Download - 42. teorikuantum
-
7/31/2019 42. teorikuantum
1/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
46
TEORI KUANTUM
1. Sebuah benda hitam bersuhu T Kelvin meradiasikan energi dalam bentukgelombang elektromagnetik, Jika
max dan fmax adalah panjang gelombang dan
frekuensi gelombang yang meradiasikan kalor dengan intensitas maksimumadalah
A. max sebanding dengan T4
D. fmax sebanding T4
B. fmax sebanding dengan T4 E. max sebandingT1
C.max sebanding dengan T
Jawab : C
TCT
mm
1
2. Jumlah energi termal yang dipancarkan dari permukaan suatu benda berbandinglurus dengan
A. Luas permukaan, daya dan suhu bendaB. Luas permukaan, suhu dan massa bendaC. Luas permukaan, suhu dan tingkat kehitaman bendaD. Daya, suhu dan massa jenis bendaE. Suhu, tingkat kehitaman benda dan massa jenis bendaJawab : C>>> 4TeW
3. Jumlah kalor yang dipancarkan oleh sebuah benda yang suhunya lebih dari 10 K,berbanding lurus dengan A. Suhunya C. Suhu sekelilingnya E. Luas penampang benda
B. Pangkat dua suhunya D. Massa bendaJawab : E
4. Pernyataan berikut yang sesuai dengan konsep radiasi kalor adalah A. Kalor berpindah dalam bentuk gelombang mekanikB. Kalor berpindah melalui zat perantaraC. Benda hitam lebih mudah menyerap kalor dari pada pada memancarkannyaD. Laju kalor yang diterima benda lebih besar dari yang dipancarkanE. Energi total yang dipancarkan benda terbantung pada suhunyaJawab : E>>> 4.. TeW
-
7/31/2019 42. teorikuantum
2/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
47
5. Panjang gelombang pembawa energi radiasi maksimum suatu materi yangbersuhu 25
0C, konstanta Wien 2,98x10
-3m
0K adalah
A. 10-9 m B. 10-8 m C. 10-7 m D. 10-6 m E. 10-5 mJawab : E
mx
T
C
KmxCKT
m
m
53
030
10
298
1098,2
?.....1098,2298)27325(
6. Suhu permukaan suatu benda 483 K. Jika tetapan Wein = 2,898x10 -3 mK, makapanjang gelombang radiasi pada intensitas maksimum yang dipancarkan oleh
permukaan benda adalah 0
A
A. 600 B. 6000 C. 60000 D. 600000 E. 6000000
Jawab : C
06
3
3
60000106483
10898,2
?....10898,2483
Amxx
T
CCT
mKxCKT
mmm
m
7. Jika tetapan Wien 2,9x103 mK, maka panjang gelombang elektromagnetik yangmembaur radiasi radiasi kalor sebanyak dari sebuah benda yang bersuhu 227
0C
adalah mA. 5,8x10
-6B. 1,7x10
-6C. 1,3x10
-6D. 5,8x10
-7E. 1,5x10
-7
Jawab : A
mxx
T
C
mKxcKT
63
3
108,5500
109,2
?...109,2500273227
8. Suatu benda hitam mempunyai suhu 2000K. Jika konstanta hokum pergeseranWien 2,8x10
-3mK, maka rapat energi maksimum yang dipancarkan benda itu
terletak pada panjang gelombang maksimum sebesar m
A. 1,4 B. 2,8 C. 5,8 D. 7,5 E. 12,4
Jawab : A
mx
T
C
mKxCKT
4,12000
108,2
?....108,22000
3
3
-
7/31/2019 42. teorikuantum
3/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
48
9. Logam yang luas permukaan 200 cm2 dipanaskan hingga 10000K. Jika e=1 dan48 /10.67,5 mKWatt maka daya yang dipancarkan oleh seluruh
permukaannya adalah Watt
A. 510134,1 x B. 31067,5 x C. 310134,1 x D. 31076,5 x E.31084,2 x
Jawab : C
wattxxxxxTAePPeKTmKWatt
34284
48
10134,1)1000(1021)1067,5(...?....11000/10.67,5
10.Panjang gelombang cahaya yang dipancarkan oleh lampu monokromatik 100 wattadalah mx 7105,5 . Cacah foton (partikel cahaya) persekon yang dipancarkan
sekitar /s
A. 22108,2 x B. 22100,2 x C. 20106,2 x D. 20108,2 x E. 20100,2 x
Jawab : C (UM UGM 2004 kode 312 (19)
shc
P
t
n
t
nhcP
t
nwattP
mmAmWPsmc
/10.8,210.3.10.6,6
100.10.5,5.
?....100
10.5,51/10.2,1/10.3
20
834
7
72238
11.Logam luas seluruh permukaannya 2200cm dipanaskan hingga 1000 K, jikaemisivitas (e=1) dan 428 /10.67,5 Kmwatt , maka daya yang dipanaskan oleh
seluruh permukaan logam adalah watt
A. 510.134,1 B. 310.67,5 C. 310.134,1 D. 810.67,5 E. 510.84,2
Jawab : C
wattATeP
PeKT
mcmAKmwatt
343284
222428
10.034,1)10)(10.2)(10.67,5.(1
?...;11000
10.2200;/10.67,5
-
7/31/2019 42. teorikuantum
4/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
49
12.Perbandingan jumlah energi yang dipancarkan dalam bentuk radiasi tiap detiksetiap satu satuan luas permukaan dari benda yang koefisien emsivitasnya sama
antara benda bersuhu 770C dan benda bersuhu 4270C adalah :A. 1 : 2 B. 1 : 4 C. 1 : 16 D. 2 : 1 E. 16 : 1
Jawab : C
16:1)700(:)350(::
?...:70027342735027377
444
2
4
121
21
0
2
0
1
TTWW
WWKTKT
13.Jumlah energi yang dipancarkan dalam bentuk radiasi persekon oleh benda hitam16 kali energi yang dipancarkan benda tersebut sebelumnya pada suhu 2000 K,
maka besar suhu benda menjadi KA. 4000 B. 5000 C. 6000 D. 8000 E. 10000
Jawab : A
KTxT
xxxxxW
Wx
W
WxTT
TWWKT
400010256
1025610161616)102(16
)2000(
?...162000
1
124
1
1212434144
1
11
14.Suatu filament sebuah lampu pijar (e=0,5 dan 428 /106 KmWattx ) adalah1000 K. Jika daya lampu itu 60 watt, maka luas permukaan filamen cm
2
A. 5 B. 10 C. 15 D. 20 E. 25
Jawab : D
2
4344
4
424428
20)10(1065,0
60
?....6010005,0
/106/106
cmxxxTe
WAATeW
AwattPKTe
KcmwattxKmwattx
15.Suatu benda hitam pada suhu 270C memancarkan energi R J/s. Benda hitamtersebut dipanasi hingga suhunya mejadi 3270C, maka energi yang dipancarkanmenjadi
A. 2R B. 4R C. 6R D. 12R E. 16RJawab : E
-
7/31/2019 42. teorikuantum
5/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
50
RRET
TEE
T
T
E
E
EKTKT
16300
600
?....60027332730027327
4
2
4
1
2124
2
4
1
2
1
221
16.UMPTN 1997 Rayon B kode 58Jika sebuah pemancar radio berdaya 1000wattmemancarkan foton tiap detiknya
sebanyak buah10520
x , maka energi satu fotonnya adalah jouleA. 17102 x B. 17105 x C. 18102 x D. 20102 x E. 20105 x
Jawab : C
joule102105
1000
s1?...:buah105:watt1000
18-
20
20
xxn
PE
t
nEP
tExnP
17.UMPTN 1998 Rayon B kode 25Radiasi kalor benda hitam mempunyai grafik antara danE seperti pada
gambar. Pernyataan yang benar adalah :
1. 2211 TETE 3. 1221 // TT
2. 12 TT 4. 1221 // EE
Jawab : 1,2 dan 3 benar (A)
12212211
22112121
T/T/TT.b
TETETTEEa.
4
1
2
1
2
2
14
E
E
T
TTE.c
18.SPMB 2004 kode 751 (8)Permukaan bumi menerima radiasi matahari rata-rata 1,2 2/mkW saat terik. Jika
panjang gelombang rata-rata radiasi ini 6620
0
A , maka banyaknya foton perdetikdalam berkas sinar matahari seluas 21cm secara tegak lurus adalah
A. 17105x B. 17104x C. 17103x D. 17102x E. 17101x
1E
2E
1 2
1T
2T
-
7/31/2019 42. teorikuantum
6/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
51
Jawab : B
17
834
473
20
2
10.4)10.3)(10.6,6(
1).10)(10.62,6)(10.2,1(...
