Pembahasan Radiasi Benda Hitam & Gelombang Partikel

1.    P       = eσAT⁴

= 1 . 5,67 x 10^-8 . 0,5 x 10^-4 . 2000⁴

= 45,36 joule

2.    P       = eσAT⁴

= 1 . 5,67 x 10^-8 . 0,1 . 1000⁴

= 5,6 x 10³ joule

3.    Λ       =

=

= 1,45 x 10^-6 m

4.   Jawaban : B

Pembahasan

T₁ = 27⁰ C = 300 K

T₂ = 627⁰ C = 900 K

P₁ = 200 J

 =

 = ⁴

P₂ = 200 x 81

P₂ = 16200 J

Soal Radiasi Benda Hitam & Gelombang Partikel 06

1.    Energi yang dipancarkantiapsekondariplatina yang luasnya 0,5dan bersuhu 2000 K (e= 1 dan koefisien Stefan-Boltzman 5,67 x 10⁻⁸ W/mK⁴ ) adalah…

A. 45,36 joule

B. 567 joule

C. 89,3 joule

D. 12.6 joule

E. 46 joule

2.    Sebuahbendahitamsempurnamempunyaikuaspermukaan 1000  dengan suhu 727^oC. bilakoefisien Stefan-Boltzman 5,6 x 10⁻⁸ W/mK⁴, maka energy yang dipancarkanselamasatumenitadalah…

A. 10³ joule

B. 10 x 10³ joule

C. 5,6 x 10³ joule

D. 3,4 x 10³ joule

E. 2,8 x 10³ joule

3.    Sebuahbendahitambersuhu 2000 K. jikakonstanta Wien = 2,90 x 10⁻³mK.Makapanjanggelombangpembawa energy radiasiadalah…

A. 15 x 10^-6 m

B. 4,18 x 10^-6 m

C. 2,9 x 10^-6 m

D. 1,45 x 10^-6 m

E. 5 x 10^-6 m

4.    Dayaradiasi yang dipancarkansuatubendapadasuhu 27 C adalah 2000 J/s. Jikasuhubendanaikhinggamenjadi 627 C, tentukandayaradiasi yang dipancarkansekarang!

A.    24200 J

B.   16200 J

C.    16300 J

D.   24300 J

E.    16000

Soal Radiasi Benda Hitam & Gelombang Partikel 05

1.    Energi yang dipancarkan tiap sekon dari platina yang luasnya 0,5 dan bersuhu 3000 K (e= 1 dan koefisien Stefan-Boltzman 5,67 x 10⁻⁸ W/mK⁴ ) adalah…

a. 22,96 joule

b. 567 joule

c. 89,3 joule

d. 12.6 joule

e. 46 joule

2.    Sebuah benda hitam sempurna mempunyai luas permukaan 2000  dengan suhu 200^oC. bila koefisien Stefan-Boltzman 5,6 x 10⁻⁸ W/mK⁴, maka energy yang dipancarkan selama satu menit adalah…

a. 10³ joule

b. 10 x 10³ joule

c. 5,6 x 10² joule

d. 3,4 x 10³ joule

e. 2,8 x 10³ joule

3.    Sebuah benda hitam bersuhu 3500 K. jika konstanta Wien = 2,90 x 10⁻³ mK. Maka panjang gelombang pembawa energy radiasi adalah…

a. 15 x 10^-6 m

b. 4,18 x 10^-6 m

c. 2,9 x 10^-6 m

d. 0,80 x 10^-5 m

e. 5 x 10^-6 m

4.    Sebuah benda hitam bersuhu 4000 K. jika konstanta Wien = 2,90 x 10⁻³ mK. Maka panjang gelombang pembawa energy radiasi adalah…

a. 5 x 10^-6 m

b. 18 x 10^-6 m

c. 9 x 10^-6 m

d. 7,25 x 10^-5 m

e. 5 x 10^-6 m

5.    Panjang gelombang foton yang memiliki energy 1 keV adalah…

a. 1,24 Amstrong

b. 1,6 Amstrong

c. 0,124 Amstrong

d. 0,16 Amstrong

e. 1,6 x 10^-19 Amstrong

6.    Sebuah benda memiliki suhu minimum 27^oC dan suhu maksimum 127^oC. Tentukan nilai perbandingan daya radiasi yang dipancarkan benda pada suhu maksimum dan minimumnya!

