BAB VIII FENOMENA KUANTUM I. PILIHAN GANDA Pilihlah jawaban yang tepat. Berikan alasan mengapa Anda memilih jawaban tersebut. Jika diperlukan gunakan h = 6,63 x 10-34 Js, c = 3 x 108 m/s, dan e = 1,6 x 10-19 c.
Jawaban : Jawaban : D Diketahui : T1 = 127oC = 127 + 273 = 400 K T2 = 327oC = 327 + 273 = 600 K P1 = 32 W Ditanyakan : P2 = ? Jawaban :
\( P=e\sigma A{ T }^{ 4 } \) \( A=\frac { { P }_{ 1 } }{ e\sigma A{ T }_{ 1 }^{ 4 } } \) \( P=e\sigma A{ T_{ 2 } }^{ 4 } \) \( P=e\sigma { T_{ 2 } }^{ 4 }\times\frac { { P }_{ 1 } }{ e\sigma { T }_{ 1 }^{ 4 } } \) \( P={ T_{ 2 } }^{ 4 }\times\frac { { P }_{ 1 } }{ { T }_{ 1 }^{ 4 } } \) \( P={ 600 }^{ 4 }\times\frac { 32 }{ { 400 }^{ 4 } } =162W \)
Jawaban : Jawaban : A Diketahui : r2 = 0,8r1 T1 = 527oC = 527 + 273 = 800 K T2 = 727oC = 727 + 273 = 1000 K Ditanyakan : \( \frac { { P }_{ 1 } }{ { P }_{ 2 } } \)= ? Jawaban :
\( { A }_{ 1 }=4\pi { { r }_{ 1 } }^{ 2 }=4\pi \times{ { r }_{ 1 } }^{ 2 }=4\pi { { r }_{ 1 } }^{ 2 }\\ { A }_{ 2 }=4\pi { { r }_{ 2 } }^{ 2 }=4\pi \times\left( 0,8{ r }_{ 1 } \right) ^{ 2 }=2,56\pi { { r }_{ 1 } }^{ 2 } \)
\( \frac { { P }_{ 1 } }{ { P }_{ 2 } } =\frac { e\sigma { T_{ 1 } }^{ 4 } }{ e\sigma { T_{ 2 } }^{ 4 } } =\frac { A{ T_{ 1 } }^{ 4 } }{ A{ T_{ 2 } }^{ 4 } } \) \( \frac { { P }_{ 1 } }{ { P }_{ 2 } } =\frac { 4\pi { { r }_{ 1 } }^{ 2 }\times{ 800 }^{ 4 } }{ 4\pi { { r }_{ 2 } }^{ 2 }\times{ 1000 }^{ 4 } } \\ \frac { { P }_{ 1 } }{ { P }_{ 2 } } =\frac { 16384\times{ 10 }^{ 8 }\pi { { r }_{ 1 } }^{ 2 } }{ 2,56\times{ 10 }^{ 12 }\pi { { r }_{ 2 } }^{ 2 } } \\ \frac { { P }_{ 1 } }{ { P }_{ 2 } } =\frac { 256 }{ 400 } =\frac { 16 }{ 25 } \)
Jawaban : Jawaban : C Diketahui : T = 966 K Wien = 2,898 x 10-3 m K Ditanyakan : λ = ? Jawaban : Hukum pergeseran Wien dalam matematis ditulis : \( { \lambda }_{ maks }T=2,898\times{ 10 }^{ -3 } \) Dengan demikian maka panjang gelombang radiasi pada intensitas maksimum yang dipancarkan oleh permukaan benda dapat ditentukan dengan : \( { \lambda }_{ maks }=\frac { 2,898\times{ 10 }^{ -3 } }{ T } \\ { \lambda }_{ maks }=\frac { 2,898\times{ 10 }^{ -3 } }{ 966 } \\ { \lambda }_{ maks }=3\times{ 10 }^{ -6 }=3\times{ 10 }^{ 4 }\mathring { A } \)
Jawaban : Jawaban : E Diketahui : T1 = 5800 K λ1 = 5 nm = 5 x 10-9 m λ2 = 4 nm = 4 x 10-9 m Ditanyakan : T2 = ? Jawaban :
\( { C=\lambda }_{ maks }T\\ C=5\times{ 10 }^{ -9 }\times5800\\ C=2,9\times{ 10 }^{ -5 }mK \)
\( { C=\lambda }_{ maks }T\\ T=\frac { C }{ { \lambda }_{ maks } } \\ T=\frac { 2,9\times{ 10 }^{ -5 } }{ 4\times{ 10 }^{ -9 } } \\ T=7250K \)
Pernyataan yang benar ditunjukkan oleh nomor :
Jawaban : Jawaban : B Diketahui : Radiasi kalor benda hitam Ditanyakan : Pernyataan yang benar =…? Jawaban :  Hal ini berarti :
Jawaban : Jawaban : C Diketahui : Energi sebuah foton E Panjang gelombang λ onstanta Planck h Ditanyakan : c =..? Jawaban : Teori Planck tentang radiasi benda hitam bila dinyatakan ke dalam persamaan matematis menjadi: E = h f Dimana \( f=\frac { c }{ \lambda } \) maka : \( E=\frac { hc }{ \lambda } \) Maka untuk mencari panjang gelombang adalah : \( \lambda =\frac { hc }{ E } \)
Jawaban : Jawaban : …. Diketahui : Cahaya, panjang gelombang = λ daya = W konstanta Planck = h Ditanyakan : Banyaknya foton =..? Jawaban : Teori Planck tentang radiasi benda hitam menyatakan bahwa radiasi yang dipancarkan oleh getaran molekul-molekul tidak kontinu, tetapi dalam paket-paket energi diskret, yang disebut kuantum (foton). Besar energi yang berkaitan dengan tiap foton adalah: E = n h f Dimana \( f=\frac { c }{ \lambda } \) maka : \( E=n\frac { hc }{ \lambda } \) Dan \( W=hf=h\frac { c }{ \lambda } \) maka : E = n W Maka untuk menyatakan banyaknya nilai foton n yaitu : \( n=\frac { E\lambda }{ hc } =\frac { E }{ W } =\frac { E }{ hf } =\frac { E }{ h\frac { c }{ \lambda } } =\frac { E\lambda }{ hc } \)
Jawaban : Jawaban : B Diketahui : λ = 6,630 nm = 6,63 x 10-9 m P = 6 mW = 6 x 10-3 W Ditanyakan : n = ? Jawaban : Soal ini menggabungkan antara energi listrik dan energi foton. Energi listrik dihitung dengan persamaan W = P t, sedangkan energi foton dihitung dari persamaan \( E=n\frac { hc }{ \lambda } \). Dalam soal ini energi listrik diubah ke energi foton sehingga dnegan menyamakan kedua persamaan di atas, jumlah foton n yang dipancarkan leser dapat dihitung dengan : E = W \( n\frac { hc }{ \lambda } =Pt\\ n=\frac { \left( Pt \right) \lambda }{ hc } \\ n=\frac { \left( \left( 6\times { 10 }^{ -3 } \right) \times 1 \right) \times \left( 6,63\times { 10 }^{ -9 } \right) }{ \left( { 6,63\times 10 }^{ -34 } \right) \times \left( 3\times { 10 }^{ 8 } \right) } \\ n=2\times { 10 }^{ 14 } \)
Pernyataan yang benar ditunjukkan oleh nomor …
Jawaban : Jawaban : D Diketahui : Sifat foton cahaya Ditanyakan : Pernyataan yang benar =…? Jawaban : Sifat foton cahaya adalah sebagai berikut :
\( { E }_{ foton }=h{ f }_{ proton } \) sedangkan \( { I }_{ foton }=\frac { nP }{ A } =\frac { nh{ f }_{ foton } }{ A } \) (pernyataan 1 salah)
\( \lambda =\frac { h }{ P } \leftrightarrow P=\frac { h }{ \lambda } \) (pernyataan 2 benar)
\( E=hf=\frac { hc }{ \lambda } \)
Jawaban : Jawaban : A Diketahui : E2 = keadaan eksitasi E1 = keadaan dasar Ditanyakan : λ = ? Jawaban : \( E=hf=\frac { hc }{ \lambda } \rightarrow \lambda =\frac { hc }{ E } \) Karena terdapat perpindahan energi maka : E = E2 – E1 \( \lambda =\frac { hc }{ E } =\frac { hc }{ { E }_{ 2 }-{ E }_{ 1 } } \)
Jawaban : Jawaban : D Diketahui : λ = 550Å = 550 x 10-10 m P = 150 W x 80% = 120 W Ditanyakan : n = ? Jawaban : E = P \( n\frac { hc }{ \lambda } =Pt \) \( n=\frac { Pt\lambda }{ hc } \\ n=\frac { 120\times1\times\left( 550\times{ 10 }^{ -10 } \right) }{ \left( 6,62\times{ 10 }^{ -34 } \right) \times\left( 3\times{ 10 }^{ 8 } \right) } \\ n=3,3\times{ 10 }^{ 19 } \)
Jawaban : Jawaban : E Diketahui : u = kecepatan elektron v = kecepatan atom m = massa elektron h = konstanta Planck Ditanyakan : λ = ? Jawaban : Energi foton dapat diketahui dengan : \( E=hf=\frac { hc }{ \lambda } …..(1) \) Kemudian energi kinetik adalah : \( E=\frac { 1 }{ 2 } { m\Delta v }^{ 2 }…..(2) \) Persamaan (1) dan (2) disubstitusikan dengan maka : \( \frac { hc }{ \lambda } =\frac { 1 }{ 2 } m{ \Delta v }^{ 2 }\\ \frac { hc }{ \lambda } =\frac { 1 }{ 2 } m{ \left( v-u \right) }^{ 2 }\\ \lambda =\frac { 2hc }{ { \left( v-u \right) }^{ 2 } } \)