?...:1:6620:/2,1
hc
tAIn
At
nhc
A
PI
ncmAAmkwI
19.Seseorang mendeteksi 5 foton pada panjang gelombang 5500
0
A dalam waktu90millidetik, daya yang diterima mata adalah watt. Jsxh 34106,6 , dan
smxc /103 8
A. 22102 x B. 20102 x C. 19102 x D. 17102 x E. 15102 x
Jawab : D
watt102)109)(105,5(
)103)(106,6)(5(
90?...:5:5500:m/s103:Js106,6
17
27
834
0834
xxx
xx
t
nhc
t
nEP
millisekontPnAxcxh
20.PPI 1981Yang fotonnya mempunyai energy terbesar dari yang berikut adalah A. sinar merah C. sinar gamma E. gelombang radio
B. sinar ungu D. sinar XJawab : C
Urutan spectrum foton dari energi terbesar adalah : sinar alfa, sinar X, sinarultraviolet, cahaya tampak (ungu, hijau, kuning, jingga, merah), inframerah,
radar, TV dan tadio
21.UMPTN 1997 Rayon C kode 45Energi electron yang dipancarkan oleh permukaan yang sensitive terhadap cahaya
akan meningkat jika cahaya datang yang menumbuk permukaan A. intensitas diperbesar D. frekuensi diperkecil
B. amplitude diperbesar E. sudut datangnya diperbesarC. panjang gelombang diperpendek
Jawab : CEnergi kinetic electron pada efek fotolistrik akan semakin besar apabila frekuensi
cahaya yang menumbuk permukaan logam semakin besar atau panjang
gelombang cahaya semakin kecil
-
7/31/2019 42. teorikuantum
7/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
52
22.Cahaya adalah gelombang elektromagnetik yang mempunyai sifat-sifat1. Merupakan gelombang medan listrk dan medan magnet2. Merupakan gelombang longitudinal3. Dapat dipolarisasikan4. Rambatannya memerlukan zat perantaraJawab : B(1 dan 3 benar)
23.Sipenmaru 1984Menurut teori kuantum berkas cahaya terdiri atas foton. Intensitas berkas cahayaadalah
A. berbanding lurus dengan energi fotonB. berbanding lurus dengan akar energi fotonC. berbanding lurus dengan banyaknya fotonD. berbanding lurus dengan kuadrat banyaknya fotonE. tidak tergantung pada energi dan banyaknya fotonJawab : C(Intensitas foton berbanding lurus dengan jumlah foton)
24.Teori yang menyatakan bahwa cahaya dapat dipandang sebagai foton yangmempunyai energi hf. (h=konstanta Planck, f=frekeunsi cahaya) adalah A. Wihelm Wien C. Albert Einstein E. De Broglie
B. Max Planck D. Compton
Jawab : B>> hfE
25.Sebuah partikel dan foton memiliki energi yang sama apabila A. Massanya sama D. Arah rambatannya samaB. Kecepatannya sama E. Medium yang dilalui sama
C. Momentumnya sama
Jawab : C>>>> pchf
26.UMPTN 2001 Rayon B kode 150Hal di bawah ini yang merupakan sifat-sifat foton cahaya 1. energi foton tidak tergantung pada intensitas berkas cahayanya2. momentum foton memenuhi kaitan /hp dengan h tetapanplanckdan
panjang gelombang cahaya
3. foton tidak dibelokan oleh medan magnetic maupun medan listrik4. energi foton yang dibawa oleh tiap foton sebesar /hcE Jawab : 1, 2,3 dan 4 benar (A)
-
7/31/2019 42. teorikuantum
8/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
53
1. energi foton berbanding lurus dengan frekuensi foton, sedangkan intensitassebanding dengan jumlah foton
A
nhf
A
nPIhfE foton
fotonfotonfoton sedangkan :(pernyataan 1 benar)
2. panjang gelombang foton berbanding terbalik dengan momentum foton
h
pp
h , (pernyataan 2 benar)
3. foton adalah gelombang elektromagnetik, maka foton tidak dapat dibelokkanoleh medan listrik maupun medan magnet. (pernyataan 3 benar)
4. energi foton berbanding dengan frekuensi foton atau berbanding terbalikdengan panjang gelombang foton :
hchfE , (pernyataan 4 benar)
27.Ganesa OperationKurva manakah berikut ini yang menunjukkan hubungan antara energi Edenganpanjang gelombang dari sebuah foton pada radiasi gelombang elektromagnetik
Jawab : E
energi foton berbanding lurus dengan
frekuensi foton dan berbandingterbalik dengan panjang gelombang
foton, maka :
xky
xyEkEhcE
hcEhfE
11;
11
28.Grafik berikut ini hubungan energi foton dengan frekuensi. Grafik yang benaruntuk radiasi gelombang elektromagnetik adalah :
E
f
(5)E
ff0
(2)E
f
(1)
E.D
E.B
E.E
E.C
E.A
-
7/31/2019 42. teorikuantum
9/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
54
A. (1) C. (3) E. (5)B. (2) D. (4)
Jawab : C>>>> hfE
29.Grafik yang benar untuk radiasi gelombang elektro magnetic adalah nomor :
A. (1) C. (3) E. (5)
B. (2) D. (4) Jawab : D>>>> hfE
30.Kurva dibawah ini menunjukkan energi kinetic maksimum electron tergantungpada frekuensi cahaya datang. Pernyataan yang benar adalah
A. Kemiringan kurva adalah h (tetapan planck)B. Kemirignan kurva bergantung pada intensitas
cahaya
C. Kemiringan kurva bergantung pada bahan yangmengeluarkan electron
D. f0 tidak tergantung pada bahan yang yang mengeluarkan electronE. f0 bergantung pada intensitas cahayaJawab: A>>>
f
Eh
31.UMPTN 1995 Rayon B kode 62Grafik yang menunjukkan hubungan antara energi kinetic fotoelektron (Ek) dan
intensitas foton pada proses fotoelektron adalah .D Ek
I
.B Ek
I
.C Ek
I
.E Ek
I
.A Ek
I
Emaks
f0
f
f
E(4)
f
E(3)
f
E
(5)
f
E (2)
f
E(1)
E
f
(4)
E
f
(3)
-
7/31/2019 42. teorikuantum
10/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
55
Jawab : DPada efek fotolistrik, energi kinetic (Ek) fotoelektron tidak tergantung pada
intensitas (I) foton melainkan bergantung pada frekuensi cahaya, maka energi
kinetic pada grafik bersifat tetap
32.Suatu cahaya tampak memiliki energi foton sebesar 3,96x10-19 joule, maka besarfrekuensinya jika h=6,6x10
-34Js adalah Hz
A. 2x10
14
B. 3x10
14
C. 4x10
14
D. 5x10
14
E. 6x10
14
Jawab : E
Hzxx
x
h
Ef
fJsxhJxE
14
34
19
3419
106106,6
1096,3
?...106,61096,3
33.Sebuah molekul H bergetar dengan frekuensi 8,1x1013 Hz (h = 6,6x10-34 Js), makatingkat energi pada level tersebut adalah eVA. 0,81 B. 0,66 C. 0,54 D. 0,33 E. 0,14
Jawab : D
eVeVx
xxxJxxxhfE
EJsxhHzxf
334,0106,1
101,8106,6101,8106,6
?...106,6101,8
19
13341334
3413
34.Energi foton sinar gamma 104 eV (1eV=1,6x10-19 joule) dan jika h= 66x10-34 Js,maka panjang gelombang sinar gamma adalah
o
A
A. 4,125x10-15
C. 7,27x10-6
E. 1,2375x10-4
B. 1,2375x10-14
D. 4,125x10-5
Jawab : E
0415
194
834
34194
10375,1210375,12106,110
103106,6
?...106,6106,1110
Axmxxx
xxx
E
hc
JsxhJxeVeVE
35.Frekuensi cahaya tampak 6x1014 Hz, Jika h = 6,625x10-34 Js, maka besar energifotonnya adalah jouleA. 1,975x10
-17C. 3,975x10
-19E. 5,975x10
-19
B. 2,975x10-18
D. 4,975x10-19
-
7/31/2019 42. teorikuantum
11/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
