Jika logam natrium disinari dengan cahaya berpanjang gelombang 4,20×102 nm, potensial hentinya didapati sebesar 0,65 eV. Jika panjang gelombangnya diubah menjadi 3,10×102 nm, potensial hentinya menjadi 1,69 eV. Dengan menggunakan data ini dan nilai laju cahaya, dan muatan elektron, carilah fungsi kerja logam natrium dan nilai tetapan planck!

Pertanyaan

Jika logam natrium disinari dengan cahaya berpanjang gelombang $4,20\times10^2\;\mathrm{nm}$ , potensial hentinya didapati sebesar 0,65 eV. Jika panjang gelombangnya diubah menjadi $3,10\times10^2$ nm, potensial hentinya menjadi 1,69 eV. Dengan menggunakan data ini dan nilai laju cahaya, dan muatan elektron, carilah fungsi kerja logam natrium dan nilai tetapan planck!

Y. Maghfirah

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

fungsi kerja natrium adalah bold italic capital phi bold equals bold 2 bold comma bold 28 bold space bold eV

dan tetapan planck $bold italic h bold equals bold 4 bold comma bold 10 bold cross times bold 10 to the power of bold minus bold 15 end exponent bold space bevelled fraction numerator bold e bold V over denominator bold s end fraction$ .

Pembahasan

Diketahui
e V subscript 1 equals 0 comma 65 space eV lambda subscript 1 equals 420 space mm e V subscript 2 equals 1 comma 69 space eV lambda subscript 2 equals 310 space nm

Ditanyakan
Fungsi kerja logam dan nilai tetapan planck

Jawab
Energi kinetik untuk efek fotolistrik dapat dirumuskan sebagai berikut:

E subscript k equals e V subscript o

dimana:
e = muatan elektron
V subscript o = potensial henti

Rumus energi kinetik pada teori kuantum adalah sebagai berikut.

E subscript k equals h f minus capital phi E subscript k equals h c over lambda minus capital phi

dimana:
h = konstanta planck
f = frekuensi foton
c = kecepatan cahaya
lambda = panjang gelombang
capital phi = fungsi kerja

dari kedua rumus tersebut, didapatkan rumus:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell E subscript k end cell equals cell E subscript k end cell row cell e V subscript o end cell equals cell h c over lambda minus capital phi end cell end table

untuk panjang gelombang pertama,

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell e V subscript 1 end cell equals cell h c over lambda subscript 1 minus capital phi end cell row cell 0 comma 65 space eV end cell equals cell h fraction numerator c over denominator 420 space nm end fraction minus capital phi end cell end table$

panjang gelombang kedua,

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell e V subscript 2 end cell equals cell h c over lambda subscript 2 minus capital phi end cell row cell 1 comma 69 space eV end cell equals cell h fraction numerator c over denominator 310 space nm end fraction minus capital phi end cell end table$

untuk menghitung konstanta planck (h), kedua persamaan dikurangkan sebagai berikut.

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell e V subscript 2 minus e V subscript 1 end cell equals cell open parentheses fraction numerator h c over denominator 310 space nm end fraction minus capital phi close parentheses minus open parentheses fraction numerator h c over denominator 420 space nm end fraction minus capital phi close parentheses end cell row cell 1 comma 69 space eV minus 0 comma 65 space eV end cell equals cell fraction numerator h c over denominator 310 space nm end fraction minus fraction numerator h c over denominator 420 space nm end fraction end cell row cell 1 comma 04 space eV end cell equals cell h c open parentheses fraction numerator 1 over denominator 310 space nm end fraction minus fraction numerator 1 over denominator 420 space nm end fraction close parentheses end cell row h equals cell fraction numerator 1 comma 04 space eV over denominator open parentheses 3 cross times 10 to the power of 8 space straight m divided by straight s close parentheses open parentheses begin display style fraction numerator 1 over denominator 310 space nm end fraction end style minus begin display style fraction numerator 1 over denominator 420 space nm end fraction end style close parentheses end fraction end cell row h equals cell 4 comma 10 cross times 10 to the power of negative 15 end exponent space bevelled eV over straight s end cell end table$

untuk menemukan fungsi kerja, masing-masing persamaan dikalikan terlebih dahulu dengan panjang gelombangnya.

persamaan pertama:

$0 comma 65 space e V equals fraction numerator h c over denominator 420 space n m end fraction minus capital phi$ ; setiap ruas dikalikan dengan panjang gelombangnya yaitu 420 nm

