Soal Radiasi Benda Hitam & Gelombang Partikel 01

Soal Radiasi Benda Hitam & Gelombang Partikel

1.    Gelombang radar dipancarkan untuk mendeteksi suatu objek. Setelah 0,9 ms gelombang diterima lagi oleh monitor radar. Hitung letak objek tersebut!

A.    31,5.10⁴ m

B.    24,0.10⁴ m

C.    13,5.10⁴ m

D.   19,2.10⁴ m

E.    20,0.10⁴ m

2.    Sebuah benda (e = 0,4) memiliki luas permukaan 60 cm² dan bersuhu 300 K. Hitung energi persatuan waktu yang diterima lingkungannya!

A.    1,102 watt

B.    9,900 watt

C.    5,202 watt

D.   1,344 watt

E.    2,001 watt

3.    Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut ini!

                      i.        Energi foton

                     ii.        Energi ambang logam

                    iii.        Intensitas foton

                   iv.        Waktu penyinaran

Pernyataan di atas yang memengaruhi terjadinya efek foto listrik adalah ....

A.    (i) dan (iv)

B.    (iii) dan (iv)

C.    (ii) dan (iii)

D.   (i) dan (ii)

E.    (ii) dan (iv)

4.    Benda dipanaskan sehingga suhunya 350 K. Hitung panjang gelombang maksimum yang dipancarkan benda!

A.    8,03.10^-6 m

B.    8,28.10^-6 m

C.    7,25.10^-6 m

D.   3,28.10^-6 m

E.    5,03.10^-6 m

5.    Seberkas sinar  dengan panjang gelombang 0,8 A menumbuk elektron diam. Setelah tumbukan sinar  terhambur dengan sudut 60. Hitung perubahan panjang gelombang yang terhambur!

(m = 9,1. kg, v =  m/s)

A.    m

B.    m

C.    m

D.   m

E.    m

6.    Hitung panjang gelombang de Broglie ketika gelombang bergerak dengan kecepatan 0,4 c !

(m =  kg)

A.    0,67.10^-11 m

B.    0,41.10^-11 m

C.    0,61.10^-11 m

D.   0,99.10^-11 m

E.    0,54.10^-11 m

7.    Suatu benda dapat memancarkan energi ke lingkungannya dengan panjang gelombang yang bersesuaian 5. m. hitung suhu benda itu!

A.    236,1 K

B.    599,0 K

C.    802,3 K

D.   277,5 K

E.    579,6 K

8.    Sejumlah gelombang elektromagnetik seperti :

                     I.        Sinar inframerah

                   II.        Gelombang radio

                 III.        Sinar X

                  IV.        Gelombang radar

                    V.        Sinar ultraviolet

Dapat disusun dari yang energinya kecil ke yang lebih besar. Susunan yang benar adalah ...

A.    (V),(IV),(I),(III),(II)

B.    (II),(IV),(V),(I),(III)

C.    (V),(III),(II),(IV),(I)

D.   (IV),(V),(I),(II),(III)

E.    (II),(IV),(I),(V),(III)

9.    Bola besi dipanaskan sehingga suhunya mencapai 200 K. Hitung energi yang dipancarkan kembali oleh bola persatuan luas jika bola dianggap benda hitam sempurna.

A.    30,70  watt/m²

B.    57,92  watt/m²

C.    87,11  watt/m²

D.   90,72  watt/m²

E.    91,33  watt/m²

10. Sebuah danau alami diukur kedalamannya dengan menggunakan gelombang radar. Waktu yang diperlukan gelombang untuk bolak-balik selama 3. s. Jika indeks bias air dianggap 3 , hitung kedalaman rata-rata danau tersebut!

A.    15 m

B.    28 m

C.    10 m

D.   7 m

E.    30 m

11. Perhatikan pernyataan berikut!

1)    Elektron dapat keluar dari logam saat permukaan logam disinari gelombang elektromagnetik

2)    Lepas tidaknya elektron dari logam ditentukan oleh frekuensi cahaya yang datang

3)    Fungsi kerja untuk setiap logam selalu sama

Pernyataan yang benar berkaitan dengan efek foto listrik adalah ....

A.    1, 2, 3

B.    1, 2

C.    1, 3

D.   1

E.    2

12. Suatu benda hitam pada suhu 27 memancarkan energi R dipanaskan sampai 327. Sekarang energi radiasinya menjadi .....

A.    4R J.s^-1

B.    6R J.s^-1

C.    10R J.s^-1

D.   12R J.s^-1

E.    16R J.s^-1

13. Sebuah partikel elektron bermassa 9,0. kg bergerak dengan laju 1,5. m/s. Jika konstanta Planck h = . panjang gelombang de Broglie elektron adalah ....

A.    3,2.10^-10 m

B.    4,9.10^-10 m

C.    5,0.10^-10 m

D.   6,6.10^-10 m

E.    8,2.10^-10 m

14. Intensitas radiasi dengan panjang gelombang 7000 A pada distribusi energi gelombang elektromagnetik. Dengan C = 2,8. mK, maka suhu permukaan benda yang memancarkan gelombang adalah ....

A.    3273

B.    4000

C.    4500

D.   3727

E.    4727

15. Seberkas sinar  dengan panjang gelombang 0,4 A menumbuk elektron diam. Setelah tumbukan sinar  terhambur dengan sudut 60. Hitung perubahan panjang gelombang yang terhambur!