56
Jawab : C
JxxxxhfE
EJsxhHzxf
193414
3414
10975,310625,6106
?...10625,6106
36.Jika ketetapan Planck 6,6x10-34 Js, kecepatan cahaya 3x108 m/s, dan panjanggelombang cahaya 6000 A, Maka energi foton cahaya itu adalah jouleA. 3,3x10
-21B. 0,3x10
-19C. 3,3x10
-19D. 3x10
-19E. 33x10
-19
Jawab : C
Jxx
xxxhcE
EmxAsmxcJsxh
19
7
834
70
834
103,3106
103106,6
?...1066000/103106,6
37.Sipenmaru 1987Kuanta energi yang berkembang di dalam sinar ultraungu yang panjang
gelombang 33000
A , bila Jsxh 34106,6 , dan smxc /103 8 adalah joule
A. 19102 x B. 19103 x C. 19103,3 x D. 19106 x E. 19106,6 x
Jawab : D
m)101:(catatanJ106)10.3,3(
)103)(106,6(
?...:10.3,33300:/103:106,6
100
19
7
834
70
834
Axxxhc
E
EmAsmxcJsxh
38.UMPTN 2000 Rayon C kode 22Elektron di dalam ruang tabung sinar Xdiberi beda potensial 10,0 kilovolt. Jikasebuah electron menghasilkan satu foton pada saat electron tersebut menumbuk
target, panjang gelombang minimum yang dihasilkan oleh tabung adalah nmA. 0,0124 B. 0,124 C. 1,24 D. 12,4 E. 124
Jawab : B
010
19
834
124,01024,1)10000)(106,1(
)103)(106,6(
?...:10
Amxx
xx
eV
hchcEeVEp
kVV
-
7/31/2019 42. teorikuantum
12/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
57
39.UMPTN 1999 Rayon C kode 25Panjang gelombang terpendek sinar X yang dihasilkan tabung sinar X melalui
benda tegangan 50 kVantara target dan katoda adalah mx 1110
A. 1,5 B. 2,5 C. 5,0 D. 6,0 E. 7,5Jawab : B
)pembulatan(105,2)50000)(106,1(
)103)(106,6(
?...:50
11
19
834
mxx
xx
eV
hchc
EeVEp
kVV
40.SPMB 2004 kode 751Panjang gelombang terpendek yang dihasilkan tabung X yang beroperasi pada
tegangan voltx 6102 sekitar angstrom
A. 0,001 B. 0,003 C. 0,006 D. 0,008 E. 0,01
Jawab : C
0003
03
13
619
834
619834
006,000618,01018,61018,6
1018,6)102)(106,1(
)103)(106,6()()(
?...:102:106,1:/103:106,6
AAAxAx
mxxx
xx
eV
hchceVfotonEeEp
voltxVCxesmxcJsxh
41.Ganesa OperationDalam tabung sinar X berkas electron dipercepat oleh beda potensial voltx
4
105 dihentikan seketika oleh anoda sehingga semua energi electron berubah menjadi
gelombang elektromangetik dengan panjang gelombang yang berada didaerah
sinar X. Jika konstanta Planck Jsxh 34106,6 , smxc /103 8 dan muatan
electron Cx 19106,1 , maka panjang gelombang sinar yang terjadi adalah nm
A. 0,15 B. 0,15 C. 0,1 D. 0,05 E. 0,025
Jawab : E
?...:105:106,1:/103:106,6419834
voltxVCxesmxcJsxh
nmmx
mxxx
xx
eV
hchceVfotonEeEp
025,01002475,0
10475,2)105)(106,1(
)103)(106,6()()(
9
11
419
834
-
7/31/2019 42. teorikuantum
13/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
58
42.UMPTN 1999 Rayon A kode 53Sebuah electron melaju dalam tabung pesawat TV yang bertegangan 500volt.
Besarnya momentum electron tersebut saat membentur kaca TV adalah Ns
A. 23102,1 x B. 23105,1 x C. 23108,1 x D. 23100,2 x E. 23104,2 x
Jawab : A
Ns1,2x10)500)(106,1)(101,9(2
222
)(
?...:500:101,9:106,1
23-1931
222
21
3119
xxp
meVpeVEkm
p
m
mvmvEk
pvoltVkgxmCxe
43.Tabung sinar katoda memancarkan sinar X dengan panjang gelombang . Bedapotensial antara katoda dan anoda yang mengakibatkan pancaran sinar X ini
adalah ( h = konstanta Planck dan c = cepat rambat cahaya di ruang hampa )
A.c
h B.e
hc C.ceh D.
hc E.
ceh
Jawab : B
e
hcV
hceVV
hcEeVE ?...
44.Dalam tabung sinar X berkas electron dipercepat oleh beda potensial volt610.5dihentikan seketika oleh anoda sehingga semua energi electron merubah menjadi
gelombang elektromangetik yang berada di daerah sinar X. Jika Jsh 3410.6,6 ,
smc /10.3 8 dan muatan electron C1910.6,1 , maka panjang gelombang sinar
yang terjadi adalah nmA. 0,15 B. 0,125 C. 0,1 D. 0,05 E. 0,025
Jawab : E
011
419
26
194834
025,010.475,2)10.5)(10.6,1(
10.8,19
?...10.6,110.510.310.6,6
AmeVhc
CevoltVJscJsh
45.Panjang gelombang cahaya tampak adalah 05000A , maka energinya JA. 1910.3,4 B. 1910.9,3 C. 1910.7,2 D. 1910.3,2 E. 1910.8,0
Jawab : B
-
7/31/2019 42. teorikuantum
14/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
59
Jhc
E
EsmcJshmA
19
7
834
83470
10.9,310.5
)10.3)(10.6,6(
?.../10.310.6,610.55000
46.Sebuah electron dipercepat dengan beda potensial 4kvolt, sehingga panjanggelombang electron tersebut adalah
0
A
A. 0,130 B. 0,194 C. 1,130 D. 2,194 E. 3,871Jawab :
010
19
26
309310.093,3)4000(10.6,1
10.8,19
?...4
AeV
hc
kvoltV
47.Satu foton cahaya jingga panjang gelombang 600 nm. Energi yang ditimbulkanoleh satu foton adalah J
A. 1010.3,3 B. 1910.3,3 C. 1810.33,0 D. 910.3,3 E. 1110.2,1
Jawab : C
Jhc
E
Emnm
18
7
834
7
10.33,010.6
)10.3(10.6,6
?...10.6600
48.Dalam suatu mikroskop electron, electron diberi panjang gelombang 0,05 nm.Beda potensial yang dibutuhkan mikroskop adalah volt
A. 6,07 B. 60,77 C. 607,7 D. 6077 E. 0,6077Jawab :
volt
e
hcV
Vmnm
4
1119
26
11
10.475,2
)10.5)(10.6,1(
10.8,19
?...10.505,0
49.Diantara besaran fisis berikut :1. Frekuensi sinar yang digunakan2. Fungsi kerja logam3. Tegangan listrik yang digunakan
-
7/31/2019 42. teorikuantum
15/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
60
Besaran yang mempengaruhi energi kientik maksimum foto electron adalahA. 1 saja B. 1 dan 2 C. 1,2 dan 3 D. 2 dan 3 E. 3 saja
Jawab : B>>> )(0
ffhEk
50.Sipenmaru 1985Peristiwa fotolistrik menunjukkan bahwa 1. energi fotoelektron tak tergantung pada intensitas cahaya2. sel fotolistrik menghasilkan arus bila disinari cahaya manapun3. energi fotoelektron tergantung pada frekuensi cahaya yang menyinari sel
fotolistrik4. sel fotolistrik banyak menghasilkan cahaya putihJawab : 1 dan 3 benar (B)Energi kinetic electron tergantung pada frekuensi cahaya bukan intensitas
cahaya (pernyataan 1 benar)Syarat terjadinya efekfotolistrik adalah energi cahaya lebih besar dari atau sama
dengan energi foton (fungsi kerja) (pernyataan 2 salah)(Pernyataan 3 benar) lihat pernyataan 1dan (pernyataan 4 salah)
51.PPI 1980Permukaan suatu logam disinari cahaya yang mempunyai frekuensi tertentu.Ternyata bahwa penyinaran tidak menimbulkan fotoelektron pada permukaan
logam tersebut. Agar permukaan logam memancarkan fotoelektron, maka 1. harus digunakan cahaya yang frekuensinya lebih besar2. tebal logam harus dikurangi3. harus digunakan caha dengan panjang gelombang yang lebih kecil4. intensitas cahaya yang digunakan harus dinaikkanJawab : B(1 dan 3 benar)
benar)3n(pernyataa,3.
benar)1n(pernyataa,1.