Pernyataan yang benar tentang efek fotolistrik ditunjukkan oleh nomor …
Jawaban : Jawaban : B Diketahui : Efek fotolistrik Ditanyakan : Pernyataan yang benar =…? Jawaban :
Terjadinya fotolistrik harus memenuhi pernyataan nomor …
Jawaban : Jawaban : E Diketahui : Efek fotolistrik Ditanyakan : Pernyataan yang benar =..? Jawaban :
E = W0 + EKmaks <–> EKmaks = E – W0 Maka (pernyataan 4 benar)
Pernyataan yang benar berkaitan dengan efek fotolistrik ditunjukkan oleh nomor …
Jawaban : Jawaban : A Diketahui : Efek fotolistrik Ditanyakan : Pernyataan yang benar =…? Jawaban :
Jawaban : Jawaban : A Diketahui : Eksperimen efek fotolistrik Ditanyakan : Potensial yang dibutuhkan untuk menghentikan elektron-elektron yang lepas =..? Jawaban : Efek fotolistrik adalah suatu percobaan yang membuktikan cahaya memiliki sifat seperti partikel. Radiasi gelombang elekrtomagnetik oleh Max planck dipandan terdiri atas paket-paket diskrit energi yang disebut dengan istilah foton. Jika foton-foton ini diarahkan ke sebuah keping logam, maka ada kemungkinan elektron bisa lepas dari permukaan logam. Syarat agar bisa lepasnya elektron dari permukaan logam di pengaruhi oleh energi foton dan juga minimal energi (fungsi kerja) yang diperlukan untuk melepas elektron dari permukaan logamnya. Albert Einstein berhasil merumuskan hubungan antara energi foton dan energi kinetik elektron yang lepas dengan persamaan sebagai berikut : EK = hf – ø Dimana : EK = Energi kinetik elektron yang lepas h = Konstanta Planck f = Frekuensi foton ø = Fungsi kerja Potensial yang dibutuhkan untuk menghentikan elektron-elektron yang lepas tergantung kepada energi kinetik dari elektron tersebut. Semakin besar energi kinetik yang dimiliki elektron tentunya akan diperlukan potensial yang besar jugga. Energi kinetik elektron berdasarkan rumus Einstein di atas tentunya dipengaruhi oleh frekuensi gelombang cahaya yang digunakan. Yang artinya semakin besar frekuensi (semakin kecil panjang gelombang) cahaya yang digunakan maka semkain besar juga potensial yang diperlukan. Intensitas cahaya itu mempengaruhi banyaknya foton yang dihasilkan dan akan mempengaruhi banyaknya elektron yang keluar. Intensitas cahaya tidak mempengaruhi kecepatan elektron yang keluar dan artinya tidak mempengaruhi potensial yang dibutuhkan untuk menghentikannya.
Grafik yang menunjukkan energi kinetik maksimum K dari fotoelektron sebagai fungsi dari frekuensi cahaya datang adalah grafik nomor … Jawaban : Jawaban : A Diketahui : Grafik efek fotolistrik Ditanyakan : Grafik yang benar =…? Jawaban : Energi kinetik maksimum fotoelektron (hf – W0) hanya bergantung pada frekuensi cahaya, f, dan energi ambang, W0, serta tidak bergantung pada intensitas cahaya. Hubungan ini bila ditulis ke dalam persamaan adalah : E = W0 + EKmaks Atau EKmaks = E – W0 EKmaks = hf – hf0
Jawaban : Jawaban : A Diketahui : Kurva energi kinetik maksimum elektron EKmaks Ditanyakan : Pernyataan yang tepat =…? Jawaban :
Jawaban : Jawaban : C Diketahui : Fenomena Ditanyakan : Sifat partikel cahaya =…? Jawaban : Ada dua pandangan fisikawan tentang cahaya. Pandangan pertama dipelopori Newton yang menganggap cahaya sebagai partikel. Padangan kedua yang dimulai oleh Huygens yang menganggap cahaya sebagai gelombang. Ciri utama partikel ditunjukkan oleh momentumnya, sedangkan ciri utama partikel ditunjukkan oleh panjang gelombangnya. Dalam peristiwa difraksi dan interferensi cahaya menjadi bukti sifat cahaya sebagai gelombang. Sedangkan pada peristiwa efek fotolistrik dan hamburan Compton menjadi bukti sifat cahaya sebagai partikel.
Jawaban : Jawaban : C Diketahui : Radiasi elektromagnetik pada efek fotolistrik Ditanyakan : Pernyataan yang benar =..? Jawaban : Jika frekuensi foton lebih kecil dari pada frekuensi ambang (f < f0) maka tak satupun elektron dibebaskan atau tidak ada arus fotolistrik (penyataan A salah). Frekuensi ambang (f0) merupakan frekuensi tertentu yang khas untuk setiap logam (nilai f0 berbeda tiap logam) (penyataan B salah). Besar potensial henti tidak bergantung pada intensitas radiasi elektromagnetik.
Jawaban : Jawaban : … Diketahui : λ = 00 nm W0 = 7 eV Ditanyakan : EKmaks = ? Jawaban : EKmaks = E – W0 EKmaks = hf – W0 \( { EK }_{ maks }=h\frac { c }{ \lambda } -{ W }_{ 0 } \) \( { EK }_{ maks }=\frac { \left( 6,63\times{ 10 }^{ -34 } \right) \times\left( 3\times{ 10 }^{ 8 } \right) }{ 0 } -7=\sim -7=\sim \)
Jawaban : Jawaban : D Diketahui : E = 10,09 eV W0 = 3,338 eV Ditanyakan : EKmaks = ? Jawaban : EKmaks = E – W0 EKmaks = 10,09 eV – 3,338 eV = 6,752 eV
Jawaban : Jawaban : D Diketahui : λ = 4000Å = 4000 x 10-10 m λ0 = 3700Å = 3700 x 10-10 m Ditanyakan : W0 = ? Jawaban : \( { W }_{ 0 }=h{ f }_{ 0 }\\ { W }_{ 0 }=h\frac { c }{ { \lambda }_{ 0 } } \) \( { W }_{ 0 }=\frac { \left( 6,63\times{ 10 }^{ -34 } \right) \times\left( 3\times{ 10 }^{ 8 } \right) }{ 3,7\times{ 10 }^{ -7 } } =5,37\times{ 10 }^{ -19 }Joule \) \( { W }_{ 0 }=\frac { 5,37\times{ 10 }^{ -19 } }{ 1,6\times{ 10 }^{ -19 } } =3,35eV \)
Jawaban : Jawaban : A Diketahui : V = 3,1 Volt λmaks = 500 nm = 500 x 10-9 m Ditanyakan : λ = ? Jawaban :
EKmaks = E – W0 \( eV=E-\frac { hc }{ { \lambda }_{ maks } } \\ E=eV+\frac { hc }{ { \lambda }_{ maks } } \) \( E=\left( \left( 1,6\times{ 10 }^{ -19 } \right) \times3,1 \right) +\frac { \left( 6,63\times{ 10 }^{ -34 } \right) \times\left( 3\times{ 10 }^{ 8 } \right) }{ 5\times{ 10 }^{ -7 } } \\ E=\left( 4,96\times{ 10 }^{ -19 } \right) +\left( 3,978\times{ 10 }^{ -19 } \right) \\ E=8,938\times{ 10 }^{ -19 }Joule \)
\( \lambda =\frac { hc }{ E } \\ \lambda =\frac { \left( 6,63\times{ 10 }^{ -34 } \right) \times\left( 3\times{ 10 }^{ 8 } \right) }{ 8,938\times{ 10 }^{ -19 } } \\ \lambda =222,5\times{ 10 }^{ -9 }m\\ \lambda =223nm \)
