6 Contoh soal Efek Fotolistrik
1. Pernyataan yang benar tentang efek fotolistrik adalah…
A. Peristiwa dapat dijelaskan dengan menganggap cahaya sebagai gelombang
B. Elektron yang keluar dari permukaan logam akan berkurang jika frekuensi cahayanya diperbesar
C. Intensitas cahaya tidak mempengaruhi energi elektron yang keluar dari permukaan logam
D. Efek fotolistrik terjadi pada daerah inframerah
E. Efek fotolistrik akan terjadi, asalkan intensitas cahaya yang mengenai logam cukup besar
Pembahasan
A. Peristiwa efek fotolistrik dapat dijelaskan dengan menganggap cahaya sebagai partikel, bukan sebagai gelombang. Energi cahaya tidak didistribusikan secara kontinu sebagaimana gelombang bergerak tetapi berupa paket-paket kecil yang disebut foton alias kuanta cahaya (bayangkan saja seperti air hujan).
B. Jika frekuensi cahaya diperbesar maka energi cahaya diperbesar. Apabila energi cahaya diperbesar maka energi elektron diperbesar. Jadi bertambahnnya frekuensi cahaya meningkatkan energi elektron. Jumlah elektron yang keluar berkurang jika intensitas cahaya berkurang.
C. Intensitas cahaya mempengaruhi jumlah elektron yang keluar dan tidak mempengaruhi energi elektron yang keluar dari permukaan logam. Energi elektron dipengaruhi oleh energi cahaya dan energi cahaya dipengaruhi oleh frekuensi cahaya atau panjang gelombang cahaya.
D. Efek fotolistrik terjadi pada frekuensi atau panjang gelombang sinar ultraviolet alias sinar ultraungu. Frekuensi ultraviolet merupakan frekuensi ambang di mana energi foton mampu melepaskan elektron dari permukaan logam. Frekuensi inframerah tidak bisa karena terlalu kecil, sebaliknya frekuensi sinar x dan sinar gamma bisa karena frekuensinya lebih besar dari ultraviolet.
E. Intensitas cahaya mempengaruhi peristiwa efek fotolistrik hanya ketika energi cahaya lebih besar daripada fungsi kerja logam, di mana intensitas cahaya mempengaruhi jumlah elektron yang keluar dan tidak mempengaruhi energi elektron yang keluar dari permukaan logam. Fungsi kerja logam adalah energi minimum yang dibutuhkan untuk melepaskan elektron dari permukaan logam
Jawaban yang benar adalah C.
2. Perhatikan pernyataan berikut :
(1) peristiwa efek fotolistrik dapat dijelaskan dengan menganggap cahaya terdiri dari paket-paket energi
(2) peristiwa efek fotolistrik dapat membuktikan bahwa cahaya dapat berperilaku sebagai gelombang
(3) energi elektron yang keluar dari permukaan logam bergantung pada frekuensi
(4) peristiwa efek fotolistrik terjadi pada sekitar daerah inframerah
Pernyataan yang benar tentang efek fotolistrik adalah…
A. (1) dan (2)
B. (1) dan (3)
C. (1) dan (4)
D. (2) dan (3)
E. (2) dan (4)
Pembahasan
Pelajari penjelasan pada soal sebelumnya.
Jawaban yang benar adalah B.
3. Perhatikan pernyataan berikut!
(1) Lepas tidaknya elektron dari logam ditentukan oleh panjang gelombang cahaya yang datang
(2) Intensitas cahaya yang datang tidak menjamin keluarnya elektron dari permukaan logam
(3) Di bawah frekuensi ambang, elektron tetap keluar dari logamnya asal intensitas cahaya yang datang diperbesar
Pernyataan yang benar yang berkaitan dengan efek fotolistrik adalah…
A. (1), (2), dan (3)
B. (1) dan (2) saja
C. (1) dan (3) saja
D. (2) dan (3) saja
E. (3) saja
Pembahasan efek fotolistrik
Pernyataan (1) : Pernyataan ini benar. Jika panjang gelombang cahaya yang datang lebih kecil dari panjang gelombang ambang logam maka elektron tidak terlepas.
Pernyataan (2) : Pernyataan ini benar. Keluarnya elektron dari permukaan logam bergantung pada frekuensi atau panjang gelombang atau energi cahaya. Intensitas cahaya mempengaruhi jumlah elektron yang terlepas hanya ketika energi cahaya atau frekuensi cahaya lebih besar daripada energi ambang logam atau frekuensi ambang logam.