00
00
fcEE
ffEE
Pernyataan 2 dan 4 salah efek fotolistrik tidak tergantung pada tebal permukaan
logam dan intensitas cahaya
52.UMPTN 1994 Rayon A kode 22pada gejala fotolistrik diperoleh grafik hubungan I (kuat arus) yang timbul
terhadap V (tegangan listrik) seperti pada gambar. Upaya yang dilakukan agargrafika menjadi grafikb
-
7/31/2019 42. teorikuantum
16/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
61
1. mengurangi intensitas sinarnya2. menambah intensitas sinarnya3. menaikkan frekuensi sinarnya4. menurunkan frekuensi sinarnya5. mengganti logam yang disinari
Jawab : BDari grafik di atas kuat arus diperbesar dari a ke b, dibutuhkan foton lebih
banyak, maka intensitas sinarnya harus diperbesar
53.UMPTN 1996 Rayon B kode 52Hasil eksperimen efek foto listrik yang tidakdapat dijelaskan dengan teori klasik
adalah 1. adanya panjang gelombang maksimum cahaya penyinaran yang dapat
menghasilkan efekfotolistrik2. selang waktu antara penyinaran cahaya dan terjadinya arus efekfotolistrik
tidak bergantung pada intensitas cahaya3. energi kinetic electron yang keluar dari katoda bergantung pada panjang
gelombang cahaya yang digunakan4. electron memerlukan sejumlah energi tertentu dari permukaan logam (katoda)Jawab : 1,2 dan 3(A)
1. menurut teori gelombang (klasik) efek fotolistrik seharusnya terjadi padasetiap frekeunsi atau panjang gelombang cahaya, kenyataannya ternyata ada
frekuensi minimum atau panjang gelombang maksimum yang dibutuhkan agar
efek fotolistrik terjadi.(pernyatan 1 dan 3 benar)2. menurut teori gelombang, selang waktu antara penyinaran dan terjadinya
efek fotolistrik terhantung pada intensitas cahaya. Semakin lemah intensitas
cahaya akan semakin besar selang waktu yang diperlukan. Kenyataannya
dalam pengamatan peristiwa efek fotolistrik keluarnya fotoelektron tidak
tergantung pada intensitas cahaya. (pernyataan 2 benar)
3. walaupun teori gelombang tidak dapat menjelaskan efek fotolistrik tergantungpada frekuensi cahaya, namun teori klasik tetap menjelaskan bahwa electron
memerlukan sejumlah energi tertentu untuk keluar dari permukaan logam
(katoda). (pernyataan 4 salah)
I
V a
b
0
-
7/31/2019 42. teorikuantum
17/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
62
54.UMPTN 1997 Rayon B kode 58Hasil percobaan fotolistrik yang tak dapatdijelaskan dengan fisika klasik adalah
1. electron keluar dari katoda yang disinari cahaya2. tidak keluarnya electron dari katoda yang terbuat dari logam bahan tertntu bila
disinari cahaya merah3. makin tinggi intensitas cahya, makin banyak electron yang keluar dari katoda4. electron segera keluar dari katoda dari disinari cahaya meskipun intensitasnya
kecil
Jawab : 2 dan 4 (benar)[C]Ada 4 sifat utama peristiwa efek fotolistrik yang tidak dapat diterangkan oleh
teori gelombang (fisika klasik), yaitu :
1. efek fotolistrik tidak terjadi jika frekuensi cahaya yang digunakan lebih kecildari frekuensi ambang
2. energi kinetic foto electron yang dikeluarkan hanya bergantung padafrekuensi cahaya f dan fungsi kerja
0W dan tidak tergantung pada intensitas
cahaya3. energi kinetic menghasilkan fotoelektron bertambah jika frekuensi cahaya
yang digunakan diperbesar
4. electron-elektron dibebaskan dari permukaan logam hampir tidak ada selangwaktu walaupun intensitas cahaya rendah
55.SPMB 2004 kode 650 (15)Apabila cahaya ultraungu menyinari potassium, electron akan terpancar dari
permukaan logam tersebut. Dalam peristiwa ini1. semua electron yang terpancar mempunyai energi sama dengan energi partikel
cahaya2. energi partikel cahaya sebanding dengan frekuensi cahaya3. peristiwa ini berlaku untuk semua warna cahaya4. energi kinetic maksimum electron yang terpancar lebih kecil dari energi
partikel cahyaJawab : 2 dan 4 benar [C]
Syaratnya terjadinya efekfotolistrik adalah :
salah)3n(pernyataamaka1,pernyataanlihat3.
benar)2n(pernyataa,2.
salah)1n(pernyataa,1. 000
fEhfE
WhfWEWEkE
benar)4n(pernyataa4.00
EEkEEkWEEkWEkEmaks
-
7/31/2019 42. teorikuantum
18/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
63
56.Ganesa OperationSebuah logam tepat akan melepaskan electron (fotoelektron) apabila dikenai sinar
dengan panjang gelombang . Bila sinar yang digunakan mengenai logam
tersebut mempunyai panjang gelombang 2/ , maka energi kinetic maksimum
fotoelektron adalahE. Tentukan energi kinetic maksimum fotoelektron bila sinar
yang digunakan mempunyai panjang gelombang 3/ adalah E
A. 1/3 B. 2/3 C. 4/3 D. 2 E. 3
Jawab : D
EEE-Whc
-Whc
-Whc
EkEk
EWWW-Whc
-Whc
-Whc
Ek
hcWEEkE-WEk
233
3/'?...
3'3.
22
2/'
2'2.
01.
57.Jumlah electron yang terlepas dari permukaan bahan pada peristiwa fotolistrikdapat ditingkatkan dengan cara meningkatkan
A. frekuensi logam D. beda potensial antara anoda dan katodaB. tebal bahan E.C. intensitas bahan Jawab : CJumlah electron yang dapat terlepas dari permukaan bahan sebanding dengan
intensitas cahaya yang dijatuhkan (syarat energi foton > energi gelombang)
58.UMPTN 2000 Rayon B/C kode 25/22Katoda pada tabung fotolistrik mempunyai frekuensi f0. Bila katoda disinaridengan cahaya dengan frekuensi f, maka electron yang keluar katoda
berkecepatan maksimum fmaks dan beda potensial penghenti yang diperlukanmenjadi nol adalah V0. Jarak anoda katoda d. Massa electron m. Hubungan
antara besaran-besaran di atas adalah .
1. 2210 mvV 2. besarnya pertambahan electron dv 2/maks2 3. ])/[( 00 fVhef 4. kuat medan listrik yang memperlambat dVE /0 Jawab : 2 dan 4 [C]
-
7/31/2019 42. teorikuantum
19/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
64
benar)2n(pernyataa:22
2
0:maka,2:elektronGLBB,pada2.
salah)1n(pernyataa:2
1.
2
maks
2
maks2
maks
2
maks
2
2maks
0
2
maks21
0maks
d
va
s
vavas
vasvv
e
mvVmveVEkEp
benar)4n(pernyataa:/4.
salah)3n(pernyataa:
WW.3
00
0
000
000maks0maks
dVEEdV
fh
eV
h
hfeVf
hfeVhfEkEEEk
59.UMPTN 2001 Rayon A/B/C kode 251/150/352Suatu permukaan lempeng logam tertentu disinari dengan sinar monokromatis.Percobaan ini diulang dengan panjang gelombang cahaya yang berbeda. Ternyata
tidak ada electron yang keluar jika lempeng disinari dengan panjang gelombangdiatas 500nm. Dengan menggunakan panjang gelombang tertentu , ternyata
dibutuhkan tegangan 3,1 voltuntuk menghentikan arus fotolistrik yang terpancar
dari lempeng. Panjang gelombang tersebut adalah nm
A. 223 B. 273 C. 332 D. 384 E. 442
Jawab : A
nm
hceVhchceVhchfeVhf
echVnm
22310.23,2)10.3)(10.6,6()10.5)(1,3)(10.6,1(
)10.5)(10.3)(10.6,6(
?...C;10.6,1:m/s10.3:Js10.6,6:volt1,3:500
7
834719
7834
00
0
0
000
19834
00
60.Cahaya dengan frekuensi Hzx 14105 diarahkan pada keping logam yangmempunyai frekuensi ambang Hzx
14
105,4 . Bila konstanta Planck = Jsx
34
106,6
,maka besarnya energi adalah J
A. 20105,2 x B. 20103,3 x C. 20105,4 x D. 20100,5 x E. 20106,6 x
Jawab : B
JxxxxffhE
EHzxfHzxf
20141434
0
1414
0
103,3)105,4105(106,6)(
?....105105,4
-
7/31/2019 42. teorikuantum
20/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
65
61.Suatu permukaan logam yang fungsi kerjanya 4x10-19 J, disinari cahaya yangpanjang gelombangnya 3300
0A. Bila tetapan planck 6,6x10
-34Js, maka energi
kinetik maksimum foto elektron adalah JA. 2,4x10
-21C. 2,0x10
-19E. 6x10
-13
B. 1,2x10-20
D. 4,6x10-19
Jawab : C
Jxxx
xxxW
hcEk
EksmxcJsxhmxAJxW
1919
7
834
83470
19
102104103,3
103106,6
?.../103106,6103,33300104
62.Jika sinar ungu dengan frekuensi 1016 Hz dijatuhkan pada permukaan logam yangmempunyai energi ambang 2/3 kali kuanta energi sinar ungu dan
Jsxh 34106,6 . Maka energi kinetic electron yang lepas adalah J
A. 18101,1 x B. 18102,2 x C. 18103,3 x D. 18104,4 x E. 18106,6 x
Jawab : B
JxxxxhfEkEEEEEEk
EkEEHzfu
181634
0
0
16
102,210106,63
1
3
1
3
1
3
2
?...3
210
63.Seberkas sinar yang berfrekuensi Hz1510 jatuh pada permukaan sebuah bahan.Jika fungsi kerja bahan tersebut Jx 19109,1 , maka beda potensial henti (cut-off
potensial) dari electron adalah V ( kgxme31101,9 Cxqe
19106,1 )
A. 4,14 B. 2,33 C. 1,81 D. 3,75 E. 4,98
Jawab : B
voltx
xxx
e
WhfV
V
kgxWHzfCxqkgxm ee
33,2106,1
109,2)10106,6(
?...
