Fisika Kuantum adalah bagian dari Fisika Modern yang mempelajari tentang sebuah dunia yang bahkan lebih kecil dari atom, Menurut para Fisikawan, Fisika Kuantum adalah Ilmu dalam Fisika yang sangat sulit untuk dimengerti, karena kita belum menemukan alat untuk mengujinya.
Pernah melihat salah satu Film Marvel yang berjudul Ant Man, Nah disitu terlihat bagian dari semesta terkecil yang disebut dunia kuantum.
Berikut ini Ada 35
Soal Tentang Fisika Kuantum dan Pembahasannya Untuk SMA Kelas 12
1. Ketika suhu radiasi benda hitam naik, maka intensitas maksimum radiasi akan . . .
A. Bergerak ke arah panjang gelombang yang lebih besar
B. Bergerak ke arah panjang gelombang yang lebih kecil
C. Tidak terpengaruh
D. Arahnya bergeser ke panjang gelombang yang pendek, sesudah itu bergeser kembali ke panjang gelombang yang panjang
E. Tergantung sekeliling
2. Bola dengan luas penampang A dan emisivitas e = 0,5 diletakkan di dalam sebuah benda hitam. Total panas yang diradiasikan bola pada suhu T adalah . . .
A. 0,4.σ.A.T⁴
B. 0,5.σ.A.T⁴
C. 0,8.σ.A.T⁴
D. 1,0.σ.A.T⁴
E. 1,6.σ.A.T⁴
3. Perbandingan energi tiap sekon yang diradiasikan oleh permukaan benda hitam ketika suhu permukaan nya 27℃ dan 327℃ adalah . . .
A. 1 : 1
B. 1 : 2
C. 1 : 4
D. 1 : 8
E. 1 : 16
4. Benda hitam pada suhu 127℃ meradiasikan kalor sebesar 8 kalori/cm²/s. Besar kalor yang diradiasikan pada suhu 327℃ adalah . . .
A. 40,5 kalori/cm²/s
B. 60,5 kalori/cm²/s
C. 80,0 kalori/cm²/s
D. 100 kalori/cm²/s
E. 120 kalori/cm²/s
5. Dua bola pejal dari bahan yang sama memiliki jari-jari masing-masing 1 m dan 4 m. Suhu kedua bola berturut-turut adalah 4000 K dan 2000 K. Perbandingan energi radiasi per detik bola 1 dan 2 adalah . . .
A. 1 : 8
B. 8 : 1
C. 1 : 1
D. 1 : 9
E. 9 : 1
6. Jika suhu mutlak matahari turun menjadi setengah suhu semula, maka energi per detik yang diterima bumi menjadi . . .
A. 1/16 kali semula
B. 1/8 kali semula
C. 1/4 kali semula
D. Tetap
E. 16 kali semula
7. Daya radiasi yang dipancarkan benda pada suhu 227℃ adalah 100 J/s. Jika suhu benda naik menjadi 727℃, maka daya radiasi benda yang dipancarkan adalah . . .
A. 62,50 J/s
B. 250,0 J/s
C. 500,0 J/s
D. 400,0 J/s
E. 1600 J/s
8. Energi yang diradiasikan oleh benda hitam per detik pada suhu T₁ besarnya 81 kali energi yang diradiasikan per detik pada suhu awal T. Besar T₂ adalah . . .
A. 0,3 T
B. 2,0 T
C. 3,0 T
D. 4,0 T
E. 5,0 T
9. Logam tipis berukuran 1 x 5 cm dipanaskan sampai suhunya 400 K. Jika emisivitas logam 1/7 dan tetapan Stefan- Boltzman 5,6 x 10-8 W/m²K⁴, maka energi yang dipancarkan logam tersebut tiap menit adalah . . .
A. 0,205 J
B. 3,072 J
C. 6,144 J
D. 12,288 J
E. 622,08 J
10. Alat radiasi benda hitam yang bersumber dari sel surya dengan tenaga total bersuhu T memiliki kemampuan untuk mendidihkan air dari suhu awal yang sama dengan suhu kamar dalam waktu 40 menit. Jika suhu benda hitam dinaikkan menjadi 2,5T, maka waktu yang diperlukan untuk proses pendidihan jumlah air yang sama suhu kamar berkurang menjadi . . .
A. 1,01 menit
B. 2,00 menit
C. 3,02 menit
D. 4,00 menit
E. 4,50 menit
11. Jika sebuah lampu memiliki daya radiasi x watt dan seekor kumbang mengelilingi lampu tersebut dalam bentuk lintasan berupa lingkaran dengan jari-jari y, maka intensitas lampu yang diterima kumbang adalah . . .
A. x/πy
B. x/πy2
C. x/4πy2
D. 3x/2πy2
E. 3x/4πy2
12. Tiga bola pejal A, B dan C dengan jari-jari masing-masing 2 m, 4 m, dan 6 m dibungkus dengan karbon hitam pada permukaan luarnya. Panjang gelombang pada intensitas maksimum masing-masing 300 nm, 400 nm, dan 500 nm. Daya yang diradiasikan masing-masing PA, PB, dan PC adalah . . .