Jawaban : Jawaban : E Diketahui : λ = 1230Å = 1230 x 10-10 m λ0 = 2756Å = = 2756 x 10-10 m Ditanyakan : EKmaks = ? Jawaban : \( { EK }_{ maks }=E-{ W }_{ 0 }\\ { EK }_{ maks }=hf-h{ f }_{ 0 }\\ { EK }_{ maks }=h\frac { c }{ \lambda } -h\frac { c }{ { \lambda }_{ 0 } } \\ { EK }_{ maks }=hc\left( \frac { 1 }{ \lambda } -\frac { 1 }{ { \lambda }_{ 0 } } \right) \\ { EK }_{ maks }=\left( 6,63\times{ 10 }^{ -34 } \right) \times\left( 3\times{ 10 }^{ 8 } \right) \times\left( \frac { 1 }{ 1230\times{ 10 }^{ -10 } } -\frac { 1 }{ 2756\times{ 10 }^{ -10 } } \right) \\ { EK }_{ maks }=\left( 1,989\times{ 10 }^{ -25 } \right) \times\left( 451,47\times{ 10 }^{ 4 } \right) \\ { EK }_{ maks }=8,95\times{ 10 }^{ -19 }Joule\\ { EK }_{ maks }=\frac { 8,95\times{ 10 }^{ -19 } }{ 1,6\times{ 10 }^{ -19 } } =5,59eV \)
Jawaban : Jawaban : E Diketahui : λ0 = 2638Å = = 2638 x 10-10 m λ = 1600Å = 1600 x 10-10 m m = 9,1 x 10-31 kg Ditanyakan : v = ? Jawaban : \( { EK }_{ maks }=E-{ W }_{ 0 }\\ \frac { 1 }{ 2 } { mv }^{ 2 }=hf-h{ f }_{ 0 }\\ \frac { 1 }{ 2 } { mv }^{ 2 }=hc\left( \frac { 1 }{ \lambda } -\frac { 1 }{ { \lambda }_{ 0 } } \right) \\ v=\sqrt { \frac { 2hc\left( \frac { 1 }{ \lambda } -\frac { 1 }{ { \lambda }_{ 0 } } \right) }{ m } } \) \( v=\sqrt { \frac { 2\times\left( 6,63\times{ 10 }^{ -34 } \right) \times\left( 3\times{ 10 }^{ 8 } \right) \left( \frac { 1 }{ 1600\times{ 10 }^{ -10 } } -\frac { 1 }{ 2638\times{ 10 }^{ -10 } } \right) }{ 9,1\times{ 10 }^{ -31 } } } \\ v=\sqrt { \frac { \left( 3,96{ \times10 }^{ -25 } \right) \times\left( 2,46\times{ 10 }^{ 6 } \right) }{ 9,1\times{ 10 }^{ -31 } } } \\ v=\sqrt { \frac { 9,74\times{ 10 }^{ -19 } }{ 9,1\times{ 10 }^{ -31 } } } \\ v=\sqrt { 1,07\times{ 10 }^{ 12 } } \\ v=1,04\times{ 10 }^{ 6 }m/s \)
Jawaban : Jawaban : E Diketahui : V = 2500 volt Ditanyakan : λmin = ? Jawaban : E = eV \( \frac { hc }{ { \lambda }_{ min } } =eV\\ { \lambda }_{ min }=\frac { hc }{ eV } \\ { \lambda }_{ min }=\frac { \left( 6,63\times{ 10 }^{ -34 } \right) \times\left( 3\times{ 10 }^{ 8 } \right) }{ \left( 1,6\times{ 10 }^{ -19 } \right) \times2500 } \\ { \lambda }_{ min }=\frac { 1,989\times{ 10 }^{ -25 } }{ 4\times{ 10 }^{ -16 } } \\ { \lambda }_{ min }=4,95725\times{ 10 }^{ -10 }m\\ { \lambda }_{ min }=0,5nm \)
Jawaban : Jawaban : C Diketahui : fmaks = 0,6 x 1019 Hz Ditanyakan : V = ? Jawaban : h fmaks = EK h fmaks = eV \( V=\frac { h{ f }_{ maks } }{ e } \\ V=\frac { \left( 6,63\times{ 10 }^{ -34 } \right) \times\left( 0,6\times{ 10 }^{ 19 } \right) }{ 1,6\times{ 10 }^{ -19 } } \\ V=24,86kV\\ V=25kV \)
Jawaban : Jawaban : D Diketahui : V = 1000V Ditanyakan : λmin = ? Jawaban : E = eV \( \frac { hc }{ { \lambda }_{ min } } =eV\\ { \lambda }_{ min }=\frac { hc }{ eV } \\ { \lambda }_{ min }=\frac { \left( 6,63\times{ 10 }^{ -34 } \right) \times\left( { 3\times10 }^{ 8 } \right) }{ \left( 1,6\times{ 10 }^{ -19 } \right) \times1000 } \\ { \lambda }_{ min }12,43\times{ 10 }^{ -10 }m\\ { \lambda }_{ min }=12,4\mathring { A } \\ \)
Jawaban : Jawaban : D Diketahui : λ = 6,20Å = 6,20 x 10-10 m θ = 180o Ditanyakan : E = ? Jawaban :
\( \Delta \lambda =\lambda ‘-\lambda \\ \Delta \lambda =\frac { h }{ mc } \left( 1-\cos { \theta } \right) \\ \Delta \lambda =\frac { 6,63\times{ 10 }^{ -34 } }{ \left( 9,1\times{ 10 }^{ -31 } \right) \times\left( 3\times{ 10 }^{ 8 } \right) } \left( 1-\cos { 180° } \right) \\ \Delta \lambda =\left( 2,4285\times{ 10 }^{ -12 } \right) x0=0 \)
Δλ = λ’ – λ λ’ = λ + Δ λ ⇔ 6,20 x 10-10 + 0 = 6,20 x 10-10 m = 62 nm \( E=hf=\frac { hc }{ \lambda ‘ } \\ E=\frac { \left( 6,63\times{ 10 }^{ -34 } \right) \times\left( 3\times{ 10 }^{ 8 } \right) }{ 6,20\times{ 10 }^{ -10 } } \\ E=3,2\times{ 10 }^{ -16 }Joule\\ E=\frac { 3,2\times{ 10 }^{ -16 } }{ 1,6{ \times10 }^{ -19 } } =2keV \)
Jawaban : Jawaban : A Diketahui : E = 50 keV = 8 x 10-15 Joule θ = 60o Ditanyakan : ΔE = ? Jawaban :
\( E=hf=\frac { hc }{ \lambda } \\ \lambda =\frac { hc }{ E } \\ \lambda =\frac { \left( 6,63\times{ 10 }^{ -34 } \right) \times\left( 3\times{ 10 }^{ 8 } \right) }{ 8\times{ 10 }^{ -15 } } \\ \lambda =2,48625\times{ 10 }^{ -11 }m \)
\( \Delta \lambda =\lambda ‘-\lambda \\ \Delta \lambda =\frac { h }{ mc } \left( 1-\cos { \theta } \right) \\ \Delta \lambda =\frac { 6,63\times{ 10 }^{ -34 } }{ \left( 9,1\times{ 10 }^{ -31 } \right) \times\left( 3\times{ 10 }^{ 8 } \right) } \left( 1-\cos { 60° } \right) \\ \Delta \lambda =\left( 2,4285\times{ 10 }^{ -12 } \right) \times\frac { 1 }{ 2 } =1,21425\times{ 10 }^{ -12 }m \)
Δλ = λ’ – λ λ’ = λ + Δ λ λ’ = (1,21425 x 10-12) + (2,48625 x 10-11) λ’ = 2,6 x 10-11 m \( E=hf=\frac { hc }{ \lambda ‘ } \\ E=\frac { \left( 6,63\times{ 10 }^{ -34 } \right) \times\left( 3\times{ 10 }^{ 8 } \right) }{ 2,6\times{ 10 }^{ -11 } } \\ E=7,65\times{ 10 }^{ -15 }Joule\\ E=\frac { 7,65\times{ 10 }^{ -15 } }{ 1,6\times{ 10 }^{ -19 } } =47,81keV \)
Jawaban : Jawaban : A Diketahui : λ = 0,7 nm = 0,7 x 10-9 m θ = 120o Ditanyakan : λ’ = ? Jawaban :
\( \Delta \lambda =\lambda ‘-\lambda \\ \Delta \lambda =\frac { h }{ mc } \left( 1-\cos { \theta } \right) \\ \Delta \lambda =\frac { 6,63\times{ 10 }^{ -34 } }{ \left( 9,1\times{ 10 }^{ -31 } \right) \times\left( 3\times{ 10 }^{ 8 } \right) } \left( 1-\cos { 120° } \right) \\ \Delta \lambda =\left( 2,4285\times{ 10 }^{ -12 } \right) \times0=0m \)
Δλ = λ’ – λ λ’ = Δ λ + λ λ’ = 0 + 0,7 x 10-9 λ’ =0,7 nm
Jawaban : Jawaban : B Diketahui : Sifat elektron Ditanyakan : Pernyataan yang benar =…? Jawaban : Berikut ini adalah sifat-sifat dari elektron :
Jawaban : Jawaban : B Diketahui : Panjang gelombang foton yang dihamburkan oleh elektron bebas Ditanyakan : Penghasil =..? Jawaban : Hamburan foton oleh elektron bebas merupakan percobaan yang dilakukan A.H. Compton pada tahun 1923. Hamburan kejadiannya dinamakan efek compton dan menghasilkan pernyataan bahwa frekuensi foton yang dihamburkan oleh elektron bebas akan lebih kecil dibandingkan saat datang, dan karena hubungan frekuensi berbanding terbalik dengan panjang gelombang maka panjang gelombang foton yang dihamburkan oleh elektron bebas akan lebih besar dibandingkan saat datang.