109,210106,1101,9
19
191534
19151931
64.Seberkas sinar dengan frekuensi 1015 Hz jatuh pada logam dengan fungsi kerja5,0 x 10
-19joule, maka energi kinetik elektron pada efekfotolistrik .. eV
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5
-
7/31/2019 42. teorikuantum
21/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
66
Jawab : A
eVeVx
xJxEk
xxxxxWhfWEEk
EkJxWHzf
1106,1
106,1106,1
105106,6105)10106,6(
?...10510
19
1919
1919191534
1915
65.UMPTN 1997 Rayon A kode 32Permukaan logam tertentu mempunyai fungsi kerja Wjoule. Bila konstanta hjoule sekon, maka energi maksimum fotoelektron yang dihasilkan oleh cahaya
berfrekuensi v Hz adalah joule
A. hvW B. hvW/ C. hvW D. Whv/ E. Whv Jawab : E
WhvWhfWEEk
hvHzf
mak
?...Ek:kerjafungsiW:planckkonstanta: mak
66.Suatu logam kalium disinari cahaya ultraviolet dengan panjang gelombang2500
0
A . Jika fungsi kerja kalium 2,21eV, konstanta planck Jsx 34106,6 ,
kecepatan cahaya smx /103 8 dan J106,11 19 xeV , maka energi kinetic electron
yang dipancarkan adalah eVA. 3,6 B. 2,76 C. 0,276 D. 0,3 E. 0,4
Jawab : B
eVeVeVeVx
eVxxEk
eVWx
hcEk
xeVxc
xheVWA
74,221,295,421,2)106,1)(10.5,2(
)103)(106,6(
)106,1(....eVEk:J106,11:m/s103
Js106,6:21,2:2500
197
834
19198
340
67.UMPTN 1999 Rayon C kode 25Frekuensi ambang natrium adalah Hzx 14104,4 . Besarnya potensial penghenti
dalam voltbagi natrium saat disinari dengan cahaya yang frekuensinya 14100,6 x
Hz adalah A. 0,34 B. 0,40 C. 0,44 D. 0,66 E. 0,99
-
7/31/2019 42. teorikuantum
22/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
67
Jawab : D
volt66,0106,6
106,1
)104,4100,6(106,6)()(
volt?...:106,11:100,6:104,4
19
1414340
0
191414
0
xV
x
xxx
e
ffhVeVffhEk
VJxeVHzxfHzxf
68.Ganesa OperationFungsi kerja almunium 2,3 eV. Cahaya dengan panjang gelombang 660 nm akan
mengeluarkan fotoelektron dengan energi kinetic eV
( )106,11;106,6 1934 JxeVJsxh
A. 0,5 B. 0,6 C. 1,8 D. 2,9
E. negatif (tidak mampu mengeluarkan fotoelektron)Jawab : E
425,03,2875,13,2)106,1)(106,6(
)103)(106,6(
)106,1()(
?...:106,11:106,6:660:3,2
197
834
19
1934
xx
xxW
x
hceVEk
eVEkJxeVJsxhnmeVW
Energi kinetic (-0,425eV) tidak memenuhi efek fotolistrik
69.Berkas sinar ultraviolet ( 03000A ) dijatuhkan pada suatu pelat logam danuntuk membebaskan electron dari logam tersebut diperlukan energi 4eV, energi
kinetic electron tersebut adalah JA. 1910.2.0 B. 1910.6,1 C. 1910.4,2 D. 1910.5,3 E. 1910.0,7
Jawab : C
Jhc
EEk
EeVEsmcJshmA
19
7
2619
83470
10.44,210.3
10.8,1910.6,1.4
?...4;/10.3;10.6,6;10.33000
70.Suatu permukaan nikel dipengaruhi oleh sinar ultraviolet ( nm200 ) sehinggamenghasilkan fotoelektron. Jika fungsi kerja nikel 5,01 eV, maka untuk
menghentikan foto electron perlu beda potensial sebesar voltA. 6,19 B. 5,01 C. 1,20 D. 2,45 E. 3,60
-
7/31/2019 42. teorikuantum
23/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
68
Jawab : C
voltvolte
Whc
V
VeVWmnm
2,118,110.6,1
)10.6,1.(01,510.2
10.8,19
?...01,510.2200
19
19
7
26
7
71.Energi kinetic maksimum dari hasil penyinaran logam kalium dengan ultraviolel( nm200 ) bila panjang gelombang ambang kalium 400 nm adalah eVA. 3,0 B. 4,3 C. 3,9 D. 3,4 I E. 9,9Jawab : D
eVeVEk
hchcEk
Esmc
Jshmnmmnm
maks
4,38,8
4,2
10.6,1
10.8,19
10)2.4,4(
10)24,4(10.8,19
11
?.../10.3
10.6,610.4,444010.2200
19
19
14
726
0
0
0
8
347
0
7
72.UMPTN 1999 Rayon B kode 52Pada gambar dibawah ini adalah grafik hubunganEk(energi kinetic maksimum)fotoelektron terhadap frekuensi sinar yang digunakan pada efek fotolistrik. Nilai
P pada grafik tersebut adalah jouleA. 331064,2 x C. 20106,6 x E. 19103,3 x
B. 30103,3 x D. 191064,2 x Jawab : C
JshPPEk
HzfHzf
34
1414
0
10.6,6?...:joule
10.5:10.4
JffhEkP 201414340 10.6,6)10.410.5(10.6,6)(
73.UMPTN 1994 Rayon C kode 23Hubungan energi kinetic electron dan frekuensi penyinaran pada gejala fotolistrik
seperti terlihat pada grafik. Apabila konstanta Planck = h, besarnya fungsi kerjalogam adalah
4 5
)Hz10( 14f
P
)J(Ek
-
7/31/2019 42. teorikuantum
24/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
69
A. Ahf25,0 C. Ahf E. Bhf
B. Ahf5,0 D. Bhf5,0 Jawab : C
AAhfhfWWff
00?...:
74.UMPTN 1996 Rayon A kode 25Grafik dibawah ini menunjukkan hubungan antara energi kinetic maksimumelectron (Ek) terhadap frekuensi foton (f) pada efek fotolistrik. Konstanta planck
Jsx 34106,6 dan joulexeV 19106,11
Maka besarfadalah 1410x Hz
A. 48 C. 14 E. 8,9B. 21 D. 9,5
Jawab : D
Hzxx
x
h
WEkf
eVEkWWEkhff
JxxEk
xeVxcxheVEk
14
34
19
34
2019
19
2019
19834
10.5,9106,6
10.24,6
106,6
102,310.92,53.
J10.92,57,3)7,3(002.
102,3J)106,1(2,0
J106,11:m/s103:Js106,6:2,01.
75.UMPTN 2000 Rayon A kode 26Grafik dibawah ini merupakan data efek fotolistrik, maka :1. Grafik disamping merupakan data efek fotolistrik,
maka :energi fotoelektron yang terpancar besarnya 0-
4,4eV2. energi minimal untuk melepaskan electron 1,6eV3. panjang gelombang cahaya maksimum yang
digunakan sekitar mx 7108
4. jika intensitas cahaya diperbesar, bentuk grafik tidak berubah.Jawab : 1,2,3 dan 4 (E)
1. Energi fotoelektron yang dipancarkan adalah :benar)1n(pernyataa:4,4s/d0 eVEkEk
2. energi minimal atau fungsi kerja pada grafik adalah :benar)2n(pernyataa:6,1
0eVWE
6,1
0.4 )(eVEkmaks
fHz
0f
f
)(Hzf
)(eVEk
7,3
0,6
)(JEk
Hzf
Af
Bf
D
t
-
7/31/2019 42. teorikuantum
25/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
70
3. panjang gelombang cahaya maksimum berbanding terbalik dengan fungsikerja pada grafik
benar)3n(pernyataa:m10.0,8(maks)
m10.73,7).10(1,6)((1,6
))(3.10(6,6.10
W
hc(maks)
7-
7-
19-
8-34
0
4. grafik akan berubah pada variable apabila frekuensi cahaya diperbesar atautidak tergantung pada intensitas cahaya (pernyatan 4 benar)
76.Logam tembaga dengan fungsi kerja 4,4 eV disinari dengan sinar tampak( nm400 ). Maka :A. terjadi efek foto listrikB. tidak terjadi efek foto listrikC. terjadi efek foto listrik tanpa energi kineticD. terjadi efek foto listrik tapi jumlahnya sedikitE. semua salahJawab : B (tidak terjadi efek foto listrik)
eVWmnm 4,410.4400 7
Ditanyakan :
Apakah terjadi efek foto listrik?
