Soal Essay Fisika dan Jawaban (Teori Kuantum Planck)

Hai kawan-kawan, berikut ini adalah Soal Essay Fisika dan Jawaban (Teori Kuantum Planck). Mudah-mudahan Soal Essay Fisika dan Jawaban (Teori Kuantum Planck)  ini bermanfaat banyak.

Soal No. 1). Panjang gelombang cahaya yang dipancarkan oleh lampu monokromatis 100 watt adalah 5,5.10−7 m. Cacah foton (partikel cahaya) per sekon yang dipancarkan sekitar….

Jawaban
Data :
P = 100 watt → Energi yang dipancarkan tiap sekon adalah 100 joule.
Energi 1 foton
E = h(c/λ)
E = (6,6 x 10−34 )( 3 x 108/5,5 x 10−7 ) joule
Jumlah foton (n)
n = 100 joule : [ (6,6 x 10−34 )( 3 x 108/5,5 x 10−7 ) joule] = 2,8 x 1020 foton.

Soal No. 2). Tentukan kuanta energi yang terkandung dalam sinar dengan panjang gelombang 6600 Å jika kecepatan cahaya adalah 3 x 108 m/s dan tetapan Planck adalah 6,6 x 10−34 Js !

Jawaban
E = h(c/λ)
E = (6,6 x 10−34 )( 3 x 108/6600 x 10−10 ) = 3 x 10−19 joule

Soal No. 3). Intensitas radiasi yang diterima pada dinding dari tungku pemanas ruangan adalah 66,3 W.m−2. Jika tungku ruangan dianggap benda hitam dan radiasi gelombang elektromagnetik pada panjang gelombang 600 nm, maka jumlah foton yang mengenai dinding persatuan luas persatuan waktu adalah ….

(h = 6,63 x 10− 34 J.s, c = 3 x 108 m.s− 1)
Jawaban
Data :
I = 66,3 W.m−2 → Energi yang diterima tiap sekon tiap meter persegi adalah 66,3 joule.

Energi 1 foton
E = h(c/λ)
E = (6,63 x 10−34 )( 3 x 108/600 x 10−9 ) joule

Jumlah foton tiap sekon tiap satuan luas adalah:
n = 66,3 joule : [ (6,63 x 10−34 )( 3 x 108/600 x 10−9 ) joule] = 2 x 1020 foton

Soal No. 4). Tentukan perbandingan kuanta energi yang terkandung dalam sinar dengan panjang gelombang 6000 Å dan sinar dengan panjang gelombang 4000 Å !

Jawaban
Data :
λ1 = 6000 Å
λ2 = 4000 Å

E = h(c/λ)
E1/E2 = λ2 : λ1 = 4000 : 6000 = 2 : 3

Soal No. 5). Energi foton sinar gamma adalah 108 eV. Jika h = 6,6 x 10−34 Js dan c = 3 x 108 m/s, tentukan panjang gelombang sinar gamma tersebut dalam satuan angstrom!

Jawaban
Data :
E = 108 eV = 108 x (1,6 x 10−19) joule = 1,6 x 10−11 joule
h = 6,6 x 10−34 Js
c = 3 x 108 m/s
λ = …?

λ = hc / E
λ = ( 6,6 x 10−34)(3 x 108) / (1,6 x 10−11)
λ = 12,375 x 10−15 meter =12,375 x 10−15 x 1010 Å = 12,375 x 10−5 Å