Pembahasan Radiasi Benda Hitam & Gelombang Partikel 02

1.   Jawaban : b

Pembahasan :

Kemampuan permukaan suatu benda terhadap melepas dan menyerap radiasi disebut radiasi benda hitam.

2.   Jawaban : C

Pembahasan :

  =

 = 9r²/r²

Tb⁴ = 1/9 T⁴

3.   Jawaban : E

Pembahasan :

T₁ = 127⁰C = 400 K

T₂ = 327⁰C = 600 K

 =  

=

=400⁴/600⁴

=

= 1 : 16

4.   Jawaban : A

Pembahasan

σ = 5,67 x 10 W/mK

T = 27 C = 300 K

e = 0,2

A = 200 cm = 200 x 10^-2 = 2 m

Laju energi rata-rata :

P = e σ T⁴ A

P = (0,2) (5,67 x 10^-8 ) (300)⁴ (2)

P = 0,2 x 5,67 x 81 x 2

P = 1837 x 10^-1 joule/s

5.   Jawaban : B

Pembahasan

T₁ = 27⁰ C = 300 K

T₂ = 627⁰ C = 900 K

P₁ = 200 J

 =

 = ⁴

P₂ = 200 x 81

P₂ = 16200 J

6.   Jawaban : C

Pembahasan

C = 2,898 10^-3

T = 27⁰C = 300 K

λ = ...

λ =  =  = 0,966 10^-5 M = 9660 nm

7.   Jawaban : E

Pembahasan

T₁ = T K

T₂ = 2T

λ₁  = 3000 Å

=

= 

 = 1500 Å

8.   Jawaban : C

Pembahasan

Urutan gelombang dengan frekuensi terbesar ke frekuensi terkecil adalah

(1)  Sinar gamma

(2)  Sinar X

(3)  Sinar ultraviolet

(4)  Sinar tampak

(5)  Sinar inframerah

(6)  Gelombang mikro

(7)  Gelombang radio

9.   Jawaban : A

Pembahasan

Efek Compton merupakan peristiwa tumbukan antara partikel cahaya (foton) dengan partikel elektron, yang mengakibatkan panjang gelombang foton akhir lebih besar daripada panjang gelombang awal.

10.                Jawaban : D

Pembahasan

P = e σ T⁴ A

P = T⁴

11.                Jawaban : A

Pembahasan

h = 6,6 x 10 ⁻³⁴ Js

c = 3 x 10 ⁸ m/s

E = ....?

E =  h

E = 6,6 x 10 ⁻³⁴   = 3 x 10 ⁻¹⁹ J

12.                Jawaban : C

Pembahasan

P = 100 watt → Energi yang dipancarkan tiap sekon adalah 100 joule.

n = …..?

E = n h

100 = n (6,6 x 10 ⁻³⁴ )

n = 2,8 x 10 ²⁰ foton

13.                Jawaban : D

Pembahasan

T = 147⁰ C = 420 K

C = 2,898 x 10 ⁻³ m.K

λ maks = ....?

λ maks T = C

λ maks (420) = 2,898 x 10 ⁻³

λ maks = 6,9 x 10 ⁻⁶ m

14.                Jawaban : E

Pembahasan

e = 1 (benda hitam sempurna)

T = 127 + 273 = 400 K

σ = 5,67.10 ^-8 watt.m ^-2 .K -4

E = …. ?

E = e σ T⁴ A

E = 1 x 5,67.10 ^-8 x (400) ⁴

E = 5,67.10 ^-8 x 256.10 ⁸

E = 1451,52 watt/m ²

15.                Jawaban : B

Pembahasan

 =

 =

 =

16.                Jawaban : A

Pembahasan

 =

 =

 = 9 x 10^-7 m

17.                Jawaban : C

Urutan gelombang dengan panjang gelombang terpanjang ke panjang gelombang terpendek adalah

·         Gelombang radio

·         Gelombang mikro

·         Sinar inframerah

·         Sinar tampak

·         Sinar ultraviolet

·         Sinar X

·         Sinar gamma

18.                Jawaban : D

Radiasi energi dari sebuah benda dipengaruhi oleh jenis, ukuran, dan suhu benda.

19.                Jawaban : C

Jumlah kalor yang dipancarkan oleh suatu benda yang mempunyai suhu T Kelvin akan berbanding lurus dengan luas permukaan benda.

20.                Jawaban : A

Gelombang elektromagnet yang memiliki frekuensi antara 10¹⁰ – 10¹⁵ Hz adalah gelombang inframerah.

21.                Jawaban : B

λ =  

 

h = 1,099 x 10^-10 m

22.            Jawaban : E

Pada efek fotolistrik energi kinetik dari elektron yang terlepas dari logam dapat dinyatakan dengan persamaan

Ek = hf – Wo

Dimana

Ek = energi kinetik foto elektron

f = frekuensi cahaya

Wo = fungsi kerja logam

Sehingga

Ek = 4,34 – 3,02 = 1,32 eV

23.            Jawaban : C

Yang mengemukakan bahwa partikel dapat bersifat sebagai gelombang adalah De Broglie.

24.            Jawaban : C

(1) Lepas tidaknya elektron dari logam ditentukan oleh panjang gelombang yang datang.

(2) Intensitas cahaya yang datang tidak menjamin keluarnya elektron dari permukaan logam.

(3) Di bawah frekuensi ambang, elektron tidak dapat keluar dari logamnya meskipun intensitas cahaya yang datang diperbesar.

Jawaban yang benar adalah (1) dan (2).

25.                Jawaban : D

Energi kinetik elektron ditentukan oleh E_k = hf – W_o

Dimana

E_k = energi kinetik foto elektron

f = frekuensi cahaya

W_o = fungsi kerja logam

Sedangkan Intensitas hanya berpengaruh terhadap banyak atau sedikitnya elektron yang terlepas dari logam.

Sehingga jawaban yang benar adalah (1) dan (2).

26.                Jawaban : B

Pernyataan yang tepat adalah (2) dan (3)

(2) berbanding lurus dengan luas permukaannya .

(3) berbanding lurus dengan pangkat empat suhu mutlaknya .

27.                Jawaban : C

Yang bukan merupakan sifat gelombang elektromagnetik adalah memerlukan medium.

28.                Jawaban : D

Energi kinetik efek fotolistrik

E_k = hu – W

29.                Jawaban : A

Karena sinar gamma, sinar inframerah, dan dinar ultraviolet masing-masing mempunyai kecepatan yang sama.

30.                Jawaban : B

λ =  

 

h = 4,85 x 10^-12 m

h = 485 x 10^-14 m