Smart Solution
UJIAN NASIONAL
TAHUN PELAJARAN 2012/2013
Disusun Per Indikator Kisi-Kisi UN 2013
Fisika SMA
6.2. Menjelaskan besaran-besaran fisis terkait dengan peristiwa efek foto listrik/efek Compton .
Efek Foto Listrik
Efek Compton
Efek Foto Listrik
Efek foto listrik adalah gejala terlepasnya elektron dari permukaan logam karena logam disinari oleh gelombang elektromagnetik pada frekuensi tertentu.
Cahaya dilihat sebagai energi dalam rumus:
�� � = ℎ
Elektron logam tersebut dapat keluar dari logam karena elektron tersebut menyerap energi yang diradiasikan pada logam.
Besarnya energi kinetik elektron yang terlepas:
�� = ℎ − ℎ 0
Fungsi ambang (frekuensi batas) adalah batas frekuensi terkecil dari gelombang
elektromagnetik yang menyebabkan elektron terlepas dari logam.
Besaran yang terkait dengan frekuensi ambang adalah fungsi kerja 0 , yaitu:
0= ℎ 0
Jadi, besarnya energi kinetik elektron dipengaruhi oleh fungsi kerja:
�� = ℎ − ℎ 0
Artinya, syarat terjadinya efek foto listrik adalah:
1. Frekuensi cahaya harus lebih besar dari frekuensi ambang logam ( > 0) 2. Panjang gelombang cahaya harus lebih
kecil dari panjang gelombang ambang logam (� < �0)
3. Energi foton sinar harus lebih besar dari fungsi kerja logam (�� � > 0)
Efek Compton
Efek Compton adalah terhamburnya foton setelah ditumbukkan pada elektron.
Setelah foton bertumbukan dengan elektron secara lenting sempurna, maka energi foton berkurang, frekuensi gelombang mengecil, dan panjang gelombang memanjang.
1. �� �′ < �� � 2. ′<
3. �′> �
Panjang gelombang foton setelah bertumbukan:
�′= � + ℎ − cos �
Panjang gelombang de Broglie
� =ℎ� = ℎ
Radiasi Elektron
CONTOH SOAL Efek Foto Listrik
1. Keluarnya elektron dari logam karena radiasi gelombang elektromagnetik disebut sebagai .... A. Efek Compton
B. Efek fotolistrik C. Foton terhambur D. Fungsi kerja E. Frekuensi ambang
2. Efek fotolistrik dapat terjadi pada suatu logam jika ....
A. Menggunakan frekuensi gelombang elektromagnetik yang sesuai dengan nilai frekuensi ambang
B. Menggunakan logam natrium dan alumunium C. Menggunakan cahaya tampak
D. Menggunakan gelombang elektromagnetik berfrekuensi tinggi E. Menggunakan logam dengan nilai energi ambang terkecil
3. Perhatikan gambar berikut!
Nilai frekuensi ambang logam dalam proses fotolistrik ditunjukkan oleh titik .... A. P
B. Q C. R D. S E. T
4. Grafik di samping menginformasikan energi kinetik maksimum elektron yang disebabkan dari logam 1, 2, 3, 4 dan 5 yang disinari cahaya. Frekuensi ambang terbesar adalah .... A. 5
B. 4 C. 3 D. 2 E. 1
5. Proses fotolistrik dari lima logam ditunjukkan oleh grafik berikut!
Nilai frekuensi ambang terkecil dimiliki oleh logam .... A. 1
B. 2 C. 3 D. 4 E. 5
Efek fotolistrik adalah gejala keluarnya elektron dari logam, akibat elektron menyerap energi radiasi gelombang elektromagnetik dalam bentuk paket energi cahaya (foton)
1 2 3 4 5
��
1 2 3 4 5
��
�
Efek fotolistrik terjadi bila frekuensi foton sama atau lebih dari frekuensi ambang
Frekuensi ambang ditunjukkan pada perpotongan garis dan sumbu artinya frekuensi ambang terbesar adalah 5
0
��
Frekuensi ambang ditunjukkan pada perpotongan garis dan sumbu artinya frekuensi ambang terkecil adalah 1
0
��
��
6. Berikut ini merupakan grafik hubungan kuat arus (�) dan tegangan listrik ( ) pada efek fotolistrik.
Upaya yang dapat dilakukan agar grafik ( ) menjadi grafik ( ) adalah .... A. Mengurangi intensitas sinar
