Elektron yang keluar dari permukaan logam dipengaruhi oleh medan magnet

Soal Dan Penyelesaian Fisika SMA - 20 SOAL DAN PENYELESAIAN EFEK FOTOLISTRIK SBMPTN - Kami pilihkan 20 Efek FotoListrik dari naskan soal UMPTN dan SBMPTN untuk melatih kemampuan teman-teman dalam memahami efek fotolistrik.
11. UMPTN 1997 Rayon C Energi elektron yang dipancarkan oleh permukaan yang sensitif terhadap cahaya akan meningkat jika cahaya datang yang menumbuk permukaan .... A. Intensitasnya diperbesar B. Amplitudonya diperbesar C. Panjang gelombangnya diperpendek D. Frekuensinya diperkecil E. Sudut datangnya diperbesar

Penyelesaian Fisika :C\[ \begin{align*}E_k&=E-E_o \\E_k&=h(f-f_o) \\E_k&=hc(\frac{1}{\lambda }-\frac{1}{\lambda _o})\end{align*}\] Energi foto elektron yang dipancarkan akan meningkat jika:

Panjang gelombangnya diperpendek
Frekuensi diperbesar

12. UMPTN 2001 Rayon A; Permukaan suatu lempeng logam tertentu disinari dengan cahaya monokromatis . percobaan ini diulang dengan panjang gelombang cahaya yang berbeda. Ternyata, tidak ada elektron yang keluar jika lempeng disinari dengan panjang gelombang di atas 500 nm. Dengan menggunakan panjang gelombang λ, ternyata dibutuhkan tegangan 3,1 volt untuk menghentikan arus foto listrik yang terpancar dari lempeng. Panjang gelombang λ tersebut dalam nm adalah.... A. 223 B. 273 C. 332 D. 384 E. 442

Penyelesaian Fisika :A

Energi Ambang:\[ \begin{align*}E_o&=\frac{hc}{\lambda _o}\\E_0&=\frac{6,6\times 10^{-34}}{500.10^{-9}}\\E_o&=3,96\times 10^{-19}J\end{align*}\]Panjang gelombang:\[ \begin{align*}E_k&=E-E_o\\eV&=\frac{hc}{\lambda }-E_0\\\lambda &=\frac{eV+E_o}{hc} \\\lambda &=\frac{(1,6.10^{-19})(3,1)+3,96\times 10^{-19}}{(6,6.10^{-34})(3.10^{8})} \\\lambda &=2,22.10^{-7}m\\\lambda &\approx 223.nm\end{align*}\] 13. UMPTN 1996 Rayon A

Grafik di atas menunjukan hubungan antara energi kinetik maksimum elektron (EK) terhadap frekuensi foton (f) pada efek foto listrik. Jika konstanta Planck 6,6 x 10-34 Js. Dan 1 eV = 1,6 x 10-19joule, maka besar f adalah .... Hz
B. 21 x 1014
C. 14 x 1014
D. 9,5 x 1014
E. 8,9 x 1014
Penyelesaian Fisika :D\[ \begin{align*}E&=E_k+E_o\\hf&=E_k+E_o\\f&=\frac{E_k+E_o}{h}\\f&=\frac{(0,2+3,7)1,6.10^{-19}}{6,6.10^{-34}}\\f&=9,5\times 10^{14}Hz\end{align*}\]
14. Panjang gelombang ambang sebuah logam adalah λ ketika disinari panjang gelombang λ/2 besar energi kinetik yang timbul pada elektron adalah E. Besar energi kinetik ketika disenari panjang gelombang λ/5 adalah.... A. 2E B. 3E C. 4E D. 5E E. 6E

Penyelesaian Fisika :C\[ \begin{align*} \frac{E_{k1}}{E_{k2}}&=\frac{(\frac{1}{\lambda _1}-\frac{1}{\lambda _o})}{(\frac{1}{\lambda _2}-\frac{1}{\lambda _o})}\\ \\\frac{E_{k1}}{E_{k2}}&=\frac{(\frac{1}{\frac{\lambda }{2}}-\frac{1}{\lambda })}{(\frac{1}{\frac{\lambda }{5}}-\frac{1}{\lambda })} \\\frac{E}{E_{k2}}&=\frac{\frac{1}{\lambda }}{\frac{4}{\lambda }}=\frac{1}{4}\\E_{k2}&=4E\end{align*}\]