(m = 9,0. kg, v =  m/s)

A.    m

B.    m

C.    m

D.   m

E.    m

16. Benda dipanaskan sehingga suhunya 225 K. Hitung panjang gelombang maksimum yang dipancarkan benda!

A.    1,448.10^-5 m

B.    1,288.10^-5 m

C.    1,679.10^-5 m

D.   1,280.10^-5 m

E.    1,321.10^-5 m

17. Gelombang radar dipancarkan untuk mendeteksi suatu objek. Setelah 0,7 ms gelombang diterima lagi oleh monitor radar. Hitung letak objek tersebut!

A.    10,5 m

B.    15,0 m

C.    5,9 m

D.   9,3 m

E.    11,5 m

18. Sehuah benda hitam mempunyai suhu 1500 K. Jika konsstanta hukum pergeseran Wien = 2,898. mK, maka rapat energi maksimum yang dipancarkan benda itu terletak pada panjang gelombang sebesar ..... m

A.    3,1

B.    2,4

C.    1,9

D.   3,0

E.    1,2

19. Benda hitam dengan daya radiasi 150 watt, meradiasi gelombang inframerah sebesar 22 dari total radiasi cahaya yang dilepaskan. Jika panjang gelombang cahaya merah 6000 A, dan h = 6,6 x 10^-34 J.s. maka jumlah foton yang dipancarkan tiap sekon adalah ....

A.    2,0 x 10¹⁹ foton

B.    1,0 x 10²⁰ foton

C.    1,2 x 10¹⁹ foton

D.   1,8 x 10²⁰ foton

E.    2,0 x 10²¹ foton

20. Pada hukum Pergeseran Wien, jika suhu benda dinaikkan maka yang terjadi adalah .....

A.    Panjang gelombang tetap

B.    Panjang gelombang bertambah

C.    Panjang gelombang berkurang

D.   Frekuensi tetap

E.    Frekuensi berkurang

21. Sebuah benda (e = 0,5) memiliki luas permukaan 90 cm² dan bersuhu 200 K. Hitung energi persatuan waktu yang diterima lingkungannya!

A.    611,26 . 10^-3 watt

B.    308,54 . 10^-3 watt

C.    590,33 . 10^-3 watt

D.   223,75 . 10^-3 watt

E.    408,24 . 10^-3 watt

22. Hitung panjang gelombang de Broglie ketika gelombang bergerak dengan kecepatan 0,2 c !

(m =  kg)

A.    2,231.10^-11 m

B.    1,255.10^-11 m

C.    4,213.10^-11 m

D.   2,255.10^-11 m

E.    1,213.10^-11 m

23. Bola besi dipanaskan sehingga suhunya mencapai 400 K. Hitung energi yang dipancarkan kembali oleh bola persatuan luas jika bola dianggap benda hitam sempurna.

A.    1.451,52  watt/m²

B.    1.361,20  watt/m²

C.    1.276,11  watt/m²

D.   1.667,42  watt/m²

E.    1.559,09  watt/m²

24. Intensitas radiasi dengan panjang gelombang 8000 A pada distribusi energi gelombang elektromagnetik. Dengan C = 2,8. mK, maka suhu permukaan benda yang memancarkan gelombang adalah ....

A.    1250 K

B.    5300 K

C.    3500 K

D.   2550 K

E.    1900 K

25. Sebuah laut diukur kedalamannya dengan menggunakan gelombang radar. Waktu yang diperlukan gelombang untuk bolak-balik selama 9. s. Jika indeks bias air dianggap 2 , hitung kedalaman rata-rata laut tersebut!

A.    49,5 m

B.    67,5 m

C.    81,0 m

D.   70,0 m

E.    54,5 m

26. Suatu benda hitam pada suhu 127 memancarkan energi R dipanaskan sampai 427. Sekarang energi radiasinya menjadi .....

A.    8,1R J.s^-1

B.    5,4R J.s^-1

C.    9,0R J.s^-1

D.   8,3R J.s^-1

E.    9,4R J.s^-1

27. Sehuah benda hitam mempunyai suhu 4000 K. Jika konsstanta hukum pergeseran Wien = 2,898. mK, maka rapat energi maksimum yang dipancarkan benda itu terletak pada panjang gelombang sebesar ..... m

A.    2,1

B.    1,8

C.    0,7

D.   2,5

E.    0,5

28. Sebuah partikel elektron bermassa 9,1. kg bergerak dengan laju 2. m/s. Jika konstanta Planck h = . panjang gelombang de Broglie elektron adalah ....

A.    4,0.10^-10 m

B.    2,7.10^-10 m

C.    3,6.10^-10 m

D.   5,2.10^-10 m

E.    1,9.10^-10 m

29. Suatu benda dapat memancarkan energi ke lingkungannya dengan panjang gelombang yang bersesuaian 3. m. hitung suhu benda itu!

A.    1000 K

B.    680 K

C.    833 K

D.   791 K

E.    966 K

30. Bola besi dipanaskan sehingga suhunya mencapai 100 K. Hitung energi yang dipancarkan kembali oleh bola persatuan luas jika bola dianggap benda hitam sempurna.

A.    5,62  watt/m²

B.    8,57  watt/m²

C.    4,90  watt/m²

D.   5,67  watt/m²

E.    8,22  watt/m²