Jawaban : Jawaban : A Diketahui : m = 9,1 x 10-31 kg v = 107 m/s Ditanyakan : λ = ? Jawaban : Panjang gelombang partikel menurut de Broglie dapat dinyatakan sebagai berikut : \( \lambda =\frac { h }{ P } =\frac { h }{ mv } \) Maka : \( \lambda =\frac { 6,63\times{ 10 }^{ -34 } }{ \left( { 9,1\times10 }^{ -31 } \right) \times{ 10 }^{ 7 } } \\ \lambda =7,3\times{ 10 }^{ -11 }m \)
Jawaban : Jawaban : A Diketahui : V1 = 800V v2 = 3v1 Ditanyakan : V2 = ? Jawaban :
\( v=\sqrt { \frac { 2eV }{ m } } \)
\( { v }_{ 1 }=\sqrt { \frac { 2e{ V }_{ 1 } }{ m } } \\ { v }_{ 1 }=\sqrt { \frac { 2\times\left( 1,6\times{ 10 }^{ -19 } \right) \times800 }{ 9,1\times{ 10 }^{ -31 } } } \)
\( { v }_{ 2 }=3{ v }_{ 1 }\\ 3{ v }_{ 1 }=\sqrt { \frac { 2e{ V }_{ 2 } }{ m } } \\ 3\sqrt { \frac { 2\times\left( 1,6\times{ 10 }^{ -19 } \right) \times800 }{ 9,1\times{ 10 }^{ -31 } } } =\sqrt { \frac { 2\times\left( 1,6\times{ 10 }^{ -19 } \right) x{ V }_{ 2 } }{ 9,1\times{ 10 }^{ -31 } } } \\ 9\times\frac { 2\times\left( 1,6\times{ 10 }^{ -19 } \right) \times800 }{ 9,1\times{ 10 }^{ -31 } } =\frac { 2\times\left( 1,6\times{ 10 }^{ -19 } \right) \times800 }{ 9,1\times{ 10 }^{ -31 } } \\ 9\quad \times\quad 800\quad =\quad { V }_{ 2 }\\ { V }_{ 2 }\quad =\quad 7200V \)
Jawaban : Jawaban : A Diketahui : V = 400V Ditanyakan : λ = ? Jawaban : Penurunan rumus untuk mendapatkan persamaan sesuai dengan yang diketahui soal : \( \lambda =\frac { h }{ mv } =\frac { h }{ \sqrt { { m }^{ 2 } } \sqrt { \frac { 2eV }{ m } } } \\ \lambda =\frac { h }{ \sqrt { 2emV } } \) Maka untuk soal di atas : \( \lambda =\frac { h }{ \sqrt { 2emV } } \\ \lambda =\frac { 6,63\times{ 10 }^{ -34 } }{ \sqrt { 2\times\left( { 1,6\times10 }^{ -19 } \right) \times\left( { 9,1\times10 }^{ -31 } \right) \times400 } } \\ \lambda =\frac { 6,63\times{ 10 }^{ -34 } }{ 1,079259\times{ 10 }^{ -23 } } \\ \lambda =6,14\times{ 10 }^{ -11 }m\\ \lambda =6,14\times{ 10 }^{ -11 }m{ \times10 }^{ 9 }=0,0614nm \)
Jawaban : Jawaban : C Diketahui : mA = 4mB vA = \( \frac { 1 }{ 3 } \)vB Ditanyakan : λA : λB = ? Jawaban : Persamaan umumnya : \( \lambda =\frac { h }{ P } =\frac { h }{ mv } \) Maka : \( \frac { { \lambda }_{ A } }{ { \lambda }_{ B } } =\frac { \frac { h }{ { m }_{ A }{ v }_{ A } } }{ \frac { h }{ { m }_{ B }v_{ B } } } \\ \frac { { \lambda }_{ A } }{ { \lambda }_{ B } } =\frac { { m }_{ B }v_{ B } }{ { m }_{ A }{ v }_{ A } } \\ \frac { { \lambda }_{ A } }{ { \lambda }_{ B } } =\frac { { m }_{ B }v_{ B } }{ { 4m }_{ B }\frac { 1 }{ 3 } v_{ B } } \\ \frac { { \lambda }_{ A } }{ { \lambda }_{ B } } =\frac { { 3m }_{ B }v_{ B } }{ { 4m }_{ B }v_{ B } } \\ \frac { { \lambda }_{ A } }{ { \lambda }_{ B } } =\frac { 3 }{ 4 } \)
Pernyataan yang benar sesuai dengan efek Compton ditunjukkan oleh nomor …
Jawaban : Jawaban : E Diketahui : Efek Compton Ditanyakan : Pernyataan yang benar =…? Jawaban : Pada tahun 1923, A. H. Compton melakukan percobaan dengan menumbukkan sebuah foton pada sebuah elektron. Percobaan ini digambarkan dengan skema sebagai berikut: Diagram hamburan Compton (a) elektron mula-mula diam dan foton datang dengan panjang gelombang λ dan momentum p; (b) foton yang terhambur memiliki panjang gelombang lebih panjang λ’ dan momentum p’. Elektron terpental dnegan momentum pe. Arah foton yang terhambur membentuk sudut θ dengan arah foton datang. Apa yang terjadi setelah tumbukan? Dari pengamatan diperoleh bahwa setelah tumbukan, panjang gelombang foton bertambah besar. Energi foton dirumuskan sebagai \( h\frac { c }{ \lambda } \), jelaslah bahwa energi foton setelah tumbukan berkurang. Kemanakah hilangnya energi foton itu? Energi foton ini diserap oleh elektron sehingga sesudah tumbukan, elektron yang semula diam terpental dengan kecepatan . Tumbukan antara foton sinar-X dan elektron adalah elastis sehingga dengan menggunakan kekelkalan energi dan hukum kekekalan momentum, Compton berhasil menemukan rmus beda antara panjang gelombang foton sinar-C sesudah tumbukan (λ’) dan sebelum tumbukan (λ) , sebagai berikut: \( \Delta \lambda =\lambda ‘-\lambda \\ \Delta \lambda =\frac { h }{ mc } \left( 1-\cos { \theta } \right) \)
Jawaban : Jawaban : B Diketahui : v = b m = a Ditanyakan : λ = …? Jawaban : \( \lambda \quad =\quad \frac { h }{ mv } =\frac { h }{ ab } \) II. ESAI Kerjakan soal-soal berikut di buku latihan Anda. Jika diperlukan, ambil g = 10 m/s2. A. Radiasi Benda Hitam
Diketahui : P = eAσT4 σ = tetapan Boltzmann e = tetapan tanpa dimensi Ditanyakan : Jawaban :
Karena satuannya Kg m s-1 K-4 adalah maka dimensi σ adalah : Kg m s-1 K-4 = \( \frac { \left[ M \right] }{ \left[ L \right] \left[ T \right] { \left[ \theta \right] }^{ 4 } } \) Kesimpulan. Jadi, satuan untuk σ adalah W m-2 K-4 dan Kg m s-1 K-4, sedangkan dimensi untuk σ adalah \( \frac { \left[ M \right] }{ \left[ L \right] \left[ T \right] { \left[ \theta \right] }^{ 4 } } \).
Diketahui : T1 = 27oC = 27 + 273 = 300K T2 = 127oC = 127 + 273 = 400K P1 = 540 J/s Ditanyakan : P2 = …? Jawaban : \( P=e\sigma A{ T }^{ 4 }\\ A=\frac { P }{ e\sigma { T }^{ 4 } } \\ A=\frac { { P }_{ 1 } }{ e\sigma { { T }_{ 1 } }^{ 4 } } \) \( P=e\sigma A{ { T }_{ 2 } }^{ 4 }\\ P=e\sigma A{ { T }_{ 2 } }^{ 4 }\times\frac { { P }_{ 1 } }{ e\sigma A{ { T }_{ 1 } }^{ 4 } } \\ P={ { T }_{ 2 } }^{ 4 }\times\frac { { P }_{ 1 } }{ { { T }_{ 1 } }^{ 4 } } \\ P={ 400 }^{ 4 }\times\frac { 540 }{ { 300 }^{ 4 } } \\ P=1706,67J/s\\ \) Kesimpulan: Jadi, laju energi yang dipancarkan benda itu menjadi 1706,67 J/s.
Diketahui : d = 14 cm –> r = \( \frac { 1 }{ 2 } \)d = \( \frac { 1 }{ 2 } \) x 14 = 7 cm = 0,07 m T = 427oC + 273 = 700K e benda hitam = 1 Ditanyakan : P = …? Jawaban :
A = 4πr2 A = 4π x 0,072 A = 0,061575 m2 P = eσAT4 P = 1 x (5,67 x 10-6) x 0,061575 x 7004 P = 8,38 x 104 W Kesimpulan. Jadi, laju energi yang dipancarkan oleh benda adalah 8,38 x 104 watt.
Diketahui : e = 0,5 T = 100K A = 2 x 10-6 m2 t = 10s Ditanyakan : E = …? Jawaban : P = eσAT4 P = 0,5 x (5,67 x 10-8) x (2 x 10-6) x 1004 P = 5,67 x 10-6 Watt E = Pt E = (5,67 x 10-6) x 10 E = 5,67 x 10-5 Joule Kesimpulan. Jadi, energi radiasi yang dipancarkan oleh lampu pijar tersebut adalah 5,67 x 10-5 Joule.
Diketahui : A = 50 mm2 = 50 x 10-6 m2 T = 627oC = 627 + 273 = 900K e = 0,8 V = 220V Ditanyakan : I = …? Jawaban : PListrik = PCahaya VI = eσT4A \( I=\frac { e\sigma { { T } }^{ 4 }A }{ V } \) Dengan σ = 5,67 x 10-8 maka : \( I=\frac { e\sigma { { T } }^{ 4 }A }{ V } \\ I=\frac { 0,8\times\left( 5,67\times{ 10 }^{ -8 } \right) \times{ 900 }^{ 4 }\times\left( 50\times{ 10 }^{ -6 } \right) }{ 220 } \\ I=6,76mA \) Kesimpulan. Jadi, arus yang mengalir melalui lampu tersebut adalah 6,76 mA.
Diketahui : A = 6 x 1018 m2 P = 3,6 x 1026 W Benda hitam sempurna –> e = 1 Ditanyakan : T = …? Jawaban : Persamaan umumnya : \( P=e\sigma A{ T }^{ 4 }\\ { T }^{ 4 }=\frac { P }{ e\sigma A } \) Maka : \( { T }^{ 4 }=\frac { P }{ e\sigma A } \\ { T }^{ 4 }=\frac { 3,6\times{ 10 }^{ 26 } }{ 1\times\left( 5,67\times{ 10 }^{ -8 } \right) \times\left( 6\times{ 10 }^{ 18 } \right) } \\ { T }^{ 4 }=0,1\times{ 10 }^{ 16 }\\ T=\sqrt [ 4 ]{ 0,1\times{ 10 }^{ 16 } } =5623,41K \) Kesimpulan. Jadi, suhu permukaan matahari adalah 5623,41 K
Tips: daya radiasi = \( = eσA(T_2^4-T_1^4) \) Diketahui : T1 = 27oC = 27 + 273 = 300 K T2 = 227oC = 227 + 273 = 500 K e = 0,9 A = 5m2 Ditanyakan : Jawaban :
\( P=e\sigma A\left( { { T }_{ 2 } }^{ 4 }-{ { T }_{ 1 } }^{ 4 } \right) \\ P=0,9\times\left( 5,67\times{ 10 }^{ -8 } \right) \times5\times\left( { 500 }^{ 4 }-{ 300 }^{ 4 } \right) \\ P=13,88kW \) Kesimpulan. Jadi, daya yang diradiasikan oleh tungku ketika tungku tidak dipanaskan dan suhunya sama dengan suhu ruangan (27oC) adalah 2kW, sedangkan daya yang diradiasalah oleh tungku ketika tungku dipanaskan hingga suhunya meningkat menjadi 227oC adalah 13,88kW.
