Pertanyaan

Sinar-X yang memiliki energi sebesar E ditembakkan pada sebuah elektron diam yang bermassa m . Sinar-X terhambur dan energinya berkurang sebesar0,05 E . Jika E sama dengan50 keV, sudut hamburan sinar-X tersebut adalah ....

Sinar-X yang memiliki energi sebesar E ditembakkan pada sebuah elektron diam yang bermassa m. Sinar-X terhambur dan energinya berkurang sebesar 0,05E. Jika E sama dengan 50 keV, sudut hamburan sinar-X tersebut adalah .... $\;$

30°
37°
45°
53°
60°

Ikuti Tryout SNBT & Menangkan E-Wallet 100rb

Habis dalam

Klaim

S. Syifa

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang tepat adalah D.

jawaban yang tepat adalah D. $\;$

Pembahasan

Diketahui: 1 eV = 1 , 6 × 1 0 − 19 J E = 50 keV = 5 × 1 0 4 eV E ′ = 0 , 95 E E ′ = ( 0 , 95 ) ( 5 × 1 0 4 ) eV = 4 , 75 × 1 0 4 eV Ditanya: Sudut hamburan sinar-X? Jawab: Karena satuan energinya masih dalam satuan elektron volt (eV), maka perlu dikonversi ke satuan joule. Diketahui 1 eV = 1 , 6 × 1 0 − 19 J . E = ( 5 × 1 0 4 ) ( 1 , 6 × 1 0 − 19 ) E = 8 × 1 0 − 15 J E ′ = ( 4 , 75 × 1 0 4 ) ( 1 , 6 × 1 0 − 19 ) E ′ = 7 , 6 × 1 0 − 15 J Panjang gelombang sinar-X sebelum terhambur Panjang gelombangsinar-X sebelum terhambur dapat dinyatakan dalam persamaan berikut. λ = E h c λ = ( 8 × 1 0 − 15 ) ( 6 , 626 × 1 0 − 34 ) ( 3 × 1 0 8 ) λ = 8 × 1 0 − 15 19 , 878 × 1 0 − 26 λ = 2 , 48 × 1 0 − 11 ≈ 2 , 5 × 1 0 − 11 m Panjang gelombang sinar-X setelahterhambur Panjang gelombangsinar-X setelahterhambur dapat dinyatakan dalam persamaan berikut. λ ′ = E ′ h c λ ′ = 7 , 6 × 1 0 − 15 ( 6 , 626 × 1 0 − 34 ) ( 3 × 1 0 8 ) λ ′ = 7 , 6 × 1 0 − 15 19 , 878 × 1 0 − 26 λ ′ = 2 , 6 × 1 0 − 11 m Besar sudut hamburan Besar sudut hamburan sinar-X dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan hamburan compton. λ ′ − λ ( 2 , 6 × 1 0 − 11 ) − ( 2 , 5 × 1 0 − 11 ) 1 × 1 0 − 12 1 × 1 0 − 12 1 − cos θ 1 − cos θ cos θ cos θ θ = = = = = = = = = m c h ( 1 − cos θ ) ( 9 , 1 × 1 0 − 31 ) ( 3 × 1 0 8 ) ( 6 , 626 × 1 0 − 34 ) ( 1 − cos θ ) 27 , 3 × 1 0 − 23 6 , 626 × 1 0 − 34 ( 1 − cos θ ) 2 , 4 × 1 0 − 12 ( 1 − cos θ ) ( 2 , 4 × 1 0 − 12 ) − ( 1 × 1 0 − 12 ) 0 , 4 1 − 0 , 4 0 , 6 5 3 ∘ Dengan demikian, sudut hamburan sinar-X adalah 53°. Jadi, jawaban yang tepat adalah D.

Diketahui:

$1 eV = 1, 6 \times 1 0^{- 19} J E = 50 keV = 5 \times 1 0^{4} eV E^{'} = 0, 95 E E^{'} = (0, 95) (5 \times 1 0^{4}) eV = 4, 75 \times 1 0^{4} eV$

Ditanya:

Sudut hamburan sinar-X?

Jawab:

Karena satuan energinya masih dalam satuan elektron volt (eV), maka perlu dikonversi ke satuan joule. Diketahui $1 eV = 1, 6 \times 1 0^{- 19} J$ .

