Latihan Fisika Kelas XII Fenomena Kuantum
# 2
Pilgan

Sebuah logam memiliki panjang gelombang ambang sebesar 600 nm. Logam tersebut disinari oleh cahaya dengan panjang gelombang 200 nm. Energi kinetik elektron yang lepas dari logam sebesar .... ( J s)

A

 J

B

 J

C

 J

D

 J

E

 J

Pembahasan:

Diketahui:

Panjang gelombang ambang λo=600\lambda_{\text{o}}=600 nm =600×109=600\times10^{-9} m

Panjang gelombang sinar λ=200\lambda=200 nm λ=200×109\lambda=200\times10^{-9} m

Konstanta Planck h=6,63×1034h=6,63\times10^{-34} J s

Ditanya:

Energi kinetik elektron EKmaks=?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.

EKmaks=EWoEK_{\text{maks}}=E-W_{\text{o}}

EKmaks=hcλhcλoEK_{\text{maks}}=\frac{hc}{\lambda}-\frac{hc}{\lambda_{\text{o}}}

EKmaks=hc(1λ1λo)EK_{\text{maks}}=hc\left(\frac{1}{\lambda}-\frac{1}{\lambda_{\text{o}}}\right)

EKmaks=(6,63×1034)(3×108)(1200×1091600×109)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)

EKmaks=(6,63×1034)(3×108)(1109)(12001600)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)

EKmaks=19,89×1017(36001600)EK_{\text{maks}}=19,89\times10^{-17}\left(\frac{3}{600}-\frac{1}{600}\right)

EKmaks=0,0663×1017EK_{\text{maks}}=0,0663\times10^{-17}

EKmaks=66,3×1020EK_{\text{maks}}=66,3\times10^{-20} J

Jadi, energi kinetik elektron yang lepas dari logam sebesar 66,3×102066,3\times10^{-20} J.