a. 1 : 2

b. 81 : 256

c. 4 : 3

d. 3 : 4

e. 256 : 81

Pembahasan Radiasi Benda Hitam & Gelombang Partikel 05

Pembahasan:

1.    P       = e σ A T⁴

= 1 . 5,67 x 10^-8 . 0,5 x        

   10^-4 . 3000⁴

= 22,96 joule

2.    P       = e σ A T⁴

= 1 . 5,67 x 10^-8 . 0,2 . 473⁴

= 5,6 x 10² joule

3.    Λ       =

=

= 0,82 x 10^-5 m

4.    Λ       =

=

= 7.25 2 x 10^-5 m

5.    E       = h

160x10^-19 = 6,6 .10^-34 .

Λ        = 1,24 A

6.    T₁ = 27^oC = 300 K
T₂ = 127^oC = 400 K
^P₂/_P1 = (^T₂/_T1)^4
P₂/_P1 = (⁴⁰⁰/₃₀₀)⁴ = (⁴/₃)⁴ = 256 : 81

7.    σ = 5,67 x 10⁻⁸ W/mK⁴
T =27^oC = 300 K
e = 1
A = 100 cm² = 100 x 10⁻⁴ = 10⁻²

laju rata-rata:

P = e σ T ⁴A
P = (1)(5,67 x 10⁻⁸ )(300)⁴(10⁻²)
P = 45,93 joule/s

Pembahasan Radiasi Benda Hitam & Gelombang Partikel 04

Pembahasan:
    P    = eσAT4
= 1 . 5,67 x 10-8 . 0,5 x 10-4 . 20004
= 45,36 joule

    P    = eσAT4
= 1 . 5,67 x 10-8 . 0,1 . 10004
= 5,6 x 103 joule

    Λ    = C/T
= 〖2,9.10〗^(-3)/〖2.10〗^3
= 1,45 x 10-6 m

    E    = hc/Λ
160x10-19 = 6,6 .10-34 . (3.〖10〗^8)/Λ
Λ    = 1,24 A

    T1 = 127oC = 400 K
T2 = 227oC = 500 K
P2/P1 = (T2/T1)4
P2/P1 = (400/300)4 = (4/3)4 = 256 : 81

    σ = 5,67 x 10−8 W/mK4
T = 727oC = 1000 K
e = 0,1
A = 100 cm2 = 100 x 10−4 = 10−2

Soal Radiasi Benda Hitam & Gelombang Partikel 04

Soal

1. Energi yang dipancarkantiapsekondariplatina yang luasnya 0,5dan bersuhu 2000 K (e= 1 dan koefisien Stefan-Boltzman 5,67 x 10⁻⁸ W/mK⁴ ) adalah…

a. 45,36 joule

b. 567 joule

c. 89,3 joule

d. 12.6 joule

e. 46 joule

2. Sebuahbendahitamsempurnamempunyaikuaspermukaan 1000  dengan suhu 727^oC. bilakoefisien Stefan-Boltzman 5,6 x 10⁻⁸ W/mK⁴, maka energy yang dipancarkanselamasatumenitadalah…

a. 10³ joule

b. 10 x 10³ joule

c. 5,6 x 10³ joule

d. 3,4 x 10³ joule

e. 2,8 x 10³ joule

3. Sebuahbendahitambersuhu 2000 K. jikakonstanta Wien = 2,90 x 10⁻³mK.Makapanjanggelombangpembawa energy radiasiadalah…

a. 15 x 10^-6 m

b. 4,18 x 10^-6 m

c. 2,9 x 10^-6 m

d. 1,45 x 10^-6 m

e. 5 x 10^-6 m

4. Panjanggelombangfoton yang memiliki energy 1 keVadalah…

a. 1,24Amstrong

b. 1,6Amstrong

c. 0,124 Amstrong

d. 0,16Amstrong

e. 1,6 x 10^-19Amstrong

Pembahasan Radiasi Benda Hitam & Gelombang Partikel 03

Pembahasan:
    P    = eσAT4
= 1 . 5,67 x 10-8 . 0,5 x 10-4 . 20004
= 45,36 joule