eVeVWhc
Ek 3,14,410.6,1.10.4
10.8,19197
26
77.Proses foto listrik, dapat terjadi pada cuaca lembayung karena A. panjang gelombangnya pendekB. panjang gelombangnya panjangC. sinar lembayung tampak oleh mataD. karena sinar ini radioaktifE. semua salahJawab : A
0 , panjang gelombang foton lebih kecil dari panjang gelombang ambang
logam
6,1
0.4 )(maks eVEk
fHz
-
7/31/2019 42. teorikuantum
26/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
71
78.Panjang gelombang sinar electron pada mikroskop electron A. berbanding lurus dengan tegangan yang dipakaiB. berbanding lurus dengan akar tegangan yang dipakaiC. berbanding terbalik dengan tegangan yang dipakaiD. berbanding terbalik dengan kuadrat tegangan yang dipakaiE. berbanding terbalik dengan akar tegangan yang dipakaiJawab : C
eV
hc
79.Suatu logam tertentu mempunyai fungsi kerja sebesar 3,7 eV bila Ce 1910.6,1 dan Jsh 3410.6,6 , maka besar frekuensi ambang logam itu adalah Hz
A. 1410.50,2 B. 1410.53,1 C. 1410.9,5 D. 1410.9 E. 1410.5,10
Jawab : D
HzHzh
Wf
EkJeVeVWJsh
1414
34
19
0
1934
10.910.9,810.6,6
)10.6,1(7,3
?...10.6,117,310.6,6
80.Suatu permukaan logam dengan panjang gelombang ambang 600 nm disinaridengan cahaya yang panjang gelombangnya 400 nm. Laju maksimum electron
adalah m/s
A. 610.6 B. 510.6 C. 1210.36 D. 1210.6,3 E. 1210.36,0
Jawab : B
smsmm
hchc
v
vmnmmnm
/10.6/10.6,510.1,9
10.6
10.8,19
10.4
10.8,1922
?...10.440010.6600
55
31
7
26
7
26
0
77
0
81.Kecepatan maksimum electron yang dikeluarkan dari suatu permukaan logamkarena disinari cahaya dengan panjang gelombang 400 nm. Bila panjanggelombang ambang itu 600 nm adalah m/s
A. 5106x B. nol C. 19103x D. 4106x E. 5103x
Jawab : A
-
7/31/2019 42. teorikuantum
27/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
72
smxxx
xxxx
m
hcv
vnmnmJsxhsmxckgxm
/1002,610.410.6
10.410.6
101,9
103106,622
?...;600;400;106,6;/103;101,9
5
77
77
31
834
0
0
034831
82.Hipotesa de Broglie menyatakan bahwa :A. energi gelombang elektromagnetik dipancarkan dan diserap dalam bentuk
paket-paket energi fotonB. Paket energi gelombang elektromagnetik dapat bersifat sebagai partikel
karena mempunyai momentum
C. Cahaya mempunyai sifat sebagai partikel disamping mempunyai sifatgelombang
D. Materi yang bergerak mempunyai sifat gelombang disamping sifat partikelnyaE. Foton gelombang eletkromagnetik perambatannya hanya dapat bersifat
sebagai gelombang
Jawab : Cpchf , artinya cahaya dapat sebagai pertikel dengan momentumnya dan
sebagai cahaya sebanding dengan frekuensinya
83.PPI 1982Elektron yang massanya kgx 31100,9 bergerak dengan kelajuan smx /102,2 7 .
Jika konstanta Planck Jsx 34106,6 , maka panjang gelombang electron tersebut
adalah m1110 A. 2,6 B. 3,0 C. 3,3 D. 3,6 E. 4,0Jawab : C
mxxxx
x
mv
h
Jsxhsmxvkgxm
1110
731
34
34731
103,31033,0)102,2)(100,9(
106,6
?...:106,6:/102,2:100,9
84.Sipenmaru 1985Berkas electron berkecepatan smx /101,1 6 , jika massa electron dan konstanta
Planck masing-masing kgx 31100,9 dan Jsx 34106,6 , maka panjang gelombang
berkas electron tersebut adalah m1010
A. 8,2 B. 6,9 C. 5,2 D. 5,2 E. 4,8
Jawab : B
-
7/31/2019 42. teorikuantum
28/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
73
?...:106,6:/101,1:100,9 34631 Jsxhsmxvkgxm
mxxxx
x
mv
h 109631
34
107,61067,0)101,1)(100,9(
106,6
85.Elekron yang massanya 9x10-31 kg bergerak dengan kecepatan 3,3x106m/s(h=6,6x10
-34js). Maka panjang gelombang gerak elekron adalah m
A. 1,1x10-10
B. 2,2x10-10
C. 3,3x10-10
D. 4,4x10-10
E. 5,5x10-10
Jawab : B
mxxx
x
mv
h
smxvkgxmJsxh
10
631
34
63134
102,2)103,3)(109(
106,6
?..../103,3109106,6
86.Sebuah kelereng massanya a bergerak dengan kecepatan b. Jika konstanta Planckh maka panjang gelombang de Broglie dari kelereng tersebut adalah
A.h
abB.
ab
hC.
b
ahD.
ah
bE.
bh
a
Jawab : B
ab
h
mv
h
p
hsmbvkgam ?....);/(;.
87.Jika kelajuan cahaya diudara 3x108 m/s dan h = 6,6x10-34 Js, maka foton cahayayang panjang gelombangnya 100
0
A mempunyai momentum kgm/s
A. 1,2x10-36
B. 1,5x10-33
C. 6,6x10-26
D. 1,5x1025
E. 6,6x1026
Jawab : C
skgmxxh
p
pJsxhmAo
/106,610
106,6
?...;106,6;10100
26
8
34
348
88.Seberkas sinar X dengan kecepatan 3x108 m/s, memiliki momentum foton sebesar6,6x10
-23Ns. Bila konstanta Planck 6,6x10
-34Js, maka frekuensi sinar X MHz
A. 6.1011
B. 9.1011
C. 3.1013
D. 6.1013
E. 3.1019
Jawab : C
-
7/31/2019 42. teorikuantum
29/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
74
MHzxx
xxx
h
pcf
fskgmxpJsxhsmxc
13
34
823
23348
103106,6
103106,6
?.../106,6106,6/103
89.Momentum linier foton ultraviolet yang frekuensinya 15x1014 Hz. Kecepatancahaya 3x10
8m/s dan tetapan planck 6,6x10
-34Js adalah Ns
A. 241013 x B. 271033 x C. 201013 x D. 351033 x E. 341013 x
Jawab : B
Nsxx
xxx
c
hfhp
pJsxhsmxcHzxf
27
8
1534
34815
1033103
1015106,6
?....106,6/1031015
90.Sebuah electron dan sebuah foton memiliki panjang gelombang yg sama makaA. momentum electron lebih kecil dari pada momentum fotonB. momentum electron sama dengan momentum fotonC. momentum electron lebih besar daripada momentum fotonD. energi electron lebih kecil daripada energi fotonE. energi electron lebih besar daripada energi fotonJawab : B( tetap/ hpph )
91.Electron yang massanya kgx 31109 bergerak dengan kelajuan smx /102,2 7 . Jikakonstanta Planck Jsx
34
106,6
, maka panjang gelombang electron mA. 11106,2 x C. 11103,3 x E. 11100,4 x
B. 11100,3 x D. 11106,3 x
Jawab : C
011
731
34
31734
33,0103,3
)102,2(109
106,6
?...109/102,2106,6
Amx
xx
x
mv
h
kgxmsmxvJsxh
-
7/31/2019 42. teorikuantum
30/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
75
92.Sebuah electron mempunyai kelajuan sm/106 . Electron ini akan mempunyaipanjang gelombang sebesar
0
A
A. 0,733 C. m1010.733,0 E. m.733,0
B. nm.733,0 D. nm910.733,0
Jawab : B
nmmmv
h
smv
.725,010.725,0)10(10.1,9
10.6,6
?.../10
9
631
34
6
93.Sinar gamma mempunyai panjang gelombang 01,0 A , maka massa fotonnya kgA. 3110.2,1 B. 3110.2,2 C. 3110.2,3 D. 3110.2,4 E. 3110.2,5
Jawab : B
kgc
hm
mmA
31
811
34
11
0
10.2,2)10.3(10
10.6,6
?...101,0
94.Panjang gelombang de Broglie partikel A. sebanding dengan momentumB. berbanding terbalik dengan momentumC. tidak tergantung pada konstanta PlanckD. sebanding dengan konstanta RydbregE. tidak tergantung pada energi partikelJawab : B
p
h
mv
h
95.SPMB 2002 Regional II kode 321Pada mikroskop electron, electron bergerak dengan kecepatan m/s107 , Jikamassa electron gx k101,9 31 dan tetapan planck Js106,6 34x , maka panjang
gelombang de Broglie gerak electron tersebut nmA. 0,07 B. 0,73 C. 1,43 D. 7,33 E. 14,30
Jawab : A
-
7/31/2019 42. teorikuantum
31/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
76
nm07,0m7x100,0m7,25x10)10)(101,9(
106,6
...?:m/s10:106,6:k101,9
9-11-
731
34
73431
x
x
mv
h
p
h
vJsxhgxm
96.SPMB 2003 Regional I kode 721Sebuah electron yang dipercepat melalui beda potensial 100 volt mempunyai laju,
massa electron dan tetapan planck berturut-turut adalah m/s1093,5 6xv ,
sxhxm J10626,6kg;1011,9 3431 . Maka panjang gelombang de-Broglie-nya
adalah m
A. 101023,1 x B. 41023,1 x C. 81023,1 x D. 71023,1 x E. 61023,1 x
Jawab : A
m10231102261)1093,5)(101,9(
10626,6
...?:m/s1093,5:J10626,6:kg1011,9
1010
631
34
63431
--x,x,
xx
x
mv
h
xvsxhxm
97.Panjang gelombang de Broglie neutron yang dalam kesetimbangan termal dalammateri bertemperatur 300 Ksekitar angstrom( kgxmn
271067,1 )
A. 9,2 B. 7,4 C. 5,4 D. 3,2 E. 1,5Jawab : E
angstrom12,11012,1)300)(1038,1)(1067,1(3
106,6
3
3:gaskinetikTeori
1038,1?...:300:1067,1
10
2327
34
2327
mxxx
x
mKT
h
mv
h
m
KTv
xkKTkgxmn
98.Panjang gelombang de Broglie neutron yang kesetimbangan termal dengan materibertemperatur 300 K sekitar ..