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell open parentheses 0 comma 65 space eV close parentheses open parentheses 420 space nm close parentheses end cell equals cell open parentheses fraction numerator h c over denominator 420 space nm end fraction open parentheses 420 space nm close parentheses close parentheses minus open parentheses straight capital phi open parentheses 420 space nm close parentheses close parentheses end cell row cell open parentheses 0 comma 65 space eV close parentheses open parentheses 420 space nm close parentheses end cell equals cell open parentheses fraction numerator h c over denominator up diagonal strike 420 space nm end strike end fraction up diagonal strike open parentheses 420 space nm close parentheses end strike close parentheses minus open parentheses straight capital phi open parentheses 420 space nm close parentheses close parentheses end cell row cell open parentheses 0 comma 65 space eV close parentheses open parentheses 420 space nm close parentheses end cell equals cell h c minus capital phi open parentheses 420 space nm close parentheses end cell row cell h c end cell equals cell open parentheses 0 comma 65 space eV close parentheses open parentheses 420 space nm close parentheses plus capital phi open parentheses 420 space nm close parentheses end cell end table$

persamaan kedua

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank 1 end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank comma end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank 69 end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank space end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank eV end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank equals blank end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank h end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank cell fraction numerator c over denominator 310 space nm end fraction end cell end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank minus end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank capital phi end table$ ; setiap ruas dikalikan dengan panjang gelombangnya yaitu 310 nm

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell open parentheses 1 comma 69 space eV close parentheses open parentheses 310 space nm close parentheses end cell equals cell open parentheses fraction numerator h c over denominator 310 space nm end fraction open parentheses 310 space nm close parentheses close parentheses minus open parentheses straight capital phi open parentheses 310 space nm close parentheses close parentheses end cell row cell open parentheses 1 comma 69 space eV close parentheses open parentheses 310 space nm close parentheses end cell equals cell open parentheses fraction numerator h c over denominator up diagonal strike 310 space nm end strike end fraction up diagonal strike open parentheses 310 nm close parentheses end strike close parentheses minus open parentheses straight capital phi open parentheses 310 space nm close parentheses close parentheses end cell row cell open parentheses 1 comma 69 space eV close parentheses open parentheses 310 space nm close parentheses end cell equals cell h c minus capital phi open parentheses 310 space nm close parentheses end cell row cell h c end cell equals cell open parentheses 1 comma 69 space eV close parentheses open parentheses 310 space nm close parentheses plus capital phi open parentheses 310 space nm close parentheses end cell end table$

setelah kedua persamaan dikalikan panjang gelombangnya, untuk mencari fungsi kerja, kedua persamaan tersebut disandingkan menjadi:

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell open parentheses 0 comma 65 space eV close parentheses open parentheses 420 space nm close parentheses plus capital phi open parentheses 420 space nm close parentheses end cell equals cell open parentheses 1 comma 69 space eV close parentheses open parentheses 310 space nm close parentheses plus capital phi open parentheses 310 space nm close parentheses end cell row cell capital phi open parentheses 420 space nm close parentheses minus capital phi open parentheses 310 space nm close parentheses end cell equals cell open parentheses 1 comma 69 space eV close parentheses open parentheses 310 space nm close parentheses minus open parentheses 0 comma 65 space eV close parentheses open parentheses 420 space nm close parentheses end cell row cell capital phi open parentheses open parentheses 420 space nm close parentheses minus open parentheses 310 space nm close parentheses close parentheses end cell equals cell open parentheses 1 comma 69 space eV close parentheses open parentheses 310 space nm close parentheses minus open parentheses 0 comma 65 space eV close parentheses open parentheses 420 space nm close parentheses end cell row capital phi equals cell fraction numerator open parentheses 1 comma 69 space eV close parentheses open parentheses 310 space nm close parentheses minus open parentheses 0 comma 65 space eV close parentheses open parentheses 420 space nm close parentheses over denominator 420 space nm minus 310 space nm end fraction end cell row capital phi equals cell fraction numerator 523 comma 9 minus 273 over denominator 110 end fraction end cell row capital phi equals cell fraction numerator 250 comma 9 over denominator 110 end fraction end cell row capital phi equals cell 2 comma 28 space eV end cell end table$

Jadi, fungsi kerja natrium adalah dan tetapan planck $bold italic h bold equals bold 4 bold comma bold 10 bold cross times bold 10 to the power of bold minus bold 15 end exponent bold space bevelled fraction numerator bold e bold V over denominator bold s end fraction$ .

199

0.0 (0 rating)

Pertanyaan serupa

Fungsi kerja wolfram adalah 4,58 eV. Carilah potensial hentinya jika panjang gelombang cahaya yang datang sama dengan 250 nm!

0.0

Jawaban terverifikasi

Dalam eksperimen efek fotolistrik, bila frekuensi cahaya yang digunakan sudah diatas ambang batas terjadinya efek fotolistrik, maka potensial penghenti akan memberikan energi....

1rb+

4.6

Jawaban terverifikasi

Panjang gelombang cahaya yang jatuh pada suatu permukaan logam adalah 6×10-5 cm dan potensial hentinya adalah 0,5 volt. Hitung energi ambang logam tersebut.

759

5.0

Jawaban terverifikasi

Katode pada tabung fotolistrik mempunyai frekuensi ambang fo. Jika katode disinari dengan cahaya berfrekuensi f, elektron yang keluar dari katode berkecepatan maksimum vmaks dan potensial penghenti ...

1rb+

4.3

Jawaban terverifikasi

Apabila cahaya dengan panjang gelombang 4500 A˚ jatuh pada sebuah permukaan, potensial henti elektron-elektron yang dipancarkan 0,75 V. Berapakah potensial henti elektron foto jika penyinaran dilakuka...

448

5.0

Jawaban terverifikasi