Diketahui : λa = 290 nm = 290 x 10-9 m λb = 580 nm = 580 x 10-9 m Ditanyakan : Ta dan Tb = …? Jawaban :
λmaksT = C Jika C = 2,90 x 10-3 mK maka : \( { T }_{ b }=\frac { C }{ { \lambda }_{ b } } \\ { T }_{ b }=\frac { 2,90\times{ 10 }^{ -3 } }{ 580\times{ 10 }^{ -9 } } \\ { T }_{ b }=5000K \) Kesimpulan. Jadi, suhu permukaan Sirius adalah 10.000 K, sedangkan suhu permukaan Aldebaran adalah 5.000 K.
Diketahui : f = 1,5 x 1014 Hz Ditanyakan : T = …? Jawaban : Berdasarkan hukum pergeseran Wien : λmaksT = C = 2,90 x 10-3 \( { T }=\frac { C }{ { \lambda }_{ maks } } \\ { T }=\frac { 2,90\times{ 10 }^{ -3 } }{ { \lambda }_{ maks } } \) Berdasarkan hubungan \( \lambda =\frac { v }{ f } =\frac { c }{ f } \) \( { T }=\frac { 2,90\times{ 10 }^{ -3 } }{ c/f } \\ T=\frac { \left( 2,90\times{ 10 }^{ -3 } \right) \times f }{ c } \) Nilai c = 3 x 108 m/s, maka : \( T=\frac { \left( 2,90\times{ 10 }^{ -3 } \right) \times f }{ c } \\ T=\frac { \left( 2,90\times{ 10 }^{ -3 } \right) \times\left( 1,5\times{ 10 }^{ 14 } \right) }{ 3\times{ 10 }^{ 8 } } \\ T=1450K\\ \) Kesimpulan. Jadi, suhu sumber cahaya adalah 1.450 K.
Diketahui : r = 10 cm = 0,1 m T = 227oC T = 227 + 273 = 500K Benda hitam –> e =1 Ditanyakan : Jawaban :
Berdasarkan Hukum Pergeseran Wien : λmaksT = C \( T=\frac { C }{ { \lambda }_{ maks } } \\ { \lambda }_{ maks }=\frac { C }{ T } \\ { \lambda }_{ maks }=\frac { 2,90\times{ 10 }^{ -3 } }{ 500 } \\ { \lambda }_{ maks }=5,8\times{ 10 }^{ -6 }m\\ { \lambda }_{ maks }=5800nm \) Kesimpulan. Jadi, daya kalor radiasi yang dipancarkan adalah 0,1 kW, sedangkan panjang gelombang untuk energi radiasi maksimum adalah 5.800 nm.
Diketahui : Tmatahari = 5800K λmatahari = 0,5μm = 0,5 x 10-6m λfilamen= 0,4μm = 0,4 x 10-6 m Ditanyakan : Tfilamen= …? Jawaban : Karena kedua memiliki emisivitas yang sama, maka berdasarkan Hukum Pergeseran Wien : λmaksT = C λmatahari Tmatahari = λfilamen Tfilamen \( { T }_{ filamen }=\frac { { \lambda }_{ matahari }{ T }_{ matahari } }{ { \lambda }_{ filamen } } \) \( { T }_{ filamen }=\frac { \left( 0,5\times{ 10 }^{ -6 } \right) \times5800 }{ 0,4\times{ 10 }^{ -6 } } \\ { T }_{ filamen }=7250K \) Kesimpulan. Jadi, suhu dari filamen adalah 7.250 K
Diketahui : finframerah = 1 x 1013 Hz fviolet = 7 x 1014 Hz fsinar-x = 1 x 1018 Hz Ditanyakan : E = …? Jawaban : Berdasarkan teori Planck, energi foton dalam suatu sinar monokromatis adalah : E = h f Dengan h = 6,63 x 10-34 J/s
E = h f E = (6,63 x 10-34) x (1 x 1018) E = 6,63 x 10-16 Joule Kesimpulan. Jadi, energi foton dari sinar inframerah adalah 6,63 x 10-21 Joule, sedangkan energi foton dari cahaya violet adalah 4,64 x 10-19 Joule, dan energi foton dari sinar-X adalah 6,63 x 10-16 Joule.
Diketahui : λa = 700 nm = 7 x 10-7 m λb = 3000Å = 3 x 10-7m Ditanyakan : Ea dan Eb= …? Jawaban : Berdasarkan teori Planck: E = h f Dimana \( f=\frac { c }{ \lambda } \) maka: \( E=h\frac { c }{ \lambda } \)
Energi fotonnya adalah : \( E=h\frac { c }{ \lambda } \\ E=\left( 6,63\times{ 10 }^{ -34 } \right) \times\frac { 3\times{ 10 }^{ 8 } }{ 3\times{ 10 }^{ -7 } } \\ E=1\times{ 10 }^{ -19 }Joule \) Kesimpulan. Jadi, energi foton untuk seberkas cahaya yang memiliki panjang gelombang 700 nm adalah 2,84 x 10-19 Joule, sedangkan energi foton untuk seberkas cahaya yang memiliki panjang gelombang 3000Å adalah 1 x 10-19 Joule.
Diketahui : E = 1,5 eV = 1,5 x (1,6 x 10-19)C = 2,4 x 10-19 Joule Ditanyakan : λ = …? Jawaban : Berdasarkan teori Plank : E = h f Dimana \( f=\frac { c }{ \lambda } \) maka : \( E=h\frac { c }{ \lambda } \\ \lambda =h\frac { c }{ E } \) Dengan nilai h = 6,63 x 10-34 Js dan c = 3 x 108 m/s. \( \lambda =\left( 6,63\times{ 10 }^{ -34 } \right) \times\frac { 3\times{ 10 }^{ 8 } }{ 2,4\times{ 10 }^{ -19 } } \\ \lambda =8,2875\times{ 10 }^{ -7 }m\\ \lambda =8287,5\mathring { A } \\ \) Kesimpulan. Jadi, panjang gelombang energi tersebut adalah 8287,5 Å.
Diketahui : f = 2000 MHz = 2 x 109 Hz P = 10 kW = 104 W Ditanyakan : n = …? Jawaban : Soal ini menggabungkan antara energi listrik dan energi foton. Energi listrik dihitung dengan persamaan W = P t , sedangkan energi foton dihitung dari persamaan En = n h f. Dalam soal ini energi listrik diubah ke energi foton sehingga dengan menyamakan kedua persamaan, jumlah foton n yang dipancarkan radio dapat dihitung. E = W n h f = P t \( n=\frac { Pt }{ hf } \) Dengan nilai h = 6,63 x 10-34 Js , maka : \( n=\frac { { 10 }^{ 4 }\times1 }{ \left( { 6,63\times10 }^{ -34 } \right) \times\left( { 2×10 }^{ 9 } \right) } \\ n=7,5\times{ 10 }^{ 27 }foton \) Kesimpulan. Jadi, jumlah foton yang dipancarkan oleh radio tersebut adalah 7,5 x 1027 foton per sekon.
Diketahui : E = 5,5% λ = 30Å = 3 x 10-9 m h = 6,63 x 10-34 P = 100 W Ditanyakan : n = …? Jawaban : Soal ini menggabungkan antara energi listrik dan energi foton. Energi listrik dihitung dengan persamaan W = P t, sedangkan energi foton dihitung dari persamaan \( { E }_{ n }=nhf=n\frac { hc }{ \lambda } \) Dalam soal ini energi listrik diubah ke energi foton sehingga dengan menyamakan kedua persamaan, jumlah foton n yang dipancarkan radio dapat dihitung. E = W n h f = P t \( n\frac { hc }{ \lambda } =Pt \) \( n=\frac { Pt }{ hf } \) Dengan nilai h = 6,63 x 10-34 Js dan c = 3 x 108 m/s maka : \( n=\frac { 100\times1\times\left( 3\times{ 10 }^{ -9 } \right) }{ \left( 6,63\times{ 10 }^{ -34 } \right) \times\left( 3\times{ 10 }^{ 8 } \right) } \\ n=1,5\times{ 10 }^{ 18 }foton \) Karena energi lampu merkuri yang dipancarkan adalah 5,5% maka : n = (1,5 x 1018) x 5,5% = 8,25 x 1016 foton Kesimpulan. Jadi, jumlah foton yang dipancarkan lampu merkuri 100 W dalam setiap sekon adalah 8,25 x 1016 foton. B. Dualisme Cahaya
Diketahui : λ0 = 400 nm = 4 x 10-7 m Ditanyakan : f0 = …? Jawaban : \( { f }_{ 0 }=\frac { c }{ { \lambda }_{ 0 } } \) Dengan c = 3 x 108 m/s maka : \( { f }_{ 0 }=\frac { c }{ { \lambda }_{ 0 } } \\ { f }_{ 0 }=\frac { 3\times{ 10 }^{ 8 } }{ 4\times{ 10 }^{ -7 } } \\ { f }_{ 0 }=7,5\times{ 10 }^{ 14 }Hz \) Kesimpulan. Jadi, besarnya frekuensi-ambang logam itu adalah 7,5 x 1014 Hz.