0A (massa neutron kgx 271067,1 )
A. 9,2 B. 7,4 C. 5,4 D. 3,2 E. 1,5Jawab : E
-
7/31/2019 42. teorikuantum
32/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
77
010
2327
34
23
3427
45,11045,1300)1038,1)(1067,1(3
106,6
:maka3
3
?.../1038,1
300;106,6;1067,1
Amxxx
x
mKT
h
m
KTv
mv
h
molKJxk
KTJsxhkgxmn
99.UMPTN 1993 Rayon BSebuah electron dipercepat oleh beda potensial V. Jika m = massa electron, e =
muatan electron dan h konstanta Planck. Maka panjang gelombang de Broglieuntuk electron ini dapat dinyatakan dengan hubungan
A.meV
hB.
meV
h
2C.
meV
h
2D.
meV
h
23E.
meV
h
3
Jawab : C
meV
h
m
eVm
h
mv
h
m
eVvmveVEkEp
Vmlektrone
222.
21.
?...potensialbedaelektgron;massa;e
22
1
100. Besar panjang gelombang sebuah electron bermassa m, jika energinya Emaka
A.mE
h
2 C.
mh
h
2 E.
mq
h
2
B. h
mE2
D. h
mh2
Jawab : A
mE
h
m
Em
hmaka
m
EvmvE
22:,
2
2
1 2
-
7/31/2019 42. teorikuantum
33/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
78
101. UMPTN 1991 Rayon CSebuah partikel yang bermuatan positif q coulomb dan massa m kg dilepastanpa kecepatan awal di titikA. Partikel dipercepat menuju B karena adategangan antara titikA dan B yaitu V volt. Bila diketahui tetapan Planckh Js,
maka panjang gelombang partikel setelah melewatiB adalah
A. 21)2( mqVh C. mqhV E. 211 )2( qVmh
B. 211 )2( qVhm D. 21)2( mqVh Jawab : D
21
21
22
1
)2()2(22
2.
21.
volt?...muatanmassa;muatan
mqVh
mqV
h
mqV
h
m
qVm
h
mv
h
m
qVvmvqVEkEp
VVmq ABq
102. Sipenmaru 1985Sebuah partilel yang mempunyai massa m bergerak dengan kecepatan v. Jikatetapanplanckh, maka panjang gelombang partikel ialah
A.hv
mB.
m
hvC.
v
hmD. mhv E.
mv
h
Jawab : E
panjang gelombang partikel p momentum partikelm massa partikel v kecepatan partikel
h tetapan Planckmv
h
p
h
103. Sipenmaru 1984Sebuah neutron bermassa m bergerak dengan kecepatan v (non relativistic). Bila
adalah panjang gelombang de Broglienya, maka energi neutron tersebutdapat dituliskan sebagai
A.
hcB.
hvC.
2
hcD.
2
hvE. 2mc
hv
Jawab : E
-
7/31/2019 42. teorikuantum
34/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
79
gelombang)sebagaineutron()(2
hvEkhppvvmvmvEk
22 :maka,:Einsteinpersamaan mchv
EEkEmcEneutron
104. UMPTN 1994 Rayon B kode 25Dalam pecobaan interferensi Young digunakan sinar monokromatis yang energi
fotonnya E. Bila d, h, c dan L berturut-turut adalah jarak celah, konstantaPlanck, cepat rambat gelombang dalam vakum dan jarak celah dengan layar,
maka jarak terdekat antar garis terang adalah
A.hE
cLdB.
ch
LdEC.
Lc
dEhD.
Ed
hcLE.
dL
Ehc
Jawab : D
Panjang gelombang pada percobaan Young adalah :L
pd
Untuk teori kuantum bahwa energi foton berbanding terbalik dengan panjang
gelombang foton, maka :
hcE , sehingga :
dE
hcLp
L
pd
E
hchcE
.
105. UMPTN 1996 Rayon A kode 25Massa partikelA 4 x massa partikelB dan kecepatanA 1/3 x kecepatanB, makaperbandingan panjang gelombang partikelA dan panjang gelombang partikelB
adalah A. 1 : 4 B. 4 : 1 C. 3 : 4 D. 4 : 3 E. 1 : 12
Jawab : C
4:3)4(::::
?...::4
31
31
BBBBAABB
BBAA
BA
BABABA
vmvmvmvmvm
hvm
h
mv
hvvmm
106. UMPTN 1996 Rayon C kode 24
-
7/31/2019 42. teorikuantum
35/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
80
Bila dari keadaan diamnya electron pertama dipercepat oleh beda potensialvoltV 1001 , dan electron lain dengan beda potensial voltV 4002 , maka
perbandingan panjang gelombang deBroglie-nya adalah
A. B. C. 3/4 D. 2 E. 4Jawab : E
2100
400?...volt400:volt100
1
2
2
1
2
121
V
V
VV
107. UMPTN 1997 Rayon B kode 58Sebuah electron yang dipercepat pada beda potensial 18kV pada tabung ruang
hampa udara akan menimbulkan panjang gelombang minimum m10 12
A. 4,8 B. 6,6 C. 7,2 D. 8,0 E. 9,1
Jawab : E
mxx
x
meV
h
mv
h
m
eVveVmv
xexmxcxhV
12-
1931
34
22
1
1931834
9,1x1018000)106,1)(101,9(2
106,6
2
2?...
C106,1:kg101,9:m/s103:Js106,6:kvolt18
108. UMPTN 1998 Rayon C kode 52Bila dari keadaan diamnya electron pertama dipercepat oleh beda potensial 1V ,dan electron lain dengan beda potensial 2V , maka perbandingan panjang
gelombang deBroglie-nya untuk beda potensial berorde kVadalah
A.1
2
V
VB.
2
1
V
VC.
2
1
2V
VD.
2
1
V
VE.
1
2
V
V
Jawab : E
1V potensial electron (1) 2V potensial electron (2)
?...;2
12121
mmmeee
-
7/31/2019 42. teorikuantum
36/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
81
1
2
2
1
2
1
2
1
2
1
222
/1
/1
2
2sehingga
22
22)(
21
V
V
V
V
meV
h
meV
h
meV
hphmeVp
mp
mmvmveVEk
109. UM UGM 1998 Rayon CDua pertikel dengan muatan sama besar dan sama tanda, tetapi dengan massa
berbeda ( 4/21 mm ) dilepas tanda kecepatan awal dari titikA. Keduanya
dipercepat menuju titikB oleh suatu beda tegangan listrik yang dipasang antara
A dan B sebesar V volt. Perbandingan panjang gelombang di Broglie kedua
partikel yaitu
2
1
adalah
A. B. C. 1 D. 3 E. 4
Jawab : B
21
2
2
2
1
2
1
2
1
22
121
2
121
4/
2
2
22
21.?...
