teori plank dan radiasi benda hitam

Teoti Kuantum

Teori Kuantum Plank Dan Radiasi Benda Hitam1. Sebuah benda hitam bersuhu T Kelvin meradiasikan

energi dalam bentuk gelombang elektromagnetik, Jikadan fmax adalah panjang gelombang dan frekuensi

gelombang yang meradiasikan kalor dengan intensitasmaksimum adalah …A. sebanding dengan T4 D. fmax

sebanding T4

B. fmax sebanding dengan T4 E.

sebanding

C. sebanding dengan T

Jawab : C( )

2. Jumlah energi termal yang dipancarkan dari permukaansuatu benda berbanding lurus dengan A. Luas permukaan, daya dan suhu bendaB. Luas permukaan, suhu dan massa bendaC. Luas permukaan, suhu dan tingkat kehitaman bendaD. Daya, suhu dan massa jenis bendaE. Suhu, tingkat kehitaman benda dan massa jenis

bendaJawab : C>>>

3. Jumlah kalor yang dipancarkan oleh sebuah benda yangsuhunya lebih dari 10 K, berbanding lurus dengan …A. Suhunya C. Suhu sekelilingnya E. Luas

penampang bendaB. Pangkat dua suhunya D. Massa benda Jawab : E

4. Pernyataan berikut yang sesuai dengan konsep radiasikalor adalah …A. Kalor berpindah dalam bentuk gelombang mekanikB. Kalor berpindah melalui zat perantara

www.mhharismansur.com

24

http://www.mhharismansur.com/

Teoti Kuantum

C. Benda hitam lebih mudah menyerap kalor dari padapada memancarkannya

D. Laju kalor yang diterima benda lebih besar dariyang dipancarkan

E. Energi total yang dipancarkan benda terbantungpada suhunya

Jawab : E>>>5. Panjang gelombang pembawa energi radiasi maksimum

suatu materi yang bersuhu 250C, konstanta Wien2,98x10-3 m0K adalah … A. 10-9 m B. 10-8 m C. 10-7 m D.10-6 m E. 10-5 m Jawab : E

6. Suhu permukaan suatu benda 483 K. Jika tetapan Wein= 2,898x10-3 mK, maka panjang gelombang radiasi padaintensitas maksimum yang dipancarkan oleh permukaanbenda adalah … A. 600 B. 6000 C. 60000 D.

600000 E. 6000000 Jawab : C

7. Jika tetapan Wien 2,9x103 mK, maka panjang gelombangelektromagnetik yang membaur radiasi radiasi kalorsebanyak dari sebuah benda yang bersuhu 2270C adalah… mA. 5,8x10-6 B. 1,7x10-6 C. 1,3x10-6 D.

5,8x10-7 E. 1,5x10-7 Jawab : A


25


Teoti Kuantum

8. Suatu benda hitam mempunyai suhu 2000K. Jikakonstanta hokum pergeseran Wien 2,8x10-3 mK, makarapat energi maksimum yang dipancarkan benda ituterletak pada panjang gelombang maksimum sebesar …

A. 1,4 B. 2,8 C. 5,8 D. 7,5 E. 12,4

Jawab : A

9. Logam yang luas permukaan 200 cm2 dipanaskan hingga10000K. Jika e=1 dan maka dayayang dipancarkan oleh seluruh permukaannya adalah …WattA. B. C.

D. E. Jawab : C

10.Panjang gelombang cahaya yang dipancarkan oleh lampumonokromatik 100 watt adalah . Cacah foton(partikel cahaya) persekon yang dipancarkan sekitar…/sA. B. C. D.

E. Jawab : C (UM UGM 2004 kode 312 (19)


26


Teoti Kuantum

11.Logam luas seluruh permukaannya dipanaskanhingga 1000 K, jika emisivitas (e=1) dan

, maka daya yang dipanaskanoleh seluruh permukaan logam adalah …wattA. B. C. D.

