Roboguru

Elektron-elektron dipercepat dalam suatu tabung sinar katode oleh beda potensial 2.500 V. Panjang gelombang terpendek dari foton yang dipancarkan oleh anoda ketika elektron menumbuknya adalah....

Pertanyaan

Elektron-elektron dipercepat dalam suatu tabung sinar katode oleh beda potensial 2.500 V. Panjang gelombang terpendek dari foton yang dipancarkan oleh anoda ketika elektron menumbuknya adalah....space 

  1. 0,17 nmspace 

  2. 0,23 nmspace 

  3. 0,25 nmspace 

  4. 0,48 nmspace 

  5. 0,50 nmspace 

Pembahasan Soal:

Diketahui :

h equals 6 comma 626 cross times 10 to the power of negative 34 end exponent space Js q equals 1 comma 6 cross times 10 to the power of negative 19 end exponent space straight C V equals 2 comma 5 cross times 10 cubed space straight V c equals 3 cross times 10 to the power of 8 space straight m divided by straight s 

Ditanyakan : 

Panjang gelombang 

Jawab :

Untuk menjawab soal ini, kalian harus sudah bisa menguasai konsep usaha energi. Konsep ini akan kalian gunakan untuk mengonversikan besarnya energi foton untuk menjadi usaha yang dibutuhkan untuk menghentikan arus fotolistrik.

Besarnya energi foton dirumuskan dengan :

Sedangkan usaha yang diperlukan untuk menghentikan arus fotolistrik adalah :

Gunakan persamaan yang menghubungkan keduanya, sehingga :

Maka :

Masukkan besaran-besaran yang sudah diketahui pada soal, sehingga :

lambda equals fraction numerator open parentheses 6 comma 626 cross times 10 to the power of negative 34 end exponent close parentheses over denominator open parentheses 1 comma 6 cross times 10 to the power of negative 19 end exponent close parentheses end fraction cross times fraction numerator open parentheses 3 cross times 10 to the power of 8 close parentheses over denominator open parentheses 2 comma 5 cross times 10 cubed close parentheses end fraction lambda equals 4 comma 9695 cross times 10 to the power of negative 10 end exponent space straight m lambda equals 0 comma 49695 space nm lambda almost equal to 0 comma 50 space nm 

Dengan demikian, pajang gelombang terpendeknya adalah 0,50 nm.

Jadi, jawaban yang tepat adalah E.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

Y. Maghfirah

Terakhir diupdate 30 Agustus 2021

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

Pertanyaan yang serupa

Fungsi kerja logam Na adalah 2,1 eV. Berapakah kelajuan maksimum elektron foto yang dipancarkan oleh cahaya dengan panjang gelombang 5600 Å?

Pembahasan Soal:

Diketahui
W subscript 0 equals 2 comma 1 space eV lambda equals 5600 space straight Å equals 5600 cross times 10 to the power of negative 10 end exponent space straight m 

Ditanyakan
Kelajuan maksimum

Jawab
Kelajuan
dari elektron dapat kita peroleh dengan mengetahui terlebih dulu besar energi kinetik dari elektron. Adapun besar energi kinetik elektron adalah selisih dari energi foton dan energi ambang atau fungsi kerja logam.

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell E K end cell equals cell h f minus W subscript 0 end cell row cell begin inline style 1 half end style m v squared end cell equals cell h c over lambda minus W subscript 0 end cell row v equals cell left parenthesis 2 over m left parenthesis h c over lambda minus W subscript 0 right parenthesis right parenthesis to the power of bevelled 1 half end exponent end cell end table 