4
m
m
m
m
eVm
h
eVm
h
meV
h
m
eVm
h
mv
h
m
eVvmveVEkEpVVV
mm
110. SPMB 2002 Regional I kode 121Suatu partikel pion(meson 0 ) dalam keadaan tertentu dapat musnah
menghasilkan dua foton dengan panjang gelombang . Bila partikel pion
adalah m,h adalah tetapan Plankc dan c adalah kelajuan cahaya dalam vakum,
maka dapat dinyatakan dalam m,c, dan h dalam bentuk
A.mc
h
2B.
2mc
hC.
mc
h2D.
mch2
1E.
mc
h
Jawab : C
-
7/31/2019 42. teorikuantum
37/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
82
cc
m
2h)
hc2(mfotonEnergi2pionEnergi
vakumdalamcahayakelajuanc:Plancktetapanh:fotonmassam...?:foton2mexon
2
0
111. UM UGM 2003 kode 322Dua partikel A dan B dengan massa berbeda (
BAmm 289 ) memiliki energi
kinetic yang sama. Bila panjang gelombang de Broglie partikel A bernilai0,2nm, maka panjang gelombang de Broglie partikel B adalah nmA. 7,8 B. 5,6 C. 3,4 D. 1,6 E. 0,1
Jawab : C
nmnmvmvmnm
vmvmvmvmmv
h
vvvvmvmvmvm
EkEknmmm
BBABABB
AABBBA
BB
B
AA
A
AABBBABBBAA
BABABA
3,4289:17:2,0289:17:2,0
::11
17289)289(
?...:2,0:289
2222
112. Ganesa OperationBila dari keadaan diamnya electron pertama dipercepat oleh beda potensial 1V dan
electron lain dengan beda potensial 2V , maka panjang gelombang de Broglie
electron kedua sama dengan setengah kali panjang gelombang de Brogliepertama. Berapa besar 2V ?
A. 14V B. 12V C. 12
1V D. 1
4
1V E. 1
8
1V
Jawab : A
1
2
121
11
2
2
112
1
2
2
2
1
21
2
112
12
4
?...
V
V
VV
V
V
mmmV
V
-
7/31/2019 42. teorikuantum
38/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
83
113. Setiap detik, sekitar kgx 9104 zat berubah menjadi energi pada permukaanmatahari, maka besarnya daya yang dipancarkan permukaan matahari kira-kira :
(ambil smxc /103 8 ) watt
A. 2610.6,3 B. 2510.6,3 C. 2610.2,1 D. 2510.2,1 E. 1710.0,4
Jawab : A
wattxxxmcP
Psmxckgxm
262892
89
106,3)103)(104(
?.../103104
114. Permukaan bumi menerima radiasi matahari rata-rata 2/2,1 mkW saat terik. Jikapanjang gelombang rata-rata radiasi ini
0
6620A , maka banyak foton per detik
dalam berkas sinar matahari seluas 21cm secara tegak lurus adalah
A. 17105x B. 17104x C. 17103x D. 17102x E. 17101x
Jawab : B
17
834
437
242238
3470
10.410.3.10.6,6
10.10.2,1.1.10.62,6...
:.,.
?....101/10.2,1/10.3
10.6,6110.62,66620
hc
AItn
makat
nhcPAIP
nmcmAmWPsmc
JshsekontmA
115. UM UGM 2003 kode 322Efek Compton menunjukkan bahwa1. electron dapat menerobos inti atom2. tenaga foton seluruhnya diberikan ke partikel3. foton musnah setelah membentur materi4. sinar X dapat berinteraksi dengan electronJawab : D(4 saja benar)Efek Compton adalah peristiwa tumbukan antara foton (sinarX) denganelectron. Hal ini membuktikan bahwa :
foton (sinar x) berinteraksi dengan electron foton memiliki momentum, jadi bersifat sebagai partikel foton mengalami penurunan energi
-
7/31/2019 42. teorikuantum
39/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
84
116. Ganesa OperationPercobaan yang dilakukan oleh Compton membuktikan bahwa :1. gelombang elektromangetik mempunyai momentum2. energi gelombang elektromagnetik terkuantisasi3. efek yang terjadi pada percobaan memenuhi hukum kekekalan momentum4. panjang gelombang sinar yang dihamburkan menjadi lebih kecilJawab : 1 dan 3 benar (B)1. foton termasuk gelombang elektromagnetik, maka terjadi pesitiwa
momentum (pernyataan 1 benar)2. energi gelombang EM berbanding lurus dengan frekuensinya atau
terkuantisasi, tetapi bukan peristiwa Compton (pernyataan 2 salah)3. efek Compton berlaku hukum kekekalan momentum karena foton bersifat
partikel (pernyataan 3 benar)
4. )cos1('2
0
cm
h, bukti bahwa panjang gelombang terhambur lebih
besar dari panjang gelombang semula (pernyataan 4 salah)
117. Ganesa OperationPada efek Compton, foton yang menumbuk electron mengalami perubahan
panjang gelombang sebesar2
02 cm
h, dengan h = tetapan Planck,
0m = massa
diam electron, dan c = kecepatan foton. Besar sudut hamburan yang dialami
foton tersebut adalah 0
A. 30 B. 60 C. 90 D. 120 E. 180
Jawab : B
02
12
12
12
0
2
0
2
0
2
0
2
0
601coscos1)cos1(2
)cos1()cos1('?...:2
cm
h
cm
h
cm
h
cm
h
cm
h
118. Percobaan yang dilakukan Compton membuktikan bahwa 1. foton memiliki momentum2. panjang gelombang foton yang dihamburkan menjadi lebih besar3. foton bersifat sebagai partikel4. energi foton terkuantisasiJawab : 1,2 dan 3 benar (A)
-
7/31/2019 42. teorikuantum
40/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
85
benar(3)pernyataanbenar,(1)pernyataan3.
benar)2(,')cos1('2.1.0
cm
hhp
ph
mvh
Meskipun energi foton terkuantisasi, tetapi bukan merupakan pembuktian dari
Compton (pernyataan 4 salah)
119. Pernyataan berikut ini yang menunjukkan gejala Compton adalahA. Permukaan logam yang disinari menghasilkan foto electron danmenghasilkan arus listrikB. Jumlah foto electron yang dihasilkan permukaan logam berbanding lurus
dengan intensitas cahaya yang menyinarinya
C. Partikel alfa yang ditembakkan ke permukaan logam emas tipis akandihamburkan
D. Hamburan sinar X oleh electron dimana panjang gelombang yangdihamburkan menjadi lebih besar
E. Permukaan logam yang ditembaki electron berenergi tinggi menghasilkangelombang elektromagnetikJawab : D (Efek Compton memiliki syarat ' )
120. Celah tungal selebar 0,1 mm disinari berkas cahaya sejajar dengan 08000A .Pola difraksi yang terjadi ditangkap layer pada jarak 1 meter dari celah. Jarak
antara garis gelap kedua dari garis terang pusat adalah mm
A. 20 B. 18 C. 16 D. 12 E. 10Jawab : C
mmxxx
d
Lny
ymmmLmmdnmmxA
161,0
10001082
?...;10001;1,0;2;1088000
4
40
121. Sinar X dengan panjang gelombang0
4A dihamburkan dari suatu balok karbondengan membentuk sudut 090 , maka perubahan panjang gelombang foton
adalah A. 6% B. 0,6% C. 12% D. 1,2% E. 0,4%
Jawab : B
-
7/31/2019 42. teorikuantum
41/41
Fisika I nti
mhharismansur@gmail .com
86
.%6,0%10010.4
10.4,2%10010.4,2
?...'0cos9010.44
10
1212
0
0100
xxcm
h
mA
122. Jika dan ' masing-masing panjang gelombang foton sebelum dan sesudahtumbukan, maka menurut Compton hubungan dan ' dapat dituliskan .
A. )cos1(' 0 chm D. )cos1('0
cm
h
B. )cos1(' 0 h
cmE. )cos1('
0
cm
h
C. )1(cos'0
cm
hJawab: E
123. Sebuah foton mempunyai panjang gelombang 040A menumbuk electron yangberada di udara, dan arah foton menyimpang 060 dari arah semula, maka
panjang gelombang foton setelah tumbukan adalah 0
A
A. 28,012 B. 29,012 C. 30,012 D. 38,012 E. 40,012Jawab : E
010912
12
0
090
024,4010.024,4010.410.2,1'
)2
11(10.4,2')cos1('
?...'
2
1cos6010.440
A
cm
h
mA