E. Jawab : C

12.Perbandingan jumlah energi yang dipancarkan dalambentuk radiasi tiap detik setiap satu satuan luaspermukaan dari benda yang koefisien emsivitasnyasama antara benda bersuhu 770C dan benda bersuhu4270C adalah :A. 1 : 2 B. 1 : 4 C. 1 : 16

D. 2 : 1 E. 16 : 1 Jawab : C

13.Jumlah energi yang dipancarkan dalam bentuk radiasipersekon oleh benda hitam 16 kali energi yangdipancarkan benda tersebut sebelumnya pada suhu 2000K, maka besar suhu benda menjadi … KA. 4000 B. 5000 C. 6000 D. 8000

E. 10000 Jawab : A


27


Teoti Kuantum

14.Suatu filament sebuah lampu pijar (e=0,5 dan) adalah 1000 K. Jika daya lampu

itu 60 watt, maka luas permukaan filamen …cm2

A. 5 B. 10 C. 15 D. 20 E. 25

Jawab : D

15.Suatu benda hitam pada suhu 270C memancarkan energi RJ/s. Benda hitam tersebut dipanasi hingga suhunyamejadi 3270C, maka energi yang dipancarkan menjadi …A. 2R B. 4R C. 6R D.12R E. 16R Jawab : E

16.UMPTN 1997 Rayon B kode 58Jika sebuah pemancar radio berdaya 1000wattmemancarkan foton tiap detiknya sebanyak , maka energi satu fotonnya adalah …jouleA. B. C. D.

E. Jawab : C


28


Teoti Kuantum

17.UMPTN 1998 Rayon B kode 25Radiasi kalor benda hitam mempunyai grafik antara

seperti pada gambar. Pernyataan yang benaradalah :

1. 3. 2. 4. Jawab : 1,2 dan 3 benar (A)

18.SPMB 2004 kode 751 (8)Permukaan bumi menerima radiasi matahari rata-rata1,2 saat terik. Jika panjang gelombang rata-rata radiasi ini 6620 , maka banyaknya fotonperdetik dalam berkas sinar matahari seluas secara tegak lurus adalah …A. B. C. D. E.

Jawab : B

19.Seseorang mendeteksi 5 foton pada panjang gelombang5500 dalam waktu 90millidetik, daya yang diterimamata adalah …watt. , dan


1E2E

1 2

1T2T

29


Teoti Kuantum

A. B. C. D.E.

Jawab : D

20.PPI 1981Yang fotonnya mempunyai energy terbesar dari yangberikut adalah …A. sinar merah C. sinar gamma E.gelombang radioB. sinar ungu D. sinar XJawab : CUrutan spectrum foton dari energi terbesar adalah : sinar alfa, sinar X,sinar ultraviolet, cahaya tampak (ungu, hijau, kuning, jingga, merah),inframerah, radar, TV dan tadio

21.Cahaya adalah gelombang elektromagnetik yangmempunyai sifat-sifat 1. Merupakan gelombang medan listrk dan medan magnet2. Merupakan gelombang longitudinal3. Dapat dipolarisasikan4. Rambatannya memerlukan zat perantaraJawab : B(1 dan 3 benar)

22.Sipenmaru 1984Menurut teori kuantum berkas cahaya terdiri atasfoton. Intensitas berkas cahaya adalah …A. berbanding lurus dengan energi fotonB. berbanding lurus dengan akar energi

fotonC. berbanding lurus dengan banyaknya

fotonD. berbanding lurus dengan kuadrat

banyaknya foton


30


Teoti Kuantum

E. tidak tergantung pada energi danbanyaknya foton

Jawab : C(Intensitas foton berbanding lurus dengan jumlah foton)

23.Teori yang menyatakan bahwa cahaya dapat dipandangsebagai foton yang mempunyai energi hf. (h=konstantaPlanck, f=frekeunsi cahaya) adalah …A. Wihelm Wien C. Albert Einstein

