Bank Soal Fisika SMA Dualisme Cahaya

Soal

Pilgan

Sinar-X awalnya memiliki panjang gelombang sebesar 0,4 nm mengalami hamburan Compton dan dibelokkan dengan sudut 60o. Massa elektron sebesar 9,1×\times10-31 kg. Panjang gelombang sinar-X setelah dihamburkan adalah .... (h=6,63×1034h=6,63\times10^{-34} J s, c=3×108c=3\times10^8 m/s)

A

40,12×101140,12\times10^{-11} m

B

40,24×101140,24\times10^{-11} m

C

40,21×101140,21\times10^{-11} m

D

40,42×101140,42\times10^{-11} m

E

421×1011421\times10^{-11} m

Pembahasan:

Diketahui:

Panjang gelombang sebelum dihamburkan λ=0,4\lambda=0,4 nm =0,4×109=0,4\times10^{-9} m

Sudut θ=60o\theta=60^{\text{o}}

Massa m=9,1×1031\text{m}=9,1\times10^{-31} kg

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

Cepat rambat cahaya c=3×108c=3\times10^8 m/s

Ditanya:

Panjang gelombang setelah dihamburkan λ=?\lambda'=?

Dijawab:

Tumbukan antara foton dan sinar-X dan elektron merupakan tumbukan elastis. Compton berhasil menemukan rumus selisih panjang gelombang sebelum dan sesudah bertumbukan sebesar persamaan berikut.

Δλ=λλ=hmc(1cosθ)\Delta\lambda=\lambda'-\lambda=\frac{h}{mc}\left(1-\cos\theta\right)

Maka kita bisa kerjakan terlebih dahulu persamaan berikut.

Δλ=hmc(1cosθ)\Delta\lambda=\frac{h}{mc}\left(1-\cos\theta\right)

Δλ=6,63×1034(9,1×1031)(3×108)(1cos60o)\Delta\lambda=\frac{6,63\times10^{-34}}{\left(9,1\times10^{-31}\right)\left(3\times10^8\right)}\left(1-\cos60^{\text{o}}\right)

Δλ=0,24×1011(112)\Delta\lambda=0,24\times10^{-11}\left(1-\frac{1}{2}\right)

Δλ=0,24×1011(12)\Delta\lambda=0,24\times10^{-11}\left(\frac{1}{2}\right)

Δλ=0,12×1011\Delta\lambda=0,12\times10^{-11} m

Kemudian kita gunakan persamaan berikut.

Δλ=λλ\Delta\lambda=\lambda'-\lambda

0,12×1011=λ0,4×1090,12\times10^{-11}=\lambda'-0,4\times10^{-9}

0,12×1011+0,4×109=λ0,12\times10^{-11}+0,4\times10^{-9}=\lambda'

λ=0,12×1011+40×1011\lambda'=0,12\times10^{-11}+40\times10^{-11}

λ=40,12×1011\lambda'=40,12\times10^{-11} m

Jadi, panjang gelombang sinar-X setelah dihamburkan adalah 40,12×101140,12\times10^{-11} m.

Video
14 Maret 2021
Besar Energi Kinetik Elektron yang Lepas dari Logam
Rangkuman

Siswa

Ingin latihan soal, nonton, atau unduh materi belajar lebih banyak?

Buat Akun Gratis

Guru

Ingin akses bank soal, nonton, atau unduh materi belajar lebih banyak?

Buat Akun Gratis

Soal Populer Hari Ini

Cek Contoh Kuis Online

Kejar Kuis

Cek Contoh Bank Soal

Kejar Soal