Andaikan 5,5% energi lampu pijar dipancarkan sebag...

Question

Andaikan 5,5% energi lampu pijar dipancarkan sebagai sinar terlihat yang panjang gelombangnya sama ialah 5.400 A. Jika konstanta Planck h = 6,6 X 10^34 J.s. Jumlah foton yang dipancarkan lampu pijar 100 W per detik adalah . . ..
A. 1,5 X 10^19
B. 1,8 X 10^19
C. 2,0 X 10^19
D. 2,2 X 10^19
E. 2,4 X 10^19

Y. Frando · Accepted Answer

Jawaban yang benar adalah A. 1,5 x 10^19.

Diketahui:
η = 5,5% = 0,055
λ = 5.400 Å = 54 x 10^-8 m
h = 6,6 X 10^-34 J.s
P = 100 W

Ditanya:
n/t = ...?

Jawab:
Konsep yang kita gunakan adalah energi foton Planck. Max Planck menyatakan bahwa foton merupakan energi yang terkuantisasi yang diradiasikan oleh suatu benda. Energi tersebut dirumuskan oleh:

E = n h f = n h c/λ,

dengan:
E = energi foton (J)
n = jumlah foton = 1, 2, 3, ...
h = tetapan Planck
f = frekuensi foton (Hz)
c = 3 x 10^8 m/s
λ = panjang gelombang foton (m).

Karena hanya 5,5% energi lampu pijar dipancarkan sebagai sinar, maka persamaan efisiensinya adalah:
η = E foton / E listrik
η = (nh c/λ) / (Pt).

Dengan mensubstitusi angka pada soal ke rumus di atas maka didapatkan jumlah foton yang dipancarkan lampu pijar per detik yaitu:
n/t = (η P λ) / (h c)
n/t = (0,055 x 100 x 54 x 10^-8) / (6,6 X 10^-34 x 3 x 10^8)
n/t = (2,97 x 10^-6) / (1,98 x 10^-25)
n/t = 1,5 x 10^19.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah A.

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa