spot_imgspot_img

Top 5 This Week

spot_img

Related Posts

Pembahasan Soal Sbmptn Fisika Gelombang Elektromagnetik

Pembahasan soal SBMPTN bidang study fisika ihwal gelombang elektromagnetik ini termasuk beberapa subtopik dalam penggalan fisika terbaru yakni sifat dan spektrum gelombang elektromagnetik , radiasi kalor , radiasi benda hitam , aturan pergantian Wien , teori foton , efek fotolistrik , efek Compton , dan teori de Broglie. Dari beberapa soal yang pernah keluar dalam soal SBMPTN bidang study fisika , versi soal ihwal fisika terbaru dan gelombang elektromagnetik yang sering keluar antara lain menyeleksi panjang gelombang elektromagnetik , menyeleksi kekerabatan kecepatan dan saat-saat dengan panjang gelombang de Broglie , menyeleksi saat-saat elektron di saat membentur beling , menyeleksi suhu radiasi benda hitam bila daya radiasi dimengerti , menyeleksi kekerabatan intensitas cahaya dengan energi foto elektron , menyeleksi panjang gelombang berkas cahaya , dan menganalisis grafik data efek fotolistrik.

Soal 1
Permukaan suatu lempeng logam tertentu disinari dengan cahaya monokromatik. Percobaan ini diulang dengan panjang gelombang cahaya yang berbeda. Ternyata , tidak ada elektron keluar bila lempeng disinari dengan panjang gelombang di atas 500 nm. Dengan menggunakan panjang gelombang tertentu λ , ternyata dikehendaki 3 ,1 volt untuk menghentikan arus fotolistrik yang terpancar dari lempeng. Panjang gelombang λ tersebut yakni …
A. 222 nm
B. 273 nm
C. 332 nm
D. 384 nm
E. 442 nm

Pembahasan :
Dik : λo = 500 nm = 5 x 10-7 m , V = 3 ,1 V

Energi ambang:
⇒ Eo = h.c/λo

Hubungan antara tegangan penghenti dan energi
⇒ Ek max = eV
⇒ h.c/λ – h.c/λo = e.V
⇒ h.c/λ = e.V + h.c/λo

Bagi kedua ruas dengan h.c , sehingga:
⇒ 1/λ = (e.V/h.c) + 1/λo

1  = (1 ,6 x 10-19)(3 ,1)  + 1
λ (6 ,63 x 10-34)(3 x 108) 5 x 10-7
1  = 4 ,96 x 107  + 2 x 106
λ 19 ,89

⇒ 1/λ = 2 ,5 x 106 + 2 x 106
⇒ 1/λ = 4 ,5 x 106
⇒ λ = 1/4 ,5 x 106
⇒ λ = 2 ,22 x 10-7
⇒ λ = 222 nm

Jawaban : A

Soal 2
Jika kecepatan partikel A lebih besar dari kecepatan partikel B , maka panjang gelombang de Broglie partikel A niscaya lebih kecil ketimbang panjang gelombang de Broglie partikel B.

SEBAB

Panjang gelombang de Broglie suatu partikel berbanding terbalik dengan saat-saat partikel.

Pembahasan :
Panjang gelombang de Broglie dari suatu partikel yang bergerak dengan laju v dirumuskan selaku berikut:
λ = h/m.v = h/p

Dengan :
λ = panjang gelombang de Broglie
h = tetapan Planck
m = massa patikel
v = laju partikel
p = meomentum partikel

Dari rumus di atas maka sanggup kita lihat bahwa panjang gelombang de Broglie berbanding terbalik dengan hasil kali massa dan laju partikel atau berbanding terbalik dengan momentumnya. Semakin besar hasil kali massa dan laju , maka kian kecil panjang gelombang de Broglienya.

Kecepatan partikel A lebih besar dari kecepatan partikel B namun massa partikel A dan massa partikel B belum diketahui. Makara , belum pasti panjang gelombang de Broglie partikel A lebih besar alasannya yakni panjang gelombang de Broglie juga bergantung pada massa.

Jika massa partikel A juga lebih besar ketimbang massa partikel B , maka panjang gelombang de Broglie partikel A lebih besar dari partikel B. Tapi bila massa partikel B lebih besar dari massa A dan hasil kali massa dan kecepatan (m.v) partikel B juga lebih besar , maka panjang gelombang B lebih besar dari A.

Jadi , pernyataan salah namun argumentasi benar.

Jawaban : D 

Baca juga : Pembahasan SBMPTN Fisika Medan Listrik dan Gaya Coulomb.

