15 SOAL DAN PENYELESAIAN FISIKA ATOM KELAS 12 SMA

Soal dan Penyelesaian Fisika SMA - Fisika atom adalah bidang ilmu fisika yang mempelajari atom sebagai sistem terisolasi dari elektron dan inti atom. Fisika atom terkait dengan konfigurasi elektron dan proses yang menyebabkan konfigurasi ini berubah. Hal ini termasuk hubungan ion dan atom netral.
SOAL DAN PENYELESAIAN FISIKA ATOM KELAS 12 SMA
Baca Juga:
Soal Penyelesaian Teori Atom

Soal 1 Pernyataan berikut merupakan sifat sinar katode, kecuali . . . .
A. sinar katode merambat menurut garis lurus di udara
B. sinar katode merupakan partikel-partikel
C. dipengaruhi oleh medan listrik dan medan magnetik
D. dihasilkan pada tabung hampa
E. tidak dapat melewati udara biasa pada tegangan tinggi
Penyelesaian Fisika: E
Sifat sinar katode:
  • merambat menurut garis lurus
  • dapat memendarkan seng sulfida dan barium platinasianida
  • terdiri dari partikel bermuatan negatif (elektron)
  • dapat menimbulkan kalor pada benda-benda yang ditumbuknya
  • menghitamkan plat film
  • dapat menyimpang dalam medan magnet dan medan listrik
  • dapat menghasilkan sinar x ketika menumbuk zat

Soal 2 Bilangan kuantum yang menunjukkan kuantisasi momentum sudut elektron disebut bilangan kuantum . . . .
A. utama
B. orbital
C. magnetik
D. orbital spin
E. spin
Penyelesaian Fisika: E
Bilangan kuantum adalah bilangan yang menyatakan kedudukan atau posisi elektron dalam atom yang diwakili oleh suatu nilai yang menjelaskan kuantitas kekal dalam sistem dinamis. Bilangan kuantum menggambarkan sifat elektron dalam orbital.
  • Bilangan kuantum utama adalah bilangan yang menggambarkan lintasan elektron atau tingkat energi utama yang dinotasikan dengan n.
  • Bilangan kuantum azimut adalah bilangan yang menggambarkan subkulit atau subtingkat energi utama yang dinotasikan dengan l
  • Bilangan kuantum azimut menentukan bentuk orbital dari elektron.
  • Bilangan kuantum magnetik adalah bilangan yang menyatakan orientasi orbital dalam subkulit yang dinotasikan dengan m.
  • Bilangan kuantum spin menggambarkan arah rotasi atau putaran elektron dalam satu orbital yang dinotasikan dengan s.

Soal 3 Energi total sebuah atom hidrogen pada keadaan dasar adalah . . . .
A. 1,36 eV
B. 2,72 eV
C. 4,08 eV
D. 5,44 eV
E. 13,6 eV
Penyelesaian Fisika:E
\[\begin{align*}E_n&=\frac{13,6}{n^2}eV\Rightarrow n=1 \\E_1&=\frac{13,6}{1^2}eV \\E_1&=13,6eV\end{align*}\]
Soal 4 Besarnya jari-jari lintasan elektron dalam suatu atom (jari-jari kuantum)adalah . . . .
A. sebanding dengan bilangan kuantum
B. berbanding terbalik dengan bilangan kuantum
C. berbanding terbalik dengan kuadrat bilangan kuantum
D. sebanding dengan kuadrat bilangan kuantum
E. sebanding dengan tetapan Planck
Penyelesaian Fisika: D
Rumus Jari-Jari lintasan elektron :\[\begin{align*}R_{n}&=0,53.n^{2} A^o \\R_{n}&\approx n^2\end{align*}\]
Soal 5 Garis-garis spektrum deret Balmer terbentuk bila elektron berpindah dari. . . .
A. n = 2, 3, 4, 5, . . . ke n = 1
B. n = 3, 4, 5, 6, . . . ke n = 2
C. n = 4, 5, 6, 7, . . . ke n = 3
D. n = 5, 6, 7, 8, . . . ke n = 4
E. n = 6, 7, 8, 9, . . . ke n = 5
Penyelesaian Fisika: B
Deret Balmer terbentuk bila elektron berpindah menuju lintasan dengan bilangan kwantum n = 2.

Soal 6 Berdasarkan teori atom Bohr besarnya momentum anguler elektron pada lintasan tertentu adalah . . . .
A. berbanding lurus dengan tetapan Planck
B. berbanding terbalik dengan tetapan Planck
C. berbanding lurus dengan tetapan Rydberg
D. tidak dipengaruhi bilangan kuantum utama
E. berbanding terbalik dengan tingkat energinya
Penyelesaian Fisika: A
\[\begin{align*}L&=mvR=n\frac{h}{2\pi } \\L&=PR=n\frac{h}{2\pi } \\L&\approx h\end{align*}\]
Soal 7 Dalam percobaannya, Rutherford menggunakan partikel alfa untuk menembak inti hidrogen. Tujuan dari percobaan tersebut adalah . . . .
A. menguji teori atom Dalton
B. membentuk inti baru
C. mengukur jari-jari inti
D. menguji teori atom Thomson
E. menciptakan teori baru tentang atom
Penyelesaian Fisika: C
Rutherford menggunakan partikel alfa untuk menembak inti hidrogen untuk mengukur jari-jari inti.