Sehingga, kelajuannya adalah:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank v end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank equals blank end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank cell left parenthesis 2 over m left parenthesis h c over lambda minus W subscript 0 right parenthesis right parenthesis to the power of bevelled 1 half end exponent end cell end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank v end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank equals blank end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank cell left parenthesis fraction numerator 2 over denominator 9 comma 1 cross times 10 to the power of negative 31 end exponent end fraction left parenthesis 6 comma 63 cross times 10 to the power of negative 34 end exponent fraction numerator 3 cross times 10 to the power of 8 over denominator 5600 cross times 10 to the power of negative 10 end exponent end fraction minus 2 comma 1 cross times 1 comma 6 cross times 10 to the power of negative 19 end exponent right parenthesis right parenthesis to the power of bevelled 1 half end exponent space end cell end table v equals table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank 2 end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank comma end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank 05 end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank cross times end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank 10 end table to the power of 5 space straight m divided by straight s

Jadi, kelajuan maksimum elektron foto yang dipancarkan adalah 2,05 x 105 m/s.

0

Roboguru

Pada peristiwa fotolistrik, panjang gelombang ambang adalah 2.756 A. Jika cahaya dengan panjang gelombang 1.230 A datang pada suatu permukaan logam, energi kinetik maksimum fotoelektron adalah

Pembahasan Soal:

Untuk menjawab soal ini kalian harus memahami konsep efek fotolistrik. Perubahan energi foton yang mengenai logam sampai membuat elektron tersebut dapat terlepas. Namun, kalian perlu menghubungkan teori kuantum planck untuk mencari besarnya energi foton yang datang dan energi ambang batas logam. Nah, besarnya energi kinetik merupakan selisih energi foton yang datang dengan energi ambang batas logam.

Pada peristiwa efek fotolistrik, energi cahaya yang mengenai logam akan digunakan untuk menggetarkan elektron-elektron di permukaan logam sehingga pada akhirnya elektron dapat lepas dari logam dengan kecepatan tertentu (memiliki energi kinetik). Secara matematis dapat dituliskan :

Diketahui :

 

Pertama-tama hitung energi ambang batas logam dengan teori kuantum planck, yaitu :

Setelah itu hitung energi foton yang datang mengenai logam.

Ingat :

Apabila kita masukan besarnya besaran-besaran yang sudah diketahui maka diperoleh bahwa :

0

Roboguru

Hitung impuls maksimum yang dialami elektron jika foton datang pada suatu permukaan dengan energi 2,8 eV dan fungsi kerja material pada permukaan itu 2,21 eV!

Pembahasan Soal:

Mula-mula momentum elektron nol, sehingga impuls yang diterima elektron sama dengan;

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row I equals cell increment p end cell row blank equals cell m v minus 0 end cell row blank equals cell m v end cell end table end style 

Dengan v adalah kecepatan elektron setelah lepas dari permukaan.

Besar impuls yang bekerja pada foton sama dengan besar impuls pada permukaan logam (besarnya sama, namun tandanya berlawanan).

Dengan menggunakan rumus energi kinetik, didapat persamaan;

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row I equals cell m v end cell row blank equals cell m square root of fraction numerator 2 E subscript K over denominator m end fraction end root end cell row blank equals cell square root of 2 m E subscript K end root end cell end table end style 

Dengan menggunakan persamaan efek fotolistrik didapat persamaan;

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row I equals cell square root of 2 m E subscript K end root end cell row blank equals cell square root of 2 m open parentheses h f minus W subscript 0 close parentheses end root end cell end table end style 

Dengan menggunakan data yang diberikan;

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row h equals cell 6 comma 626 cross times 10 to the power of negative 34 end exponent space Js end cell row cell h f end cell equals cell 2 comma 8 space eV end cell row blank equals cell 2 comma 8 open parentheses 1 comma 6 cross times 10 to the power of negative 19 end exponent close parentheses end cell row blank equals cell 4 comma 48 cross times 10 to the power of negative 19 end exponent space straight J end cell row cell W subscript 0 end cell equals cell 2 comma 21 space eV end cell row blank equals cell 2 comma 21 open parentheses 1 comma 6 cross times 10 to the power of negative 19 end exponent close parentheses end cell row blank equals cell 3 comma 536 cross times 10 to the power of negative 19 end exponent space straight J end cell row cell m subscript 0 end cell equals cell 9 comma 1 cross times 10 to the power of negative 31 end exponent space kg end cell end table end style 