Soal 3
Sebuah elektron melaju di dalam tabung pesawat TV yang bertegangan 500 V. Besarnya saat-saat elektron tersebut di saat membentur beling TV yakni …
A. 1 ,2 x 10-23 N s
B. 1 ,5 x 10-23 N s
C. 1 ,8 x 10-23 N s
D. 2 ,0 x 10-23 N s
E. 2 ,4 x 10-23 N s

Pembahasan :
Ketika elektron meraih layar , maka energi kinetiknya akan sama dengan energi listrik
⇒ Ek = E
⇒ ½m.v2 = e.V
⇒ m2.v2 = 2 m.e.V
⇒ m.v = √2.m.e.V

Dengan demikian saat-saat elektron :
⇒ p = m.v
⇒ p = √2.e.V
⇒ p = √2.(9 ,1 x 10-31)(1 ,6 x 10-19).500
⇒ p = √1 ,456 x 10-46
⇒ p = 1 ,2 x 10-23 N s

Jawaban : A

Soal 4
Energi yang diradiasikan per detik oleh benda hitam pada suhu T1 besarnya 16 kali energi yang diradiasikan per detik pada suhu To , maka besar suhu T1 yakni …
A. 2 To
B. 2 ,5 To
C. 3 To
D. 4 To
E. 5 To

Pembahasan :
Dik : P1 = 16 Po

Radiasi benda hitam
E = e.σ.A.T4.t
E/t = e.σ.A.T4
P = e.σ.A.T4

Perbandingan energi per detiknya:

P1  = T14
Po To4

⇒ 16 = T14/To4
⇒ 24 = T14/To4
⇒ 2 = T1/To
⇒ T1 = 2To

Jawaban : A

Baca juga : Pembahasan SBMPTN Fisika Energi dan Daya Listrik.

Soal 5
Sebuah elektron yang dipercepat lewat beda mempunyai kesempatan 100 Volt mempunyai laju v = 5 ,93 x 106 m/s. Jika massa elektron 9 ,11 x 10-31 kg dan h = 6 ,626 x 10-34 J s , maka panjang gelombang de Broglienya sama dengan …
A. 1 ,23 x 10-10 m
B. 1 ,23 x 10-9 m
C. 1 ,23 x 10-8 m
D. 1 ,23 x 10-7 m
E. 1 ,23 x 10-6 m

Pembahasan :
Dik : V = 100 V , v = 5 ,93 x 106 m/s

Panjang gelombang de Broglie
⇒ λ = h/m.v

⇒ λ = 6 ,626 x 10-34
(9 ,11 x 10-31)(5 ,93 x 106)
⇒ λ = 6 ,626 x 10-34
54 ,02 x 10-25

⇒ λ = 1 ,23 x 10-10  m

Jawaban : A

Soal 6
Dalam efek fotolistrik , energi foto elektron bertambah dengan bertambahnya intensitas cahaya yang datang.

SEBAB

Berkas cahaya dengan intensitas yang besar lengan berkuasa menciptakan foto elektron lebih banyak ketimbang berkas yang intensitasnya lemah pada frekuensi sama.

Pembahasan :
Intensitas cahaya berafiliasi bersahabat dengan jumlah foton yang datang. Semakin banyak foton yang tiba , maka kian banyak elektron yang keluar.

Dalam efek fotolistrik , energi elektron cuma bergantung pada frekuensi cahaya yang datang. Secara matematis dirumuskan dengan E = h.f – h.fo. Makara , energi foto elektron tidak bertambah dengan ertambahnya instensitas cahaya datang.

Jadi , pernyataan salah namun argumentasi benar.

Jawaban : D

Baca juga : Pembahasan SBMPTN Fisika Getaran dan Gelombang.

Soal 7
Frekuensi foton yang dihamburkan oleh elektron bebas akan lebih kecil dibanding di saat tiba yakni hasil dari …
A. Efek fotolistrik
B. Efek Compton
C. Produksi pasangan
D. Produksi sinar-X
E. Radiasi benda hitam

Pembahasan :
Frekuensi foton yang dihamburkan oleh elektron bebas akan lebih kecil dibanding di saat tiba yakni hasil dari efek Compton. Pada efek Compton , sinar X ditembakkan ke suatu elektron bebas yang mula-mula dalam kondisi diam.

Saat kedua partikel bertumbukan , elektron menyerap sebagain energi dari foton sinar X sehingga elektron bergerak dengan arah dan kelajuan tertentu.

Foton sinar-X yang terhambur juga mempunyai arah tertentu dengan sudut θ. Panjang gelombang foton sinar-X sehabis terhambur lebih besar. Artinya frekuensi foton lebih kecil dari frekuensi mula-mula.