15. Pada peristiwa efek foto listrik, fungsi kerja logam yang diberi cahaya adalah 2 eV. Besar energi kinetik elektron yang keluar dari logam adalah 1,8 eV. Besar panjang gelombang energi foton yang digunakan adalah .... A. 412,5 nm B. 325,5 nm C. 225 nm D. 512,5 nm E. 625,5 nm

Penyelesaian Fisika :B\[ \begin{align*}E&=E_k+E_o \\\frac{hc}{\lambda }&=E_k+E_o\\\lambda &=\frac{hc}{E_k+E_o} \\\lambda &=\frac{6,6.10^{-34}(3.10^8)}{(1,8+2)(1,6.10^{-19})} \\\lambda &=3,255.10^{-7}m\\\lambda &=325,5.nm\end{align*}\]

16. Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut !

Menggunakan gelombang elektromagnetik yang frekuensinya lebih besar dibanding frekuensi ambang logam.
Banyaknya elektron yang keluar tergantung pada panjang gelombang foton.
Elektron keluar dari logam dengan energi kinetik tertentu.
Intensitas foton memengaruhi kecepatan lepas elektron.

Pernyataan yang berkaitan dengan efek fotolistrik adalah…… A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 3 saja C. 2 dan 4 saja D. 3 saja E. 1, 2, 3, dan 4

Penyelesaian Fisika :B

Efek fotolistrik terjadi jika frekuensi cahaya yang digunakan lebih besar dari frekuensi ambang (nomor 1 benar). Nilai energi kinetik maksimum hanya bergantung pada frekuensi atau panjang gelombang cahaya dan fungsi kerja (nomor 4 salah). Elektron yang keluar memiliki energi kinetik tertentu sehingga memiliki kecepatan tertentu juga (nomor 3 benar). Intensitas cahaya sebanding dengan jumlah foton yang dilepas (nomor 2 salah). 17. Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut !

Frekuensi gelombang cahaya datang harus lebih besar atau sama dari frekuensi ambang.
Intensitas cahaya gelombang datang harus tinggi.
Panjang gelombang cahaya datang lebih kecil dari panjang gelombang ambang.
Fungsi kerja lebih besar daripada energi cahaya datang .

Penyataan di atas yang benar adalah ……… A. 1 dan 3 B. 1 dan 4 C. 2 dan 3 D. 2 dan 4 E. 3 saja

Penyelesaian Fisika :

Efek fotolistrik terjadi jika cahaya yang datang memiliki frekuensi lebih besar dari frekuensi ambang. Frekuensi berbanding terbalik dengan panjang gelombang sehingga panjang gelombang datang harus lebih kecil sebanding panjang gelombang ambang logam. Energi yang datang harus lebih besar dari fungsi kerja agar dapat terjadi efek fotolistrik. Intensitas cahaya tidak mempengaruhi terjadinya efek fotolistrik. Dengan demikian, pernyataan yang benar adalah 1 dan 3 18. Pernyataan yang benar tentang efek fotolistrik adalah…..

elektron yang keluar dari permukaan logam dipengaruhi oleh medan magnet
energi elektron yang keluar dari permukaan logam akan bertambah jika frekuensi cahaya diperbesar
Peristiwa efek fotolistrik hanya terjadi pada daerah di sekitar inframerah.
Jumlah elektron yang keluar dari permukaan tidak dipengaruhi oleh intensitas cahaya
Peristiwa efek fotolistrik dapat dijelaskan dengan mekanika klasik

Penyelesaian Fisika : Dari kelima pernyataan di atas yang paling benar menunjukkan efek fotolistrik yaitu energy elektron yang keluar dari permukaan logam akan bertambah jika frekuensi cahaya diperbesar. 19. Peristiwa efek fotolistrik hanya terjadi apabila memenuhi kondisi sebagai berikut:

Intensitas cahaya yang digunakan harus tinggi
Energi ambang logam harus lebih tinggi dari energi cahaya
Tebal logam tidak terlalu besar
Frekuensi cahaya yang digunakan lebih besar dari frekuensi ambang logam.

Pernyataan yang tepat adalah ……….. A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 3 C. 2 dan 4 D. 4 saja E. semua benar

Penyelesaian Fisika :

Efek fotolistrik itu akan terjadi jika frekuensi cahaya yang digunakan lebih besar dari frekuensi ambang logam. 20. Perhatikan pernyataan berikut !