A. PA memiliki daya maksimum
B. PB memiliki daya maksimum
C. PC memiliki daya maksimum
D. PA > PB > PC
E. PA = PB = PC
13. Grafik radiasi benda hitam di bawah ini menyatakan hubungan antara E dan λ. Pernyataan di bawah ini yang benar adalah . . .
A. E₁/T₁ = E₂/T₂
B. (λ₁/λ₂) < (T₂/T₁)
C. T₁ < T₂
D. (λ₁/λ₂) = (T₁/T₂) = (E₂/E₁)
E. E₁.T₁ > E₂.T₂
14. Gambar di bawah ini merupakan distribusi intensitas I terhadap panjang gelombang dari tiga benda hitam yang masing-masing bersuhu T₁, T₂, dan T₃. Pernyataan yang menunjukkan grafik di bawah ini adalah . . .
A. T₁ > T₂ > T₃
B. T₁ = T₂ = T₃
C. T₂ > T₃ > T₁
D. T₁ > T₂ = T₃
E. T₃ > T₂ > T₁
15. Distribusi intensitas I dari radiasi benda hitam terhadap panjang gelombang λ, seperti pada gambar di bawah.
Jika konstanta pergeseran Wien adalah 2,9 x 10⁻³ mK, perkiraan suhu benda tersebut adalah . . .
A. 10 K
B. 50 K
C. 250 K
D. 1000 K
E. 6250 K
16. Grafik menyatakan hubungan intensitas gelombang
I terhadap panjang gelombang pada saat intensitas maksimum
λm dari radiasi suatu benda hitam sempurna.
Jika konstanta Wien 3 x 10⁻³ mK, maka panjang gelombang radiasi maksimum pada T1 adalah . . .
A. 15000 Å
B. 23000 Å
C. 31000 Å
D. 40000 Å
E. 60000 Å
17. Panjang gelombang intensitas radiasi matahari pada suhu 2000 K adalah 4 mm. Panjang gelombang radiasi maksimum pada suhu 2400 K sebesar . . .
A. 0,33 μm
B. 0,66 μm
C. 1,00 μm
D. 2,33 μm
E. 3,33 μm
18. Benda memancarkan radiasi yang memiliki puncak panjang gelombang 350 nm. Jika k = 2,9 x 10⁻³ mK, maka suhu permukaan benda adalah . . .
A. 5796 K
B. 6280 K
C. 7796 K
D. 8286 K
E. 10000 K
19. Suhu permukaan suatu benda adalah 483 K. Jika besar konstanta Wien adalah 2,898 x 10⁻³ mK, maka panjang gelombang radiasi pada intensitas maksimum yang dipancarkan oleh permukaan benda itu adalah . . .
A. 6 x 10² Å
B. 6 x 10³ Å
C. 6 x 10⁴ Å
D. 6 x 10⁵ Å
E. 6 x 10⁶ Å
20. Dinding tungku menerima intensitas radiasi 66,3 W. Kita anggap tungku sebagai benda hitam dan panjang gelombang yang terjadi 600 nm sebagai radiasi gelombang elektromagnetik, maka foton yang mengenai dinding tungku per satuan luas per satuan waktu adalah . . .
A. 5 x 10²¹ foton
B. 5 x 10²⁰ foton
C. 3 x 10²⁰ foton
D. 2 x 10²⁰ foton
E. 2 x 10¹⁹ foton
21. Mesin laser menghasilkan cahaya laser dengan panjang gelombang 540 nm, daya outputnya 40 mW. Laju pancaran foton yang dihasilkan mesin tersebut adalah . . .
A. 1,09 x 10¹⁸ foton/s
B. 1,15 x 10¹⁸ foton/s
C. 1,25 x 10¹⁸ foton/s
D. 1,27 x 10¹⁸ foton/s
E. 1,37 x 10¹⁸ foton/s
22. Lampu biru memancarkan cahaya dengan panjang gelombang rata-rata 4500 Å. Spesifikasi lampu adalah 150 W dan 80% dari energinya dalam bentuk cahaya yang dipancarkan. Banyaknya foton yang terpancar tiap detik sebanyak . . .
A. 2,2 x 10²⁰ foton
B. 2,7 x 10²⁰ foton
C. 3,3 x 10²⁰ foton
D. 4,1 x 10²⁰ foton
E. 5,5 x 10²⁰ foton
23. Perhatikan pernyataan berikut!
1) Energi kinetik maksimum tidak tergantung pada intensitas
2) Efek fotolistrik terjadi pada daerah ultraungu
3) Frekuensi foton lebih besar dari frekuensi ambang
4) Frekuensi ambang semua logam sama
Pernyataan yang benar berkaitan dengan efek fotolistrik adalah . . .
A. 1 dan 2
B. 1 dan 3
C. 2 dan 3
D. 2 dan 4
E. 3 dan 4
24. Permukaan logam disinari cahaya yang mempunyai frekuensi tertentu. Ternyata penyinaran tersebut tidak menimbulkan foto elektron pada permukaan logam. Agar logam memancarkan foto elektron, maka
1) Harus digunakan cahaya yang frekuensinya lebih besar
2) Tebal logam harus dikurangi
3) Harus digunakan cahaya dengan panjang gelombang lebih kecil
4) Intensitas cahaya yang digunakan harus dinaikkan
Pernyataan yang benar ditunjukkan nomor . . .
A. 1, 2, dan 3
B. 1 dan 3
C. 2 dan 4
D. 4 saja
E. 1, 2, 3, dan 4
25. Perhatikan pernyataan berikut!
1) Elektron yang terpancar pada peristiwa efek fotolistrik disebut elektron foton
2) Laju elektron yang terpancar tidak bergantung pada intensitas cahaya yang mengenai permukaan logam
3) Energi kinetik elektron yang terpancar tergantung pada energi gelombang cahaya yang mengenai permukaan logam
4) Untuk mengeluarkan elektron dari permukaan logam tidak bergantung pada frekuensi ambang
Pernyataan yang benar tentang efek fotolistrik adalah . . .
A. 1 dan 2
B. 1 dan 3
C. 2 dan 3
D. 2 dan 4
E. 3 dan 5
26. Panjang gelombang ambang suatu logam adalah 6000 Å. Jika logam disinari dengan cahaya yang panjang gelombangnya 3000 Å dan besar tetapan Planck 6,6 x 10-34 Js, maka energi kinetik maksimum yang terlepas . . .
A. 3,3 x 10⁻¹⁹ J
B. 6,3 x 10⁻¹⁹ J
C. 6,6 x 10⁻¹⁹ J
D. 3,4 x 10⁻²⁰ J
E. 6,6 x 10⁻²⁰ J
27. Grafik di bawah ini yang menunjukkan hubungan antara energi kinetik
Ek maksimum elektron terhadap frekuensi foton
f pada efek fotolistrik.
Jika besar konstanta Planck adalah 6,6 x 10⁻³⁴ Js, dan 1 eV = 1,6 x 10⁻¹⁹ J, maka besar f adalah . . .
A. 48 x 10¹⁴ Hz
B. 21 x 10¹⁴ Hz
C. 14 x 10¹⁴ Hz
D. 9,4 x 10¹⁴ Hz
E. 8,9 x 10¹⁴ Hz
28. Elektron yang massanya 9,0 x 10⁻¹¹ kg bergerak dengan laju 2,2 x 10² m/s. Jika besar konstanta Planck adalah 6,6 x 10⁻³⁴ Js, maka panjang gelombang de Broglie dari elektron tersebut adalah. . .
A. 4,0 x 10⁻¹¹ m
B. 3,6 x 10⁻¹¹ m
C. 3,3 x 10⁻¹¹ m
D. 3,0 x 10⁻¹¹ m
E. 2,6 x 10⁻¹¹ m
29. Foton dengan panjang gelombang 0,4 nm mengenai elektron yang diam, sehingga foton memantul dengan sudut 120° terhadap arah semula. Panjang gelombang foton setelah memantul sebesar. . .
A. 4,036 Å
B. 3,036 Å
C. 2,036 Å
D. 1,036 Å
E. 0,036 Å
30. Sinar yang panjang gelombangnya 8 nm dihamburkan oleh sasaran berupa lempengan logam. Panjang gelombang sinar X yang terhambur pada sudut 60° adalah. . .
A. 9,22 x 10⁻¹² m
B. 9,46 x 10⁻¹² m
C. 9,63 x 10⁻¹³ m
D. 9,86 x 10⁻¹³ m
E. 20,0 x 10⁻¹² m
31. Tentukan kuanta energi yang terkandung dalam sinar dengan panjang gelombang 6600 Å jika kecepatan cahaya adalah 3 x 10⁸ m/s dan tetapan Planck adalah 6,6 x 10⁻³⁴ Js !
32. Panjang gelombang cahaya yang dipancarkan oleh lampu monokromatis 100 watt adalah 5,5.10⁻⁷ m. Cahaya foton atau partikel cahaya per sekon yang dipancarkan sekitar…
33. Intensitas radiasi yang diterima pada dinding dari tungku pemanas ruangan adalah 66,3 W/m². Jika tungku ruangan dianggap benda hitam dan radiasi gelombang elektromagnetik pada panjang gelombang 600 nm, maka jumlah foton yang mengenai dinding persatuan luas persatuan waktu adalah
34. Tentukan perbandingan kuanta energi yang terkandung dalam sinar dengan panjang gelombang 6000 Å dan sinar dengan panjang gelombang 4000 Å !
35. Energi foton sinar gamma adalah 108 eV. Jika h = 6,6 x 10⁻³⁴ Js dan c = 3 x 10⁸ m/s, tentukan panjang gelombang sinar gamma tersebut dalam satuan angstrom!
Post a Comment for "Soal Dan Jawaban Fisika Kuantum Kelas 12"