Jawaban : B

Soal 8
Sebuah atom mempunyai tingkat eksitasi 2 eV di atas tingkat dasarnya. Sebuah berkas cahaya yang ditembakkan menuju atom tersebut ternyata diserap. Panjang gelombang berkas cahaya tersebut yakni …
A. 540 nm
B. 620 nm
C. 730 nm
D. 840 nm
E. 970 nm

Pembahasan :
Dik : E = 2 eV , h = 6 ,63 x 10-34 Js , c = 3 x 108 m/s

Panjang gelombang :

⇒ λ = h.c
E
⇒ λ = (6 ,63 x 10-34)(3 x 108)
2 (1 ,6 x 10-19)

⇒ λ = 6 ,21 x 10-7
⇒ λ = 621 nm

Jawaban : B

Baca juga : Pembahasan SBMPTN Fisika Termodinamika dan Kinetik Gas.

Soal 9
Grafik di bawah ini ialah data efek fotolistrik.

Pembahasan Soal SBMPTN Fisika Gelombang Elektromagnetik

Pernyataan yang benar yakni …
(1) Energi foto-elektron yang terpancar besarnya antara 0 – 4 ,4 eV
(2) Energi minimal untuk melepaskan elektron 1 ,6 eV
(3) Panjang gelombang cahaya maksimum yang digunakan sekitar 8 x 10-7 m
(4) Jika intensitas cahaya diperbesar , bentuk grafik tidak berubah

Pembahasan :
Energi minimal atau energi ambang untuk menghidupkan elektron ke tingkat ambang yakni 1 ,6 eV. Karena energi ambangnya 1 ,6 eV , maka panjang cahaya yang digunakan mesti menciptakan energi yang lebih besar.

Panjang gelombang cahaya
Pada pernyataan ketiga , panjang gelombang cahaya maksimum yang digunakan sekitar 8 x 10-7 m. Jika panjang gelombang yang digunakan sebesar itu , maka energi yang dihasilkan adalah:
⇒ E = h.f
⇒ E = h. c/λ

⇒ E = (6 ,63 x 10-34)(3 x 108)
(8 x 10-7)
⇒ λ = (19 ,89 x 10-26)
(8 x 10-7)

⇒ E = 2 ,49 x 10-19 J
⇒ E = 2 ,49 x 10-19 / (1 ,6 x 10-19)
⇒ E = 1 ,55 eV

Karena energi yang dihasilkan lebih kecil dari energi ambang (1 ,55 eV < 1 ,6 eV) , mempunyai arti pernyataan (3) salah. Karena pernyataan (3) salah , maka pernyataan (1) juga salah.

Jadi , pernyataan yang benar yakni 2 dan 4.

Jawaban : C

Soal 10
Diagram di bawah ini menyediakan empat tingkatan energi suatu atom logam.
Pembahasan Soal SBMPTN Fisika Gelombang Elektromagnetik
Dari pembuatan data di atas , dengan mengandaikan transisi ke tingkatan energi yang lebih rendah senantiasa mungkin , sanggup ditari kesimpulan bahwa …
(1) Ada 6 garis spektrum yang mungkin terjadi akhir transisi elektron
(2) Panjang gelombang minimum spektrum emisinya 1 x 10-7 m
(3) Panjang gelombang maksimum spektrum emisinya 5 x 10-7 m
(4) Ada komponen spektrum emisi yang ialah sinar tampak

Pembahasan :
Kemungkinan transisi elektron dengan mengandaikan transisi ke tingkatan energi yang lebih rendah senantiasa mungkin.
Pembahasan Soal SBMPTN Fisika Gelombang Elektromagnetik
Dari gambar di atas sanggup kita lihat ada 6 garis spektrum yang mungkin terjadi akhir transisi elektron secara alamiah. Pernyataan (1) benar.

Panjang gelombang yang dipancarkan:

⇒ λ = h.c
ΔE
⇒ λ = (6 ,63 x 10-34)(3 x 108)
{-5 ,2 – (-24 ,6)} 10-19
⇒ λ = 1 ,989 x 10-25
1 ,94 x 10-18

⇒ λ = 1 x 10-7 m
Pernyataan (2) benar.

Karena pernyataan (1) dan (2) benar , maka pernyataan (3) juga benar. Makara kita tinggal menyelediki pernyataan (4).

Rentang panjang gelombang sinar terlihat yakni 4 x 10-7 m hingga 7 x 10-7 m. Sedangkan rentang panjang gelombang spektrum emisi di atas yakni 1 x 10-7 m hingga 5 x 10-7 m. Makara , ada komponen spektrum emisi yag ialah sinar tampak.

Dengan demikian , pilihan yang benar yakni 1 , 2 , 3 , dan 4.

Jawaban : E
Share ke Facebook >>Share ke Twitter >>
Cafeberita.com yakni blog ihwal materi belajar. Gunakan Kolom Search atau pencarian untuk mendapatkan materi berguru yang ingin dipelajari.

admin
adminhttps://cafeberita.com
Segera hubungi kami melalui WhatsApp untuk informasi lebih lanjut dan jadilah bagian dari komunitas eksklusif kami. Jadikan impian hunian sempurna Anda menjadi kenyataan sekarang!

Popular Articles