Pernyataan (3) : Pernyataan ini salah. Elektron keluar dari logam jika frekuensi cahaya lebih besar daripada frekuensi ambang logam. Terlepasnya elektron dari permukaan logam bergantung pada energi cahaya. Energi cahaya bergantung pada frekuensi atau panjang gelombang (E = hf). Intensitas cahaya berkaitan dengan laju pemancaran energi cahaya, tidak mempengaruhi besar atau kecilnya energi cahaya.
Apabila energi cahaya lebih besar daripada fungsi kerja logam (energi minimum yang dibutuhkan untuk melepaskan elektron dari permukaan logam), intensitas cahaya mempengaruhi jumlah elektron yang terlepas dari logam. Sebaliknya jika energi cahaya lebih kecil daripada fungsi kerja logam, intensitas cahaya tidak mempengaruhi jumlah elektron yang terlepas dari logam.
Jawaban yang benar adalah B.
4. Perhatikan pernyataan berikut!
(1) Elektron dapat keluar dari permukaan logam saat logam disinari gelombang elektromagnetik
(2) Lepas tidaknya elektron dari permukaan logam bergantung pada frekuensi cahaya yang datang
(3) Besar fungsi kerja untuk setiap logam sama
Pernyataan yang benar berkaitan dengan efek fotolistrik adalah…
A. (1), (2), dan (3)
B. (1) dan (2)
C. (1) dan (3)
D. (2) dan (3)
E. (3) saja
Pembahasan
Pernyataan (1) : Pernyataan ini benar. Gelombang elektromagnetik terdiri dari banyak jenis gelombang yang mempunyai frekuensi atau panjang gelombang yang berbeda-beda. Hanya gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekuensi atau panjang gelombang lebih besar dari frekuensi ambang atau panjang gelombang yang dapat mengeluarkan elektron dari logam.
Pernyataan (2) : Pernyataan ini benar. Jika frekuensi cahaya lebih kecil daripada frekuensi ambang logam maka elektron tidak terlepas dari logam. Sebaliknya apabila frekuensi cahaya lebih besar dari frekuensi ambang logam maka elektron terlepas dari logam.
Pernyataan (3) : Pernyataan ini salah. Fungsi kerja logam adalah kerja minimum atau energi minimum yang dibutuhkan untuk melepaskan elektron dari permukaan logam. Fungsi kerja untuk setiap logam bergantung pada karakteristik logam tersebut.
Jawaban yang benar adalah B.
5. Perhatikan pernyataan berikut!
(1) Energi kinetik maksimum tidak bergantung pada intensitas
(2) Efek foto listrik terjadi pada daerah ultraungu
(3) Frekuensi ambang semua logam sama
(4) Frekuensi foton lebih besar dari frekuensi ambang
Pernyataan yang benar berkaitan dengan efek foto listrik adalah…
A. (1) dan (2)
B. (1) dan (3)
C. (2) dan (3)
D. (2) dan (4)
E. (3) dan (4)
Pembahasan
Pelajari juga pembahasan soal efek fotolistrik pada pembahasan soal UN tahun-tahun sebelumnya.
Jawaban yang benar adalah D.
6. Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut!
(1) Frekuensi foton > frekuensi ambang, elektron terlepas dari logam
(2) Energi kinetik maksimum dipengaruhi oleh elektron foton
(3) Intensitas memperbesar kecepatan elektron
(4) Frekuensi = frekuensi ambang, kecepatan elektron terbesar
Pernyataan yang benar berkaitan dengan efek fotolistrik adalah…
A. (1) dan (2)
B. (1) dan (3)
C. (1) dan (4)
D. (2) dan (4)
E. (3) dan (4)
Pembahasan
Jawaban yang benar adalah B.
5. Perhatikan pernyataan berikut!
(1) Intensitas mempengaruhi terlepas atau tidaknya elektron dari logam
(2) Panjang gelombang mempengaruhi jumlah elektron yang terlepas dari logam
(3) Energi kinetik maksimum dipengaruhi oleh frekuensi
(4) Jumlah elektron yang lepas dari logam dipengaruhi oleh intensitas jika frekuensi sinar > frekuensi ambang logam
Pernyataan di atas yang benar berkaitan dengan efek foto listrik adalah….
A. (1) dan (2)
B. (1) dan (3)
C. (1) dan (4)
D. (2) dan (3)
E. (3) dan (4)
Pembahasan
Jawaban yang benar adalah E.
Sumber soal:
Soal UN Fisika SMA/MA