Peristiwa efek fotolistrik dapat dijelaskan dengan menganggap cahaya terdiri dari paket paket energi
Peristiwa efek fotolistrik dapat membuktikan bahwa cahaya dapat berperilaku sebagai gelombang
Energi elektron yang keluar permukaan logam bergantung pada frekuensi
Peristiwa efek fotolistrik terjadi pada daerah sekitar inframerah.

Pernyataan yang benar tentang efek fotolistrik adalah …… A. 1 dan 2 B. 1 dan 3 C. 1 dan 4 D. 2 dan 3 E. 2 dan 4

Penyelesaian Fisika :

Efek fotolistrik adalah peristiwa keluarnya elektron dari logam saat disinari oleh cahaya. Hal ini terjadi karena cahaya memancarkan paket-paket energi yang disebut foton. Frekuensi cahaya yang dihasilkan dapat memberikan energi kinetik pada elektron untuk bergerak keluar ketika frekuensi ini sudah melewati frekuensi ambang logam.

Kembali ke Soal Sebelumnya: 20 SOAL DAN PENYELESAIAN EFEK FOTO LISTRIK SBMPTN (nomor 1 sd 10)

1. Soal UN 2011/2012 A81 No.38

Pernyataan yang benar tentang efek fotolistrik adalah…

A. Peristiwa dapat dijelaskan dengan menganggap cahaya sebagai gelombangB. Elektron yang keluar dari permukaan logam akan berkurang jika frekuensi cahayanya diperbesarC. Intensitas cahaya tidak mempengaruhi energi elektron yang keluar dari permukaan logamD. Efek fotolistrik terjadi pada daerah inframerah

E. Efek fotolistrik akan terjadi, asalkan intensitas cahaya yang mengenai logam cukup besar

Pembahasan

A. Peristiwa efek fotolistrik dapat dijelaskan dengan menganggap cahaya sebagai partikel, bukan sebagai gelombang. Energi cahaya tidak didistribusikan secara kontinu sebagaimana gelombang bergerak tetapi berupa paket-paket kecil yang disebut foton alias kuanta cahaya (bayangkan saja seperti air hujan).B. Jika frekuensi cahaya diperbesar maka energi cahaya diperbesar. Apabila energi cahaya diperbesar maka energi elektron diperbesar. Jadi bertambahnnya frekuensi cahaya meningkatkan energi elektron. Jumlah elektron yang keluar berkurang jika intensitas cahaya berkurang.C. Intensitas cahaya mempengaruhi jumlah elektron yang keluar dan tidak mempengaruhi energi elektron yang keluar dari permukaan logam. Energi elektron dipengaruhi oleh energi cahaya dan energi cahaya dipengaruhi oleh frekuensi cahaya atau panjang gelombang cahaya.D. Efek fotolistrik terjadi pada frekuensi atau panjang gelombang sinar ultraviolet alias sinar ultraungu. Frekuensi ultraviolet merupakan frekuensi ambang di mana energi foton mampu melepaskan elektron dari permukaan logam. Frekuensi inframerah tidak bisa karena terlalu kecil, sebaliknya frekuensi sinar x dan sinar gamma bisa karena frekuensinya lebih besar dari ultraviolet.E. Intensitas cahaya mempengaruhi peristiwa efek fotolistrik hanya ketika energi cahaya lebih besar daripada fungsi kerja logam, di mana intensitas cahaya mempengaruhi jumlah elektron yang keluar dan tidak mempengaruhi energi elektron yang keluar dari permukaan logam. Fungsi kerja logam adalah energi minimum yang dibutuhkan untuk melepaskan elektron dari permukaan logam

Jawaban yang benar adalah C.

2. Soal UN 2011/2012 C61 No.38

Perhatikan pernyataan berikut :
(1) peristiwa efek fotolistrik dapat dijelaskan dengan menganggap cahaya terdiri dari paket-paket energi
(2) peristiwa efek fotolistrik dapat membuktikan bahwa cahaya dapat berperilaku sebagai gelombang(3) energi elektron yang keluar dari permukaan logam bergantung pada frekuensi(4) peristiwa efek fotolistrik terjadi pada sekitar daerah inframerah

Pernyataan yang benar tentang efek fotolistrik adalah…

A. (1) dan (2)B. (1) dan (3)C. (1) dan (4)D. (2) dan (3)

E. (2) dan (4)

PembahasanPelajari penjelasan pada soal sebelumnya.

Jawaban yang benar adalah B.

Tagged Pembahasan Soal UN Fisika SMA 2012, Pembahasan soal UN fisika SMA/MA – Efek fotolistrik