E. De BroglieB. Max Planck D. ComptonJawab : B>>

24.Sebuah partikel dan foton memiliki energi yang samaapabila …A. Massanya sama D. Arah rambatannya

samaB. Kecepatannya sama E. Medium yang dilalui

sama C. Momentumnya sama Jawab : C>>>>

25.UMPTN 2001 Rayon B kode 150Hal di bawah ini yang merupakan sifat-sifat fotoncahaya …1. energi foton tidak tergantung pada intensitas

berkas cahayanya2. momentum foton memenuhi kaitan dengan h

tetapan planck dan panjang gelombang cahaya3. foton tidak dibelokan oleh medan magnetic maupun

medan listrik4. energi foton yang dibawa oleh tiap foton sebesar

Jawab : 1, 2,3 dan 4 benar (A)1. energi foton berbanding lurus dengan frekuensi foton, sedangkan

intensitas sebanding dengan jumlah foton


31


Teoti Kuantum

:

(pernyataan 1 benar)2. panjang gelombang foton berbanding terbalik dengan momentum

foton

, (pernyataan 2 benar)

3. foton adalah gelombang elektromagnetik, maka foton tidak dapatdibelokkan oleh medan listrik maupun medan magnet.(pernyataan 3 benar)

4. energi foton berbanding dengan frekuensi foton atau berbanding

terbalik dengan panjang gelombang foton : ,

(pernyataan 4 benar)

26.Grafik yang benar untuk radiasi gelombang elektromagnetic adalah nomor :

A. (1) C. (3) E.(5)B. (2) D. (4) Jawab :D>>>>

27.Grafik berikut ini hubungan energi foton denganfrekuensi. Grafik yang benar untuk radiasi gelombangelektromagnetik adalah :

A. (1) C. (3)E. (5)B. (2) D. (4)Jawab : C>>>>


f

E(1)

f

E (2)

f

E(5)

f

E(3)

f

E (4)

E

f

(1)

E

ff0

(2)

E

f

(5)

E

f

(3)

E

f

(4)

32


Teoti Kuantum

28.Suatu cahaya tampak memiliki energi foton sebesar3,96x10-19 joule, maka besar frekuensinya jikah=6,6x10-34 Js adalah …HzA. 2x1014 B. 3x1014 C. 4x1014 D.

5x1014 E. 6x1014 Jawab : E

29.Sebuah molekul H bergetar dengan frekuensi 8,1x1013

Hz (h = 6,6x10-34 Js), maka tingkat energi pada leveltersebut adalah … eVA. 0,81 B. 0,66 C. 0,54 D.

0,33 E. 0,14 Jawab : D

30.Energi foton sinar gamma 104 eV (1eV=1,6x10-19 joule)dan jika h= 66x10-34 Js, maka panjang gelombang sinargamma adalah …A. 4,125x10-15 C. 7,27x10-6

E. 1,2375x10-4 B. 1,2375x10-14 D. 4,125x10-5 Jawab : E

31.Frekuensi cahaya tampak 6x1014 Hz, Jika h = 6,625x10-

34 Js, maka besar energi fotonnya adalah …jouleA. 1,975x10-17 C. 3,975x10-19 E.

5,975x10-19 B. 2,975x10-18 D. 4,975x10-19


33


Teoti Kuantum

Jawab : C

32.Jika ketetapan Planck 6,6x10-34 Js, kecepatan cahaya3x108 m/s, dan panjang gelombang cahaya 6000 A, Makaenergi foton cahaya itu adalah …jouleA. 3,3x10-21 B. 0,3x10-19 C. 3,3x10-19 D. 3x10-19

E. 33x10-19 Jawab : C

33.Sipenmaru 1987Kuanta energi yang berkembang di dalam sinar ultraunguyang panjang gelombang 3300 , bila ,dan adalah …jouleA. B. C. D.