    P    = eσAT4
= 1 . 5,67 x 10-8 . 0,1 . 10004
= 5,6 x 103 joule

    Λ    = C/T
= 〖2,9.10〗^(-3)/〖2.10〗^3
= 1,45 x 10-6 m

    E    = hc/Λ
160x10-19 = 6,6 .10-34 . (3.〖10〗^8)/Λ
Λ    = 1,24 A

    T1 = 127oC = 400 K
T2 = 227oC = 500 K
P2/P1 = (T2/T1)4
P2/P1 = (400/300)4 = (4/3)4 = 256 : 81

Soal Radiasi Benda Hitam & Gelombang Partikel 03

1.    Energi yang dipancarkantiapsekondariplatina yang luasnya 0,5dan bersuhu 2000 K (e= 1 dan koefisien Stefan-Boltzman 5,67 x 10⁻⁸ W/mK⁴ ) adalah…

a. 45,36 joule

b. 567 joule

c. 89,3 joule

d. 12.6 joule

e. 46 joule

2.    Sebuahbendahitamsempurnamempunyaikuaspermukaan 1000  dengan suhu 727^oC. bilakoefisien Stefan-Boltzman 5,6 x 10⁻⁸ W/mK⁴, maka energy yang dipancarkanselamasatumenitadalah…

a. 10³ joule

b. 10 x 10³ joule

c. 5,6 x 10³ joule

d. 3,4 x 10³ joule

e. 2,8 x 10³ joule

3.    Sebuahbendahitambersuhu 2000 K. jikakonstanta Wien = 2,90 x 10⁻³mK.Makapanjanggelombangpembawa energy radiasiadalah…

a. 15 x 10^-6 m

b. 4,18 x 10^-6 m

c. 2,9 x 10^-6 m

d. 1,45 x 10^-6 m

e. 5 x 10^-6 m

4.    Panjanggelombangfoton yang memiliki energy 1 keVadalah…

a. 1,24Amstrong

b. 1,6Amstrong

c. 0,124 Amstrong

d. 0,16Amstrong

e. 1,6 x 10^-19Amstrong

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

Soal Radiasi Benda Hitam & Gelombang Partikel 02

1.    Kemampuan sebuah benda untuk melepas radiasi sangat berdekatan dengan kemampuannya untuk menyerap radiasi. Pernyataan tersebut menggambarkan gejala fisis yang cocok dengan salah satu peristiwa berikutnya yaitu :
a. efek fotolistrik
b. radiasi benda hitam
c. produksi pasangan
d. produksi sinar-X
e. efek compton
2.    Dua buah bola sejenis tapi berbeda ukuran memancarkan energi radiasi yang sama besar ke sekitarnya. Jika bola A berjari-jari r bersuhu T, maka bola B yang berjari-jari 3 r akan bersuhu ….
a. 1/8 T4
b. 1/5 T4
c. 1/9 T4
d. 0,9 T
e. 1,1 T
3.    Besarnya perbandingan energi radiasi yang dipancarkan oleh benda yang sama pada suhu 1270 C dan suhu 3270 C adalah ….
a. 1:2
b. 1:4
c. 1:8
d. 1:10
e. 1:16

Pembahasan Radiasi Benda Hitam & Gelombang Partikel 01

Pembahasan Radiasi Benda Hitam & Gelombang Partikel

1.    Dik : c = 3.10⁸ m/s

∆t = 0,9 ms = 9.10^-4 s

          Jawab : s =

                   s =

                   s = 13,5.10⁴ m

          jawaban : C.

2.    Dik : e = 0,4

T = 300 K

A = 6. m²

 = 5,67.. Watt/ m² K⁴

          Jawab : P = e A  T⁴

                   P = 0,4 . 6. 5,67..(300)⁴

                   P = 0,4 . 6. 5,67..81.10⁸

                   P = 1.102,248 . 10^-3 watt

                   P = 1,102 watt

          Jawaban : A.

3.    Hal –hal yang memengaruhi terjadinya efek foto listrik

a)    Energi foton harus lebih besar dari energi ambang logam

b)   Elektron foton terlepas dipengaruhi oleh frekuensi foton

Jadi yang memengaruhi terjadinya efek foto listrik adalah Energi foton dan Energi ambang logam

Jawaban : D.

4.    Dik : T = 350 K

C = 2,898.10^-3 mK

          Jawab : 𝝺maks =

                   𝝺maks =

                             = 0,00828. m

                             = 8,28.10^-6 m

          Jawaban : B.