Soal 8 Transisi elektron dalam sebuah atom hidrogen yang memancarkan foton dengan frekuensi paling rendah adalah. . . .
A. dari n = 1 ke n = 2
B. dari n = 2 ke n = 1
C. dari n = 2 ke n = 6
D. dari n = 6 ke n = 2
E. dari n = 1 ke n = 3
Penyelesaian Fisika: D
memancarkan foton, berarti transisi elektron dari lintasan luar ke lintasan dalam, frekuensi paling rendah ketika transisi elektron ke lintasan dengan bilangan kwantum n lebih besar.

Soal 9 Besarnya energi ionisasi suatu atom hidrogen pada keadaan dasar adalah....
A. -1,36 eV
B. -2,72 eV
C. -4,08 eV
D. -5,44 eV
E. -13,6 eV
Penyelesaian Fisika:E
Energi ionisasi pada lintasan ke n:\[\begin{align*}E_n&=-\frac{13,6}{n^2}eV\Rightarrow n=1 \\E_1&=-\frac{13,6}{1^2}eV \\E_1&=-13,6eV\end{align*}\]
Soal 10 Tingkat energi elektron di dalam atom hanya boleh mempunyai harga tertentu dan besarnya adalah . . . .
A. berbanding lurus dengan bilangan kuantum utama
B. berbanding lurus dengan kuadrat bilangan kuantum utama
C. berbanding terbalik dengan bilangan kuantum utama
D. berbanding terbalik dengan kuadrat bilangan kuantum utama
E. berbanding terbalik dengan tetapan Planck
Penyelesaian Fisika: D
Tingkat energi elektron di dalam atom hanya boleh mempunyai harga berbanding terbalik dengan kuadrat bilangan kuantum utama.\[\begin{align*}E_n&=-\frac{13,6}{n^2}eV\\\Rightarrow E_n&\approx \frac{1}{n^2}\end{align*}\]
Soal 11 Sebuah atom hidrogen yang berada dalam keadaan dasar menyerap sebuah foton sehingga tereksitasi ke n = 3. Tentukan energi foton tersebut!
Penyelesaian Fisika
\[\begin{align*}E&=E_3-E_1 \\&=\left (-\frac{13,6}{3^2} \right )-\left ( -\frac{13,6}{1^2} \right ) \\&=-\frac{13,6}{9} +\frac{13,6}{1} \\E&=12,08eV\end{align*}\] Soal 12 Tentukan panjang gelombang terpendek dan terpanjang deret Lyman yang dipancarkan atom hidrogen!
Penyelesaian Fisika
Deret Lyman menghasilkan panjang gelombang terpendek, jika elektron berpindah dari lintasan n = tak hingga ke n = 1.\[\begin{align*}\frac{1}{\lambda }&=R\left ( \frac{1}{n_1^2}-\frac{1}{n_2^2} \right ) \\&=R\left ( \frac{1}{1^2}-\frac{1}{\sim ^2} \right ) \\&=R\left ( \frac{1}{1}-0 \right ) \\\frac{1}{\lambda }&= \frac{R}{1} \\\lambda &=\frac{1}{R}\end{align*}\] Soal 13 Tentukan energi yang dilepas dan panjang gelombang foton yang dipancarkan elektron ketika bertransisi dari  n = 2 ke n = 1
Penyelesaian Fisika
\[\begin{align*}E&=E_2-E_1 \\&=\left (-\frac{13,6}{2^2} \right )-\left ( -\frac{13,6}{1^2} \right ) \\&=-\frac{13,6}{4} +\frac{13,6}{1} \\E&=10,2eV\end{align*}\]
Soal 14 Tentukan energi yang dilepas dan panjang gelombang foton yang dipancarkan elektron ketika bertransisi dari  n = 4 ke n = 1.
Penyelesaian Fisika
Energi yang dilepas:\[\begin{align*}E&=E_4-E_1 \\&=\left (-\frac{13,6}{4^2} \right )-\left ( -\frac{13,6}{1^2} \right ) \\&=-\frac{13,6}{16} +\frac{13,6}{1} \\E&=12,75eV\end{align*}\] Panjang gelombang foton yang dipancarkan:\[\begin{align*}\frac{1}{\lambda }&=R\left ( \frac{1}{n_1^2}-\frac{1}{n_2^2} \right ) \\&=R\left ( \frac{1}{1^2}-\frac{1}{4^2} \right ) \\&=R\left ( \frac{1}{1}-\frac{1}{16} \right ) \\&=\frac{15R}{16} \\\lambda &=\frac{16}{15R}\end{align*}\]
Soal 15 ini..!