Bank Soal Fisika SMA Dualisme Cahaya

Diketahui:

Panjang gelombang ambang $\lambda_{\text{o}}=600$ nm $=600\times10^{-9}$ m

Panjang gelombang sinar $\lambda=200$ nm $\lambda=200\times10^{-9}$ m

Konstanta Planck $h=6,63\times10^{-34}$ J s

Ditanya:

Energi kinetik elektron $EK_{\text{maks}}=?$

Dijawab:

Elektron-elektron pada permukaan logam terikat erat secara listrik dengan ion-ion positif. Energi yang dibutuhkan untuk melepaskan ikatan tersebut dinamakan energi ambang. Energi kinetik elektron yang keluar dari suatu logam disebut dengan energi kinetik maksimum. Einstein mengatakan bahwa energi kinetk maksimum ini merupakan selisih antara energi foton dengan energi ambang. Dengan demikian energi kinetik maksimum dapat dituliskan dengan persamaan berikut.

$EK_{\text{maks}}=E-W_{\text{o}}$

$EK_{\text{maks}}=\frac{hc}{\lambda}-\frac{hc}{\lambda_{\text{o}}}$

$EK_{\text{maks}}=hc\left(\frac{1}{\lambda}-\frac{1}{\lambda_{\text{o}}}\right)$

$EK_{\text{maks}}=\left(6,63\times10^{-34}\right)\left(3\times10^8\right)\left(\frac{1}{200\times10^{-9}}-\frac{1}{600\times10^{-9}}\right)$

$EK_{\text{maks}}=\left(6,63\times10^{-34}\right)\left(3\times10^8\right)\left(\frac{1}{10^{-9}}\right)\left(\frac{1}{200}-\frac{1}{600}\right)$

$EK_{\text{maks}}=19,89\times10^{-17}\left(\frac{3}{600}-\frac{1}{600}\right)$

$EK_{\text{maks}}=0,0663\times10^{-17}$

$EK_{\text{maks}}=66,3\times10^{-20}$ J

Jadi, energi kinetik elektron yang lepas dari logam sebesar $66,3\times10^{-20}$ J.