Contoh soal dan Rumus Efek fotolistrik
1. Cahaya dengan frekuensi tertentu dijatuhkan pada permukaan suatu logam sehingga fotoelektron dengan energi kinetik maksimum sebesar 1,6 x 10-19 J terlepas darinya. Bila diketahui konstanta Planck adalah 6,63 x 10-34 Js dan fungsi kerja logam tersebut adalah 3,7 x 10-19 J, maka frekuensi cahaya yang jatuh pada permukaan logam tersebut adalah sekitar…
A. 0,8 x 1014 Hertz
B. 2,0 x 1014 Hertz
C. 4,0 x 1014 Hertz
D. 6,0 x 1014 Hertz
E. 8,0 x 1014 Hertz
Pembahasan
Diketahui:
Energi kinetik maksimum (Ek) = 1,6 x 10-19 J
Konstanta Planck (h) = 6,63 x 10-34 Js
Fungsi kerja logam (∅) = 3,7 x 10-19 J
Ditanya: Frekuensi cahaya yang jatuh pada permukaan logam
Jawab:
Ek = h f – ∅
Ek = h f – h fo
Ek = h (f-fo)
Ek = energi kinetik
h = konstanta planck
f = frekuensi cahaya
∅ = fungsi kerja
fo = frekuensi ambang
Hitung Frekuensi cahaya yang jatuh pada permukaan logam:
Ek = h f – ∅
Ek + ∅ = h f
(1,6 x 10-19 J) + (3,7 x 10-19 J) = (6,63 x 10-34 Js) f
5,3 x 10-19 = 6,63 x 10-34 f
f = 5,3 x 10-19 / 6,63 x 10-34
f = 0,8 x 1015
f = 8 x 1014 Hz
Jawaban yang benar adalah E.
2. Cahaya hijau mempunyai panjang gelombang lebih pendek daripada cahaya merah. Intensitas yang sama dari kedua cahaya itu ditembakkan pada dua logam identik sehingga mampu melepaskan sejumlah elektron dari permukaan logam tersebut. Pernyataan berikut yang benar adalah…
A. sinar hijau melepaskan elektron dalam jumlah yang lebih besar
B. sinar merah melepaskan elektron dalam jumlah yang lebih besar
C. kedua sinar melepaskan elektron dalam jumlah yang sama
D. sinar merah melepaskan elektron dengan kecepatan maksimum yang lebih besar
E. kedua sinar melepaskan elektron dengan kecepatan maksimum yang sama
Pembahasan
Cahaya hijau mempunyai panjang gelombang lebih pendek, Cahaya merah mempunyai panjang gelombang lebih panjang.
Cahaya hijau mempunyai frekuensi lebih besar, Cahaya merah mempunyai frekuensi lebih kecil.
Cahaya hijau dan merah mampu melepaskan sejumlah elektron dari permukaan logam.
Cahaya hijau mempunyai frekuensi lebih besar sehingga melepaskan elektron dengan kecepatan maksimum yang lebih besar.
Intensitas cahaya hijau dan merah sama sehingga kedua sinar melepaskan elektron dalam jumlah yang sama.
Jawaban yang benar adalah C.
3. Permukaan sebuah lempeng logam natrium disinari dengan seberkas foton berenergi 4,43 eV. Jika fungsi kerja natrium adalah 2,28 eV maka energi kinetik maksimum elektron yang dihasilkannya adalah…
A. 2,15 eV
B. 2,28 eV
C. 4,56 eV
D. 6,71 eV
E. 8,86 eV
Pembahasan
Diketahui:
Energi foton (E) = 4,43 eV
Fungsi kerja natrium (∅) = 2,28 eV
Ditanya: Energi kinetik maksimum elektron yang dihasilkan
Jawab:
Ek = E – ∅
E = energi foton, Ek = energi kinetik, ∅=fungsi kerja
Ek = 4,43 eV – 2,28 eV
Ek = 2,15 eV
Jawaban yang benar adalah A.
Sumber soal:
Soal SBMPTN Fisika