Impuls maksimum;

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row I equals cell square root of 2 m open parentheses h f minus W subscript 0 close parentheses end root end cell row blank equals cell square root of 2 open parentheses 9 comma 1 cross times 10 to the power of negative 31 end exponent close parentheses open parentheses 4 comma 48 cross times 10 to the power of negative 19 end exponent minus 3 comma 536 cross times 10 to the power of negative 19 end exponent close parentheses end root end cell row blank equals cell square root of 2 open parentheses 9 comma 1 cross times 10 to the power of negative 31 end exponent close parentheses open parentheses 0 comma 944 cross times 10 to the power of negative 19 end exponent close parentheses end root end cell row blank equals cell square root of 17 comma 18 cross times 10 to the power of negative 50 end exponent end root end cell row blank equals cell 4 comma 14 cross times 10 to the power of negative 25 end exponent space kg. straight m divided by straight s end cell end table end style 

Dengan demikian, impuls maksimum yang dialami elektron adalah begin mathsize 14px style 4 comma 14 cross times 10 to the power of negative 25 end exponent space kg. straight m divided by straight s end style.

0

Roboguru

Cahaya dengan panjang gelombang 50 nm meradiasi permukaan logam yang memiliki fungsi kerja . Jika  dan , tentukan nilai potensial henti!

Pembahasan Soal:

Soal ini dapat dikerjakan menggunakan persamaan efek fotolistrik.

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell E K subscript m end cell equals cell fraction numerator h c over denominator lambda end fraction minus W subscript 0 end cell row cell e V subscript 0 end cell equals cell fraction numerator left parenthesis 6 comma 6 cross times 10 to the power of negative 34 end exponent right parenthesis left parenthesis 3 cross times 10 to the power of 8 right parenthesis over denominator 50 cross times 10 to the power of negative 9 end exponent end fraction minus left parenthesis 0 comma 3 cross times 10 to the power of negative 18 end exponent right parenthesis end cell row cell open parentheses 1 comma 6 cross times 10 to the power of negative 19 end exponent close parentheses V subscript 0 end cell equals cell 3 comma 96 cross times 10 to the power of negative 18 end exponent minus 0 comma 3 cross times 10 to the power of negative 18 end exponent end cell row cell V subscript 0 end cell equals cell fraction numerator 3 comma 66 cross times 10 to the power of negative 18 end exponent over denominator 1 comma 6 cross times 10 to the power of negative 19 end exponent end fraction end cell row blank equals cell 22 comma 87 space straight V end cell end table end style 

Dengan demikian,potensial henti yang menahan keluarnya arus foton adalah 22,87 V.

0

Roboguru

Perhatikan pernyataan berikut ! Elektron dapat keluar dari permukaan logam saat logam disinari gelombang elektromagnetik Lepas tidaknya elektron dari permukaan logam tergantung pada frekuensi caha...

Pembahasan Soal:

Elektron dapat keluar dari logam saat permukaan logam disinari gelombang elektromagnetik : benar, dengan syarat :

  • Frekuensi cahaya yang mengenai logam harus lebih besar daripada frekuensi ambang batas logam.
  • Panjang gelombang cahaya yang digunakan harus lebih kecil dari panjang gelombang ambang batas.
  • Energi cahaya yang mengenai logam harus lebih besar daripada energi ambang batas logam.

- Lepas tidaknya elektron dari logam dapat ditentukan oleh frekuensi cahaya yang datang : benar

- Fungsi kerja untuk setiap logam selalu sama : salah, energi ambang batas (frekuensi kerja) setiap logam berbeda-beda tergantung jenis bahan logam.

Jadi, pernyataan yang benar adalah (1) dan (2).

Jadi, jawaban yang benar adalah B.space 

0

Roboguru

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Hubungi Kami

Ikuti Kami

©2021 Ruangguru. All Rights Reserved