Jawaban :
EKelektron = EPListrik 9,58 x 10-19 = qV Dimana muatan elektron adalah 1,6 x 10-19 C maka : \( V=\frac { 9,58\times{ 10 }^{ -19 } }{ q } \\ V=\frac { 9,58\times{ 10 }^{ -19 } }{ 1,6\times{ 10 }^{ -19 } } \\ V=5,98V \) Jadi, potensial penghenti yang menahan keluarnya arus foton adalah 5,98 V.
Diketahui : f = 1 x 1016 Hz W0 =\( \frac { 1 }{ 2 } \) E Ditanyakan : EKmaks = …? Jawaban : Menurut Einsten, energi kinetik maksimum elektron foto dapat dinyatakan dengan persamaan berikut : EKmaks = E – W0 Maka : EKmaks = E – W0 EKmaks = E – \( \frac { 1 }{ 2 } \)E EKmaks =\( \frac { 1 }{ 2 } \)E = \( \frac { 1 }{ 2 } \)hf Dengan nilai h = 6,63 x 10-34 Js maka : \( { EK }_{ maks }=\frac { 1 }{ 2 } hf\\ { EK }_{ maks }=\frac { 1 }{ 2 } \times\left( 6,63\times{ 10 }^{ -34 } \right) \times{ 10 }^{ 16 }\\ { EK }_{ maks }=3,315\times{ 10 }^{ -18 }Joule \) Kesimpulan. Jadi, energi kinetik elektron yang lepas adalah 3,315 x 10-18 Joule.
Diketahui : f0 = 8 x 1014 Hz f = 2 x 1015 Hz Ditanyakan : EKmaks = ..? Jawaban : Menurut Einsten, energi kinetik maksimum elektron foto dapat dinyatakan dengan persamaan berikut : EKmaks = E – W0 Maka : EKmaks = E – W0 EKmaks = hf – hf0 EKmaks = h(f – f0) Dengan nilai h = 6,63 x 10-34 Js maka : \( { EK }_{ maks }=h\left( f-{ f }_{ 0 } \right) \\ { EK }_{ maks }=\left( { 6,63\times10 }^{ -34 } \right) \times\left( \left( { 2\times10 }^{ 15 } \right) -\left( { 8\times10 }^{ 14 } \right) \right) \\ { EK }_{ maks }=\left( { 6,63\times10 }^{ -34 } \right) \times\left( { 12\times10 }^{ 14 } \right) \\ { EK }_{ maks }=7,956\times{ 10 }^{ -19 }Joule \) Kesimpulan. Jadi, energi kinetik elektron yang terlepas dari permukaan logam tersebut adalah 7,956 x 10-19 Joule.
Diketahui : v = 2,2 x 105 m/s λ = 60 nm = 6 x 10-7 m Ditanyakan : Jawaban :
\( { f }_{ 0 }=\frac { v }{ \lambda } \\ { f }_{ 0 }=\frac { { 2,2\times 10 }^{ 5 } }{ { 6\times 10 }^{ -7 } } \\ { f }_{ 0 }=3,6\times { 10 }^{ 11 }Hz \) Kesimpulan. Jadi, fungsi kerja permukaan logam adalah 2,431 x 10-22 Joule, sedangkan frekuensi ambang untuk permukaan itu adalah 3,6 x 1011 Hz.
Diketahui : W0 = 2,46 eV = 2,46 x (1,6 x 10-19 J/eV) = 3,936 x 10-19 v = 3 x 106 m/s Ditanyakan : λ = …? Jawaban : \( { W }_{ 0 }=h\frac { v }{ \lambda } \\ \lambda =\frac { hv }{ { W }_{ 0 } } \) Dengan nilai h = 6,63 x 10-34 Js maka : \( \lambda =\frac { hv }{ { W }_{ 0 } } \\ \lambda =\frac { \left( 6,63\times{ 10 }^{ -34 } \right) \times\left( 3\times{ 10 }^{ 6 } \right) }{ 3,936{ \times10 }^{ -19 } } \\ \lambda =5,053\times{ 10 }^{ -9 }m \) Kesimpulan. Jadi, panjang gelombang cahaya yang harus menyinari permukaan natrium adalah 5,053 x 10-9 m.
Diketahui : Dilihat dari gambar berikut, titik C adalah ketika energi kinetik maksimum dan titik A adalah energi ambang. Maka : EKmaks = eV = (1,6 x 10-19) x 0,4 = 0,64 x 10-19 W0 = eV = (1,6 x 10-19) x 0,1 = 1,6 x 10-19 Ditanyakan : Jawaban :
EKmaks = E – W0 Dengan nilai h = 6,63 x 10-34 Js maka tentukan f di titik c : EKmaks = hf – W0 0,64 x 10-19 = (6,63 x 10-19 f) – (1,6 x 10-20) \( f=\frac { 0,64{ \times10 }^{ -19 }+{ 1,6\times10 }^{ -20 } }{ 6,63\times{ 10 }^{ -34 } } \\ f=\frac { 8\times{ 10 }^{ -20 } }{ 6,63\times{ 10 }^{ -34 } } \\ f=1,2\times{ 10 }^{ 14 }Hz \) Karena \( f=\frac { v }{ \lambda } \) maka : \( v=f\lambda \\ v=\left( 1,2\times{ 10 }^{ 14 } \right) \times\left( 1,24\times{ 10 }^{ -5 } \right) \\ v=1,48\times{ 10 }^{ 9 }m/s \) Kesimpulan. Jadi, panjang gelombang maksimum agar terjadi peristiwa efek fotoelektron adalah 0,1μm, dan kecepatan fotoelektron saat di titik C adalah 1,48 x 109 m/s.
Diketahui : Ek = 4,0 eV = 4,0 x (1,6 x 10-19) = 6,4 x 10-19 J W0 = 1,6 eV = 1,6 x (1,6 x 10-19) = 2,56 x 10-19 J Ditanyakan : Jawaban :
EKmaks = E – W0 Dengan nilai h = 6,63 x 10-34 Js maka tentukan f di titik c : EKmaks = hf – W0 6,4 x 10-19 = (6,63 x 10-34 f) – (2,56 x 10-19) \( f=\frac { { 6,4\times10 }^{ -19 }+{ 2,56\times }10^{ -19 } }{ 6,6\times{ 10 }^{ -34 } } \\ f=\frac { 8,96\times{ 10 }^{ -14 } }{ 6,6\times{ 10 }^{ -34 } } \\ f={ 1,35\times10 }^{ 15 }Hz \) Kesimpulan. Jadi, energi minimum untuk melepaskan elektron adalah 2,56 x 10-19 Joule, sedangkan panjang gelombang maksimum dari cahaya yang digunakan adalah 0,7μm, dan besar a pada grafik adalah 1,35 x 1015 Hz.
Diketahui : λ1 = 546 nm λ2 = 400 nm v1 = 3,63 x 105 m/s Ditanyakan : v2= …? Jawaban : Panjang gelombang partikel menurut de Broglie dapat dinyatakan sebagai berikut : \( \lambda =\frac { h }{ P } =\frac { h }{ mv } \) Maka berdasarkan soal di atas : \( \frac { { \lambda }_{ 1 } }{ { \lambda }_{ 2 } } =\frac { \frac { h }{ { mv }_{ 1 } } }{ \frac { h }{ { mv }_{ 2 } } } \) Dikarenakan massa m dan konstanta planck h adalah sama maka : \( \frac { { \lambda }_{ 1 } }{ { \lambda }_{ 2 } } =\frac { { v }_{ 2 } }{ { v }_{ 1 } } \\ { v }_{ 2 }=\frac { { \lambda }_{ 1 } }{ { \lambda }_{ 2 } } \times{ v }_{ 1 } \) \( { v }_{ 2 }=\frac { 546 }{ 400 } \times\left( 3,63\times{ 10 }^{ 5 } \right) \\ { v }_{ 2 }=4,95\times{ 10 }^{ 5 }m/s \) Kesimpulan: Jadi, kelajuan maksimum elektron yangdipancarkan ketika logam disinari oleh cahaya dengan panjang gelombang 400 nm adalah 4,95 x 105 m/s.
Diketahui : ΔV = 100 kV = 105V Ditanyakan : λmin = …? Jawaban : EKmaks = e ΔV \( \frac { hc }{ { \lambda }_{ min } } =e\Delta V\\ { \lambda }_{ min }=\frac { hc }{ e\Delta V } \) Dengan nilai h = 6,63 x 10-34 Js, e = 1,6 x 10-19 C,dan c = 3 x 108 m/s maka : \( { \lambda }_{ min }=\frac { \left( { 6,63\times10 }^{ -34 } \right) \times\left( { 3×10 }^{ 8 } \right) }{ \left( { 1,6\times10 }^{ -19 } \right) \times{ 10 }^{ 5 } } \\ \\ { \lambda }_{ min }=1,24\times{ 10 }^{ -11 }m \) Kesimpulan. Jadi, panjang gelombang terpendek sinar-X yang dihasilkan dalam tabung sinar-X tersebut adalah 1,24 x 10-11 m
Diketahui : fmaks = 1,2 x 1019 Hz Ditanyakan : V = …? Jawaban : EKmaks = eV h fmaks = eV \( V=\frac { { hf }_{ maks } }{ e } \) Dengan nilai h = 6,63 x 10-34 Js dan e = 1,6 x 10-19 C maka : \( V=\frac { \left( 6,63\times{ 10 }^{ -34 } \right) \times\left( { 1,2\times10 }^{ 19 } \right) }{ { 1,6\times10 }^{ -19 } } \\ V=49725V\\ V=49,725kV \) Kesimpulan. Jadi, perkiraan tegangan yang diberikan antara anode dan katode tabung sinar-X tersebut adalah 49,725 kV.