$E = (5 \times 1 0^{4}) (1, 6 \times 1 0^{- 19}) E = 8 \times 1 0^{- 15} J$

$E^{'} = (4, 75 \times 1 0^{4}) (1, 6 \times 1 0^{- 19}) E^{'} = 7, 6 \times 1 0^{- 15} J$

Panjang gelombang sinar-X sebelum terhambur

Panjang gelombang sinar-X sebelum terhambur dapat dinyatakan dalam persamaan berikut.

$λ = \frac{h c}{E} λ = \frac{( 6 , 626 \times 1 0 ^{- 34} ) ( 3 \times 1 0 ^{8} )}{( 8 \times 1 0 ^{- 15} )} λ = \frac{19 , 878 \times 1 0 ^{- 26}}{8 \times 1 0 ^{- 15}} λ = 2, 48 \times 1 0^{- 11} \approx 2, 5 \times 1 0^{- 11} m$

Panjang gelombang sinar-X setelah terhambur

Panjang gelombang sinar-X setelah terhambur dapat dinyatakan dalam persamaan berikut.

$λ^{'} = \frac{h c}{E ^{'}} λ^{'} = \frac{( 6 , 626 \times 1 0 ^{- 34} ) ( 3 \times 1 0 ^{8} )}{7 , 6 \times 1 0 ^{- 15}} λ^{'} = \frac{19 , 878 \times 1 0 ^{- 26}}{7 , 6 \times 1 0 ^{- 15}} λ^{'} = 2, 6 \times 1 0^{- 11} m$

Besar sudut hamburan

Besar sudut hamburan sinar-X dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan hamburan compton.

$λ^{'} - λ (2, 6 \times 1 0^{- 11}) - (2, 5 \times 1 0^{- 11}) 1 \times 1 0^{- 12} 1 \times 1 0^{- 12} 1 - cos θ 1 - cos θ cos θ cos θ θ = = = = = = = = = \frac{h}{m c} (1 - cos θ) \frac{( 6 , 626 \times 1 0 ^{- 34} )}{( 9 , 1 \times 1 0 ^{- 31} ) ( 3 \times 1 0 ^{8} )} (1 - cos θ) \frac{6 , 626 \times 1 0 ^{- 34}}{27 , 3 \times 1 0 ^{- 23}} (1 - cos θ) 2, 4 \times 1 0^{- 12} (1 - cos θ) (2, 4 \times 1 0^{- 12}) - (1 \times 1 0^{- 12}) 0, 4 1 - 0, 4 0, 6 5 3^{\circ}$

Dengan demikian, sudut hamburan sinar-X adalah 53°.

Jadi, jawaban yang tepat adalah D. $\;$

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

0.0 (0 rating)

Pertanyaan serupa

Lemari besi dengan berat 50 kg dalam keadaan diam ditarik dengan gaya membentuk sudut 37° di atas garis mendatar. Lemari tersebut diberi gaya sebesar F , gaya tersebut dihilangkan setelah 4 detik sehi...

0.0

Jawaban terverifikasi

Mobil A dan mobil B terpisah sejauh 1.000 m. Kemudian kedua mobil bergerak bersamaan dan saling mendekati dengan kecepatan konstan. Jika mobil A bergerak dengan kecepatan 20 m/s ke kanan dan bertemu m...

4.5

Jawaban terverifikasi

Sepasang kakak-beradik mengikuti sebuah tes untuk menjadi astronot. Sang kakak lolos tes sebagai astronot, namun adiknya tidak lolos. Ketika kakak ditugaskan melakukan perjalanan ke luar angkasa mengg...

5.0

Jawaban terverifikasi

Dua buah keping konduktor yang muatannya berbeda jenis diletakkan sejajar dan terpisah sejauh 20cm. Elektron yang berada di sisi keping bermuatan negatif awalnya diam, kemudian bergerak menuju keping ...

0.0

Jawaban terverifikasi

Suatu sistem terdiri dari dua benda bermassa m 1 = 5 kg dan m 2 = 6 kg. Sistem berada di atas lantai yang licin dalam keadaan diam. Impuls diberikan pada sistem sehingga benda 1 dan 2 bergerak masing-...

0.0

Jawaban terverifikasi