E. Jawab : D

34.UMPTN 2000 Rayon C kode 22Elektron di dalam ruang tabung sinar X diberi bedapotensial 10,0 kilovolt. Jika sebuah electronmenghasilkan satu foton pada saat electron tersebutmenumbuk target, panjang gelombang minimum yangdihasilkan oleh tabung adalah …nmA. 0,0124 B. 0,124 C. 1,24 D. 12,4

E. 124www.mhharismansur.com

34


Teoti Kuantum

Jawab : B

35.UMPTN 1999 Rayon C kode 25Panjang gelombang terpendek sinar X yang dihasilkantabung sinar X melalui benda tegangan 50 kV antaratarget dan katoda adalah …A. 1,5 B. 2,5 C. 5,0 D. 6,0

E. 7,5

Jawab : B

36.SPMB 2004 kode 751Panjang gelombang terpendek yang dihasilkan tabung Xyang beroperasi pada tegangan sekitar …angstromA. 0,001 B. 0,003 C. 0,006 D. 0,008 E.0,01Jawab : C

37.Ganesa OperationDalam tabung sinar X berkas electron dipercepat olehbeda potensial dihentikan seketika olehanoda sehingga semua energi electron berubah menjadi


35


Teoti Kuantum

gelombang elektromangetik dengan panjang gelombangyang berada didaerah sinar X. Jika konstanta Planck

, dan muatan electron, maka panjang gelombang sinar yang

terjadi adalah …nmA. 0,15 B. 0,15 C. 0,1 D. 0,05

E. 0,025Jawab : E

38.UMPTN 1999 Rayon A kode 53Sebuah electron melaju dalam tabung pesawat TV yangbertegangan 500volt. Besarnya momentum electrontersebut saat membentur kaca TV adalah …NsA. B. C. D.

E. Jawab : A

39.Tabung sinar katoda memancarkan sinar X denganpanjang gelombang . Beda potensial antara katodadan anoda yang mengakibatkan pancaran sinar X iniadalah … ( h = konstanta Planck dan c = cepat rambatcahaya di ruang hampa )

A. B. C. D.

E.

Jawab : B


36


Teoti Kuantum

40.Dalam tabung sinar X berkas electron dipercepat olehbeda potensial dihentikan seketika olehanoda sehingga semua energi electron merubah menjadigelombang elektromangetik yang berada di daerahsinar X. Jika , dan muatanelectron , maka panjang gelombang sinaryang terjadi adalah …nmA. 0,15 B. 0,125 C. 0,1 D. 0,05

E. 0,025Jawab : E

41.Panjang gelombang cahaya tampak adalah , makaenerginya …JA. B. C. D.

E. Jawab : B

42.Sebuah electron dipercepat dengan beda potensial4kvolt, sehingga panjang gelombang electron tersebutadalah …A. 0,130 B. 0,194 C. 1,130 D. 2,194 E.3,871Jawab :


37


Teoti Kuantum

43.Satu foton cahaya jingga panjang gelombang 600 nm.Energi yang ditimbulkan oleh satu foton adalah …JA. B. C. D.

E. Jawab : C

44.Dalam suatu mikroskop electron, electron diberipanjang gelombang 0,05 nm. Beda potensial yangdibutuhkan mikroskop adalah …voltA. 6,07 B. 60,77 C. 607,7 D. 6077 E.0,6077Jawab :

45.Panjang gelombang sinar electron pada mikroskopelectron …A. berbanding lurus dengan tegangan yang dipakaiB. berbanding lurus dengan akar tegangan yang dipakaiC. berbanding terbalik dengan tegangan yang dipakaiD. berbanding terbalik dengan kuadrat tegangan yang

dipakaiE. berbanding terbalik dengan akar tegangan yang

dipakai

Jawab : C<>


38


teori plank dan radiasi benda hitam

Documents

Transcript of teori plank dan radiasi benda hitam