Diketahui : λa = 2.200 Å = 2,2 x 10-7 m fb = 3 x 1015 Hz Ditanyakan : Pa dan Pb= …? Jawaban :
Berdasarkan persamaan momentum relativistik sebuah foton berikut : \( P=mc\\ P=\frac { hf }{ c } \) Dengan nilai h = 6,63 x 10-34 Js dan c = 3 x 108 m/s maka : \( P=\frac { \left( { 6,63\times10 }^{ -34 } \right) \times\left( 3\times{ 10 }^{ 15 } \right) }{ 3\times{ 10 }^{ 8 } } \\ P=6,63\times{ 10 }^{ -27 }kgm/s \) Kesimpulan. Jadi, momentum suatu cahaya yang memiliki panjang gelombang 2200Å adalah 3 x 10-27 kg m/s, sedangkan momentum cahaya yang memiliki frekuensi 3 x 1015 Hz adalah 6,63 x 10-27 kg m/s.
Diketahui : λ = 0,035 nm = 35 x 10-12 m θ = 37o –> sin37o = 0,6 –>cos37o = 0,8 Ditanyakan : Jawaban :
Energi foton awal adalah E, setelah bertumbukan energi foton berkurang menjadi E’. energi foton yang hilang tersebut diserap oleh elektron sehingga sesudah tumbukan, elektron yang bermula diam terpental dengan kecepatan v. Maka adalah besar energi yang diberikan kepada elektron yang terpental. E = h f = \( h\frac { c }{ \lambda } \) Dengan nilai h = 6,63 x 10-34 Js dan c = 3 x 108 m/s maka : \( E=\left( { 6,63\times10 }^{ -34 } \right) \times\frac { { 3\times10 }^{ 8 } }{ { 35\times10 }^{ -12 } } \\ E={ 5,68\times10 }^{ -15 }Joule \) ΔE = E – E’ ΔE = (5,68 x 10-15) – (5,6 x 10-15) ΔE = 0,08 Joule Kesimpulan. Jadi, panjang gelombang foton hamburan adalah 3,548 x 10-11 m, dan energi foton yang dihamburkan adalah 5,6 x 10-15 Joule, sedangkan energi yang diberikan kepada elekron yang terpental adalah 0,08 Joule.
Diketahui : λ = 0,1 nm = 10-10 m θ = 90o –> cos90o = 0 Ditanyakan : Jawaban :
E = h f E = \( h\frac { c }{ \lambda } \) Dengan nilai h = 6,63 x 10-34 Js dan c = 3 x 108 m/s maka : \( E=\left( { 6,63\times10 }^{ -34 } \right) \times\frac { { 3\times10 }^{ 8 } }{ { 10 }^{ -10 } } \\ E=1,989\times{ 10 }^{ -15 }Joule \) Jika Δλ = 4,85 x 10-13 maka : Δλ = λ’ – λ λ’ = Δλ + λ λ’ = (2,4 x 10-12) + 10-10 λ’ = 1,024 x 10-10 m Mencari E’ dengan : E’ = h f’ E’ =\( h\frac { c }{ \lambda ‘ } \) Dengan nilai h = 6,63 x 10-34 Js dan c = 3 x 108 m/s maka : \( E’=\left( { 6,63\times10 }^{ -34 } \right) \times\frac { { 3\times10 }^{ 8 } }{ { 1,024\times10 }^{ -10 } } \\ E’=1,942\times{ 10 }^{ -15 }Joule \) ΔE = E – E’ ΔE = (1,989 x 10-15) – (1,942 x 10-15) ΔE = 0,047 Joule Kesimpulan. Jadi, pergeseran Compton Δλ adalah 2,4 x 10-12, dan energi kinetik yang diberikan pada elektron yang melompat adalah 0,047 Joule.
Diketahui : EKmaks = 0,4 MeV = 0,4 x 106 eV Ditanyakan :
Jawaban :
Δλ = λ’ – λ Δλ = \( \frac { h }{ mc } \left( 1-\cos { \theta } \right) \) λ’ = \( \frac { h }{ mc } \left( 1-\cos { \theta } \right) +\lambda \) Dengan nilai h = 6,63 x 10-34 Js, m = 9,1 x 10-31 kg, dan c = 3 x 108 m/s maka : \( \lambda ‘=\frac { { 6,63\times10 }^{ -34 } }{ \left( { 9,1\times10 }^{ -31 } \right) \times\left( { 3\times10 }^{ 8 } \right) } \left( 1-\cos { 60° } \right) +\left( 3,1\times{ 10 }^{ -12 } \right) \\ \lambda ‘=2,4\times{ 10 }^{ -12 }\left( 1-0,5 \right) +\left( 3,1\times{ 10 }^{ -12 } \right) \\ \lambda ‘=1,2\times{ 10 }^{ -12 }+\left( 3,1\times{ 10 }^{ -12 } \right) \\ \lambda ‘=4,3{ \times10 }^{ -12 }m \) E’ = h f’ E’ = \( h\frac { c }{ \lambda ‘ } \) Dengan nilai h = 6,63 x 10-34 Js dan c = 3 x 108 m/s maka : \( E’=\left( { 6,63\times10 }^{ -34 } \right) \times\frac { { 3\times10 }^{ 8 } }{ { 4,3\times10 }^{ -12 } } \\ E’=4,6\times{ 10 }^{ -14 }Joule \) Kesimpulan. Jadi, panjang gelombang foton adalah 3,1 x 10-12 m, panjang gelombang foton yang dihamburkan melalui sudut 90o adalah 5,5 x 10-12 m, dan energi foton yang dihamburkan melalui sudut 60o relatif terhadap arah foton datang adalah 4,6 x 10-14 Joule.
Diketahui : λ = 0,046 nm = 4,6 x 10-11 m ΔE = 0,05E Ditanyakan : θ = …? Jawaban : \( E=h\frac { c }{ \lambda } \) Dengan nilai h = 6,63 x 10-34 Js dan c = 3 x 108 m/s maka : \( E=\left( { 6,63\times10 }^{ -34 } \right) \times\frac { { 3\times10 }^{ 8 } }{ { 4,6\times10 }^{ -11 } } \\ E=4,3\times{ 10 }^{ -15 }Joule \) Jika E adalah energi foton sebelum hamburan dan adalah energi foton yang dihamburkan, maka : ΔE = E – E’ 0,05E = E – E’ E’ = E – 0,05E E’ = 0,95E Dengan E = 4,3 x 10-15 Joule maka : E’ = 0,95E E’ = 0,95 x (4,3 x 10-15) E’ = 4,085 x 10-15 \( E’=h\frac { c }{ \lambda ‘ } \\ \lambda ‘=h\frac { c }{ E’ } \\ \lambda ‘=\left( { 6,63\times10 }^{ -34 } \right) \times\frac { { 3\times10 }^{ 8 } }{ { 4,085\times10 }^{ -15 } } \\ \lambda ‘=4,869\times{ 10 }^{ -11 }m \) Δλ = λ’ – λ Δλ = \( \frac { h }{ mc } \left( 1-\cos { \theta } \right) \) Dengan nilai m = 9,1 x 10-31 maka : \( \left( { 4,869\times10 }^{ -11 } \right) -\left( { 4,6\times10 }^{ -11 } \right) =\frac { { 6,63\times10 }^{ -34 } }{ \left( { 9,1\times10 }^{ -31 } \right) \times\left( { 3\times10 }^{ 8 } \right) } \left( 1-\cos { \theta } \right) \\ { 2,63\times10 }^{ -12 }={ 2,428\times10 }^{ -12 }\left( 1-\cos { \theta } \right) \\ \frac { { 2,63\times10 }^{ -12 } }{ { 2,428\times10 }^{ -12 } } =1-\cos { \theta } \\ 1=1-\cos { \theta } \\ \cos { \theta } =0\\ \theta =\cos ^{ -1 }{ 0 } \\ \theta =90° \) Kesimpulan. Jadi, sudut simpang foton terhadap arahnya semula adalah 90o.
Diketahui : m = 8,0 x 10-31 kg v = 3,0 x 107 m/s h = 6,0 x 10-34 Js Ditanyakan : λ = …? Jawaban : Panjang gelombang partikel menurut de Broglie dapat dinyatakan sebagai berikut : \( \lambda =\frac { h }{ P } \\ \lambda =\frac { h }{ mv } \) Maka berdasarkan persamaan di atas : \( \lambda =\frac { h }{ mv } \\ \lambda =\frac { { 6,0\times10 }^{ -34 } }{ \left( { 8,1\times10 }^{ -31 } \right) \times\left( { 3\times10 }^{ 7 } \right) } \\ \lambda =2,5\times{ 10 }^{ -11 }m\\ \lambda =0,25\mathring { A } \) Kesimpulan. Jadi, panjang gelombang partikel tersebut adalah 0,25Å.
