Suatu permukaan logam memiliki panjang gelombang ambang 2.638 Å. Jika panjang gelombang cahaya 1.600 Å datang pada permukaan logam, kelajuan fotoelektron bermassa 9,1 x 10^-31 kg saat keluar dari permukaan logam adalah.... A. 5,20 x 10^5 m/s B. 2,60 x 10^5 m/s C. 2,08 x 10^6 m/s D. 1,66 x 10^6 m/s E. 1,04 x 10^6 m/s

Question

Jawaban yang benar adalah E. 1,04 x 10^6 m/s.

Diketahui:

λo = 2.638 Å = 2.638 x 10^-10 m

λ = 1.600 Å = 1.600 x 10^-10 Hz

Tetapan Planck = h = 6,6 x 10^-34 Js

c = 3 x 10^8 m/s

q = 1,6 x 10^-19 C

m = 9,1 x 10^-31 kg

Ditanya:

v = ...?

Jawab:

Konsep yang kita gunakan adalah efek fotolistrik. Efek fotolistrik adalah suatu peristiwa keluarnya elektron dari permukaan logam ketika diradiasikan dengan gelombang elektromagnetik dengan energi tertentu. Syarat terjadinya efek fotolistrik adalah:

(1). E foton > Wo logam

(2). f foton > fo logam

(3). λ foton < λ logam.

Ketika elektron telah keluar dari logam, maka energi yang dihasilkan memenuhi persamaan efek fotolistrik yaitu:

E = Wo + EK

EK = E - Wo

1/2 x m x v² = hxf - hxfo

1/2 x m x v² = h x (f - fo),

dimana

f = c/λ.

Keterangan:

E = energi foton (J)

Wo = energi ambang (J)

EK = energi kinetik elektron (J)

f = frekuensi (Hz)

λ = panjang gelombang (m)

h = tetapan Planck

c = kecepatan cahaya (3 x 10^8 m/s)

v = kecepatan elektron (m/s).

Dengan mensubstitusikan angka yang terdapat pada soal maka diperoleh:

1/2 x m x v² = h x (f - fo)

v² = [2 x h x (f - fo)] / m

v² = [2 x h x c x (1/λ - 1/λo)] / m

v² = [2 x 6,6 x 10^-34 x 3 x 10^8 x {(1/1.600 x 10^-10) - (1/2.638 x 10^-10)}] / (9,1 x 10^-31)

v² = (9,74 x 10^-19) / (9,1 x 10^-31)

v² = 1,0701 x 10^12

v = √(1,0701 x 10^12)

v = 1034494,501

v = 1,034494501 x 10^6 m/s.

Diambil pendekatan ke pilihan jawaban, maka:

v = 1,04 x 10^6 m/s.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah E.

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa