20 SOAL DAN PENYELESAIAN EFEK FOTOLISTRIK SBMPTN nomor 1 sampai 10
1. Frekuensi kerja sebuah logam adalah 5 x 1014 Hz, ketika diberi cahaya berfrekuensi 8 x 1014 Hz. Maka besar energi kinetik elektron yang keluar dari logam tersebut adalah....
A. 3,98 x 10-19 Joule
B. 2,98 x 10-19 Joule
C. 1,98 x 10-19 Joule
D. 4,96 x 10-19 Joule
E. 5,90 x 10-19 Joule
Penyelesaian Fisika :C\[ \begin{align*}E_k&=E-E_o \\E_k&=h(f-f_o) \\E_k&=6,6.10^{-34}(8-5) 10^{14}\\E_{k}&=1,98 \times 10^{-19}J\end{align*}\]
2. Energi kinetik elektron yang keluar dari logam ketika diberi cahaya berenergi 3,3 x 10-19 Joule adalah 1,5 x 10-19joule. Maka besar energi ambang logam tersebut adalah ....
A. 1,8 x 10-19 Joule
B. 2,8 x 10-19 Joule
C. 3,8 x 10-19 Joule
D. 4,8 x 10-19 Joule
E. 5,8 x 10-19 Joule
Penyelesaian Fisika :A\[ \begin{align*}E_k&=E-E_o \\E_o&=E-E_k\\E_o&=3,3 \times 10^{-19}-1,5\times 10^{-19}\\E_o&=1,8\times 10^{-19}J\end{align*}\]
3. Energi ambang sebuah logam adalah 1,8 eV , diberi sinar berenergi 2 eV. Besar energi elektron yang keluar dari logam adalah ....
A. 0,2 eV
B. 0,3 eV
C. 0,4 eV
D. 0,5 eV
E. 0,6 eV
Penyelesaian Fisika :A\[ \begin{align*}E_k&=E-E_o \\E_k&=2- 1,8 \\E_k&=0,2eV\end{align*}\]
4. SIPENMARU 86; Suatu logam tertentu mempunyai fungsi kerja sebesar 3,7 eV bila e &= 1,6 x 10-19 Coulumb dan h&= 6,6 x 10-34 Js, maka besar frekuensi ambang logam itu adalah sekitar....
A. 2,5 x 1014 Hz
B. 1,53 x 1014 Hz
C. 5,9 x 1014 Hz
D. 9 x 1014 Hz
E. 10,5 x 1014 Hz
Penyelesaian Fisika :D\[ \begin{align*}E_o&=hf_o\\f_o&=\frac{E_o}{h} \\f_o&=\frac{3,7\times 1,6.10^{-19}}{6,6.10^{-34}}\\f_o&=8,9\times 10^{14}\\f_o&\approx 9\times 10^{14}Hz\end{align*}\]
5. SIPENMARU 87; Jika sinar ungu frekuensi 1016 Hz dijatuhkan pada permukaan logam yang mempunyai energi ambang 2/3 kali kuanta energi sinar ungu dan jika tetapan planck &= 6,6 x 10-34 Js, maka energi kinetik elektron yang lepas ....
A. 1,1 x 10-18 J
B. 2,2 x 10-18 J
C. 3,3 x 10-18 J
D. 4,4 x 10-18 J
E. 6,6 x 10-18 J
Penyelesaian Fisika :B\[ \begin{align*}E_k&=E-E_o \\E_k&=hf-\frac{2}{3}hf \\E_k&=\frac{1}{3}hf \\E_k&=\frac{1}{3}(6,6.10^{-34})(10^{16}) \\E_k&=2,2 \times 10^{-18}J\end{align*}\]
6. UMPTN 1997 Rayon A; Permukaan logam tertentu mempunyai fungsi kerja W joule . Bila konstanta planck h joule sekon, maka energi maksimum fotoelektron yang dihasilkan oleh cahaya berfrekuensi v Hz adalah .... J
A. W + hv
B. W/(hv)
C. W – hv
D. hv/W
E. hv – W
Penyelesaian Fisika :E\[ \begin{align*}E_k&=E-E_o \\E_k&=hf-E_o \\E_k&=hv-W\end{align*}\]
7. Panjang gelombang ambang sebuah logam adalah 600 nm disinari oleh cahaya berpanjang gelombang 200 nm, maka besar energi kinetik elektron yang keluar dari logam adalah .... ( besar konstanta Planck h = 6,6 x 10-34Js.)
A. 6,6 x 10-19 Joule
B. 3,6 x 10-19 Joule
C. 4,6 x 10-19 Joule
D. 5,6 x 10-19 Joule
E. 1,6 x 10-19 Joule
Penyelesaian Fisika :A\[ \begin{align*}E_k&=E-E_o\\E_k&=hc(\frac{1}{\lambda }-\frac{1}{\lambda _o}) \\E_k&=6,6\times 10^{-34}(3.10^8)(\frac{1}{200 }-\frac{1}{600})\frac{1}{10^{-9}}\\E_k&=6,6\times 10^{-19}J\end{align*}\]
8. UMPTN 1999 Rayon B;
Gambar di atas adalah grafik hubungan EK (energi kinetik maksimum) fotoelektron terhadap f (frekuensi) sinar yang digunakan pada efek fotolistrik. Nilai p pada grafik tersebut adalah .... Joule
A. 2,64 x 10-33
B. 3,3 x 10-30
C. 6,6 x 10-20
D. 2,64 x 10-19
E. 3,3 x 10-19
Penyelesaian Fisika :C\[ \begin{align*}E_k&=E-E_o \\E_k&=h(f-f_o) \\E_k&=6,6 \times 10^{-34}(5-4)10^{14} \\E_k&=6,6 \times 10^{-20}J\end{align*}\]
9. UMPTN 1999 Rayon C; Frekuensi ambang natrium adalah 4,4 x 1014 Hz. Besarnya potensial penghenti dalam volt bagi natrium saat disinari dengan cahaya yang frekuensinya 6,0 x 1014 Hz adalah ....
A. 0,34
B. 0,40
C. 0,44
D. 0,66
E. 0,99
Penyelesaian Fisika :D\[ \begin{align*}eV&=E-E_o \\eV&=h(f-f_o) \\V&=\frac{h(f-f_o)}{e} \\V&=\frac{ 6,6 \times 10^{-34}(6-4,4)10^{14}}{1.6\times 10^{-19}}\\V&=0,66Volt\end{align*}\]
10. UMPTN 1994 Rayon C
Hubungan energi kinetik elektron dan frekuensi penyinaran pada gejala fotolistrik terlihat pada grafik di atas. Apabila konstanta planck = h. Besar fungsi kerja logam adalah ....A. 0,25 hfA
B. 0,5 hfA
C. hfA
D. 0,5 hfB
E. hfB
Penyelesaian Fisika :C\[ \begin{align*}E_o&=hf_o\Rightarrow f_o=f_A\\E_o&=hf_A\end{align*}\]Lanjut Soal berikutnya:20 SOAL DAN PENYELESAIAN EFEK FOTO LISTRIK SBMPTN (nomor 10 sd 20)