Diketahui : λ = 6,6Å = 6,6 x 10-10 m melektron = 9,1 x 10-31 kg Ditanyakan : v dan Ek = …? Jawaban : Panjang gelombang partikel menurut de Broglie dapat dinyatakan sebagai berikut : \( \lambda =\frac { h }{ P } \\ \lambda =\frac { h }{ mv } \) Maka berdasarkan persamaan di atas : \( v=\frac { h }{ m\lambda } \\ v=\frac { 6,63\times{ 10 }^{ -34 } }{ \left( 9,1\times{ 10 }^{ -31 } \right) \times\left( 6,6\times{ 10 }^{ -10 }m \right) } \\ v=11,04\times{ 10 }^{ 5 }m/s \) Energi kinetik dihitung dengan rumus : \( Ek=\frac { 1 }{ 2 } { mv }^{ 2 }\\ Ek=\frac { 1 }{ 2 } \left( { 9,1\times10 }^{ -31 } \right) { \left( { 11,04\times10 }^{ 5 } \right) }^{ 2 }\\ Ek={ 5,54\times10 }^{ -19 }Joule \) Kesimpulan. Jadi, kecepatan elektron adalah 11,04 x 105 Joule dan energi kinetiknya 5,54 x 10-19 Joule.
Diketahui : mn = 2000me ve = 2 x 107 m/s λn = λe Ditanyakan : vn= …? Jawaban : Panjang gelombang partikel menurut de Broglie dapat dinyatakan sebagai berikut : \( \lambda =\frac { h }{ P } \\ \lambda =\frac { h }{ mv } \) Maka: λn = λe \( \frac { h }{ { m }_{ n }{ v }_{ n } } =\frac { h }{ { m }_{ e }{ v }_{ e } } \\ { m }_{ n }{ v }_{ n }\quad =\quad { m }_{ e }{ v }_{ e }\\ { v }_{ n }=\frac { { m }_{ e }{ v }_{ e } }{ { m }_{ n } } \\ { v }_{ n }=\frac { { m }_{ e }\left( { 2\times10 }^{ 7 } \right) }{ 2000{ m }_{ e } } \\ { v }_{ n }=10000m/s \) Kesimpulan. Jadi, kecepatan neutron agar panjang gelombang yang dihasilkan sama dengan panjang gelombang elektron adalah 10.000 m/s.
Diketahui : melektron = 9,1 x 10-31 kg V = 4000V Ditanyakan : λ = …? Jawaban : Panjang gelombang partikel menurut de Broglie dapat dinyatakan sebagai berikut : \( \lambda =\frac { h }{ \sqrt { 2meV } } \) Dengan nilai h = 6,63 x 10-34 Js dan e = 1,6 x 10-19 J/eV maka : \( \lambda =\frac { h }{ \sqrt { 2meV } } \\ \lambda =\frac { { 6,63\times10 }^{ -34 } }{ \sqrt { 2\times\left( { 9,1\times10 }^{ -31 } \right) \times\left( { 1,6\times10 }^{ -19 } \right) \times4000 } } \\ \lambda =\frac { { 6,63\times10 }^{ -34 } }{ { 3,4\times10 }^{ -23 } } \\ \lambda =1,95\times{ 10 }^{ -11 }m\\ \lambda =0,195\mathring { A } \) Kesimpulan. Jadi, panjang gelombang de Broglie dari elektron tersebut adalah 0,195Å.
Diketahui : melektron = 9,1 x 10-31 kg λ = 20 nm = 2 x 10-8 m Ditanyakan : V= …? Jawaban : Panjang gelombang partikel menurut de Broglie dapat dinyatakan sebagai berikut : \( \lambda =\frac { h }{ \sqrt { 2meV } } \) Dengan nilai h = 6,63 x 10-34 Js dan e = 1,6 x 10-19 J/eV maka : \( 2\times { 10 }^{ -8 }=\frac { { 6,63\times 10 }^{ -34 } }{ \sqrt { 2\times \left( { 9,1\times 10 }^{ -31 } \right) \times \left( { 1,6\times 10 }^{ -19 } \right) } } \\ \sqrt { 2\times \left( { 9,1\times 10 }^{ -31 } \right) \times \left( { 1,6\times 10 }^{ -19 } \right) \times V } =\frac { { 6,63\times 10 }^{ -34 } }{ { 2\times 10 }^{ -8 } } \\ \sqrt { 2\times \left( { 9,1\times 10 }^{ -31 } \right) \times \left( { 1,6\times 10 }^{ -19 } \right) \times V } =3,315\times { 10 }^{ -26 }\\ 2\times \left( { 9,1\times 10 }^{ -31 } \right) \times \left( { 1,6\times 10 }^{ -19 } \right) \times V={ \left( 3,315\times { 10 }^{ -26 } \right) }^{ 2 }\\ 2,912x{ 10 }^{ -49 }\times V={ 1,0989\times 10 }^{ -51 }\\ V=\frac { { 1,0989\times 10 }^{ -51 } }{ 2,912\times { 10 }^{ -49 } } \\ V=3,77\times { 10 }^{ -3 }V\\ V=3,77mV \) Kesimpulan. Jadi, beda potensial yang diperlukan untuk mempercepat elektron dari keaadaan diam hingga memberikan panjang gelombang 20nm adalah 3,77 mV.
Diketahui : λf = λe = 10Å = 10-9 m Ditanyakan : \( \frac { { E }_{ f } }{ { E }_{ e } } \)= …? Jawaban : Untuk foton : \( { E }_{ f }=hf\\ { E }_{ f }=h\frac { c }{ { \lambda }_{ f } } \) Untuk elektron : \( { E }_{ e }=\frac { 1 }{ 2 } { mv }^{ 2 }\\ { E }_{ e }=\frac { 1 }{ 2 } { m{ \left( \frac { h }{ m{ \lambda }_{ e } } \right) }^{ 2 } }\\ { E }_{ e }=\frac { 1 }{ 2m } { \left( \frac { h }{ { \lambda }_{ e } } \right) }^{ 2 } \) Berdasarkan kedua persamaan di atas : \( \frac { { E }_{ f } }{ { E }_{ e } } =\frac { h\frac { c }{ \lambda } }{ \frac { 1 }{ 2m } { \left( \frac { h }{ { \lambda }_{ e } } \right) }^{ 2 } } \\ \frac { { E }_{ f } }{ { E }_{ e } } =\frac { 2mc\lambda }{ h } \) Dengan nilai h = 6,63 x 10-34 Js, c = 3 x 108 m/s, dan melektron = 9,1 x 10-31 kg maka : \( \frac { { E }_{ f } }{ { E }_{ e } } =\frac { 2mc\lambda }{ h } \\ \frac { { E }_{ f } }{ { E }_{ e } } =\frac { 2x\left( { 9,1\times10 }^{ -31 } \right) \times\left( { 3\times10 }^{ 8 } \right) \times{ 10 }^{ -9 } }{ { 6,63\times10 }^{ -34 } } \\ \frac { { E }_{ f } }{ { E }_{ e } } =\frac { 14000 }{ 17 } \\ \frac { { E }_{ f } }{ { E }_{ e } } =823,3 \) Kesimpulan. Jadi, nilai rasio \( \frac { { E }_{ f } }{ { E }_{ e } } \) adalah \( \frac { 14000 }{ 17 } \) atau dekat nilainya dengan 823.
Diketahui : \( \frac { { \lambda }_{ 1 } }{ \lambda _{ 2 } } =\frac { 2 }{ 3 } \) Ditanyakan : \( \frac { { V }_{ 1 } }{ V_{ 2 } } \)= …? Jawaban : ΔE = 0 Vq – Ek = 0 Ek = Vq Momentum elektron : P = m v P2 = (m v)2 P2 = 2 x m x V x Ek P2 = 2 x m x V x q P = \( \sqrt { 2\times m \times V \times q } \) Panjang gelombang de broglie adalah : \( \lambda =\frac { h }{ P } \\ \lambda =\frac { h }{ \sqrt { 2 \times m \times V \times q } } \) Maka : \( \frac { { \lambda }_{ 1 } }{ { \lambda }_{ 2 } } =\frac { \frac { h }{ \sqrt { 2 \times m \times { V }_{ 1 } \times q } } }{ \frac { h }{ \sqrt { 2 \times m \times { V }_{ 2 } \times q } } } \\ \frac { { \lambda }_{ 1 } }{ { \lambda }_{ 2 } } =\frac { \sqrt { { V }_{ 2 } } }{ \sqrt { { V }_{ 1 } } } \) Berdasarkan rumus di atas, masukkan nilai dari soal yang diketahui : \( \frac { { \lambda }_{ 1 } }{ { \lambda }_{ 2 } } =\frac { \sqrt { { V }_{ 2 } } }{ \sqrt { { V }_{ 1 } } } \\ \frac { 2 }{ 3 } =\frac { \sqrt { { V }_{ 2 } } }{ \sqrt { { V }_{ 1 } } } \) Kemudian kuadratkan kedua ruas, sehingga : \( \frac { 4 }{ 9 } =\frac { { V }_{ 1 } }{ V_{ 2 } } \) Kesimpulan. Jadi, hubungan \( \frac { { V }_{ 1 } }{ V_{ 2 } } \) adalah \( \frac { 4 }{ 9 } \).
Berapakah ketidakpastian minimum dalam waktu selama pengukuran dibuat ? Jawaban :
E = 1,5 eV = 1,5 x (1,6 x 10-19) = 2,4 x 10-19 J Ditanyakan : Δt = …? Jawaban : Prinsip ketidakpastian energi-waktu Heisenberg dinyatakan oleh persamaan berikut : \( \Delta E.\Delta t=\frac { h }{ 2\pi } \) Maka : \( \Delta t=\frac { h }{ 2\pi .\Delta E. } \\ \Delta t=\frac { { 6,63\times10 }^{ -34 } }{ 2\pi \times\left( { 2,4\times10 }^{ -19 } \right) } \\ \Delta t=4,4\times{ 10 }^{ -16 } \) Kesimpulan. Jadi, ketidakpastian minimum dalam waktu selama pengukuran dibuat adalah 4,4 x 10-16. |
Sebuah elektron bermassa m yang bergerak dengan kelajuan u
Pos Terkait
Copyright © 2024 berikutyang Inc.