B. Menambah intensitas sinar C. Menaikkan frekuensi sinar D. Menurunkan frekuensi sinar E. Mengganti logam yang disinari
7. Perhatikan grafik fotolistrik berikut!
Dua cahaya (A dan B) akan menghasilkan nilai arus sama jika .... A. Intensitas cahaya A dinaikkan
B. Intensitas cahaya B diturunkan C. Intensitas cahaya B dinaikkan
D. Intensitas cahaya A dinaikkan dan intensitas cahaya B diturunkan E. Intensitas cahaya A dan intensitas cahaya B diturunkan
8. Pernyataan-pernyataan berikut ini berkaitan dengan efek foto listrik:
(1)Efek foto listrik terjadi bila energi foton yang datang pada permukaan logam lebih besar dari fungsi kerjanya
(2)Kecepatan lepasnya elektron dari permukaan logam bergantung pada intensitas cahaya yang diterimanya
(3)Banyaknya elektron yang lepas dari permukaan logam bergantung frekuensi cahaya yang menyinarinya
Pernyataan yang benar adalah .... A. (1), (2), dan (3)
B. (2) dan (3) C. (1) saja D. (2) saja E. (3) saja
9. Suatu gelombang elektromagnetik mempunyai frekuensi yang nilainy setengah dari frekuensi ambang yang dibutuhkan suatu logam agar mengalami fotolistrik. Jika gelombang
elektromagnetik tersebut diradiasikan pada logam, peristiwa yang terjadi yaitu .... A. Terjadi efek fotolistrik dengan energi penuh
B. Tidak terjadi efek fotolistrik
C. Terjadi efekfotolistrik tanpa keluarnya elektron
D. Terjadi efek fotolistrik dengan nilai energi kinetik kecil
E. Tidak terjadi efek fotolistrik namun elektron terpancar dari logam
10.Peristiwa berikut ini terjadi pada proses efek fotolistrik, � ....
A. Elektron keluar dari logam saat menyerap energi gelombang elektromagnetik B. Elektron menyerap energi gelombang elektromagnetik
C. Elektron keluar dari logam dengan energi kinetik tertentu
D. Frekuensi gelombang elektromagnetik yang digunakan lebih besar atau sama dengan frekuensi ambang
E. Elektron keluar dari logam menggunakan energi internal elektron 0
�
intensitas A intensitas B �
Arus sebanding dengan intensitas, sehingga untuk menjadikan grafik ( ) menjadi grafik ( ) maka yang dilakukan adalah menurunkan arus, artinya
menurunkan intensitas.
Arus sebanding dengan intensitas, sehingga untuk menjadikan arus sama maka yang dilakukan adalah menurunkan intensitas A, serta menaikkan intensitas B
Syarat terjadi efek fotolistrik
> 0, � < �0, �� � > 0
Syarat terjadi efek fotolistrik
> 0, � < �0, �� � > 0
Karena frekuensinya hanya setengah frekuensi ambang artinya < 0, sehingga tidak terjadi efek fotolistrik. Dan elektrom tidak terlepas.
Efek Compton
11.Panjang gelombang foton setelah menumbuk elektron semakin besar. Peristiwa tersebut akan mengakibatkan ....
A. Energi foton berkurang B. Energi foton bertambah
C. Kecepatan gerak foton berkurang D. Kecepatan gerak foton bertambah E. Energi sistem akan berubah
12.Hubungan besaran-besaran pada tumbukan foton dengan elektron ditunjukkan dalam persamaan �′− � =ℎ
� − cos � .
Pernyataan yang tepat berdasarkan persamaan tersebut yaitu .... A. Kecepatan foton berkurang setelah tumbukan
B. Kecepatan foton bertambah setelah tumbukan
C. Panjang gelombang foton bertambah setelah tumbukan D. Panjang gelombang foton berkurang setelah tumbukan E. Energi sistem berubah setelah terjadi tumbukan
13.Jika suatu foton menabrak elektron sehingga terjadi efek Compton, peristiwa yang � terjadi yaitu ....
A. Panjang gelombang foton bertambah B. Energi foton berkurang
C. Berlaku hukum kekekalan energi
D. Elektron akan terpental dengan energi tertentu E. Energi sistem berkurang setelah tumbukan
14.Soal masih diketik... Tunggu updatenya di http://pak-anang.blogspot.com.
15.Contoh soal lainnya menyusul ya... Pembahasan soal di SKL ini akan segera diupdate... Kunjungi terus posting tentang SMART SOLUTION pada SKL ini di blog Pak Anang di
http://pak-anang.blogspot.com. Terima kasih.
Panjang gelombang berbanding terbalik dengan frekuensi, frekuensi sendiri berbanding lurus dengan energi foton. Artinya panjang gelombang berbanding terbalik juga dengan energi foton. Jadi jika panjang foton bertambah besar, maka energi foton mengecil. SMART SOLUTION:
1. �� �′ < �� � , ′< , �′> �
Panjang gelombang foton setelah tumbukan bertambah. Terlihat bahwa dari rumus � > �
PEMBAHASAN SOAL UN FISIKA SMA 2012
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
Jika adik-adik butuh ’bocoran’ butir soal Ujian Nasional tahun 2013, maka adik-adik bisa download di
http://pak-anang.blogspot.com/2012/11/prediksi-soal-un-fisika-sma-2013.html. Semua soal tersebut disusun sesuai kisi-kisi SKL UN tahun 2013 yang dikeluarkan secara resmi oleh BSNP tanggal 20November 2012 yang lalu.
Kisi-kisi SKL UN SMA tahun 2013 untuk versi lengkap semua mata pelajaran bisa adik-adik lihat di
http://pak-anang.blogspot.com/2012/11/kisi-kisi-skl-un-2013.html.
Terimakasih,
Pak Anang.
