Bank Soal Fisika SMA Dualisme Cahaya

Soal

Pilgan

Lihat Pembahasan

Dua buah logam diuji coba oleh seorang peneliti di sebuah laboratorium. Logam pertama memiliki panjang gelombang ambang sebesar $2\lambda$ . Logam kedua memiliki panjang gelombang ambang sebesar $5\lambda$ . Kemudian logam tersebut disinari oleh sinar dengan panjang gelombang $\lambda$ . Perbandingan energi kinetik elektron yang keluar dari logam pertama dan kedua adalah ....

A

$2:5$

B

$5:2$

C

$1:2$

D

$2:1$

E

$5:8$

Pembahasan:

Diketahui:

Panjang gelombang sinar $\lambda=\lambda$

Panjang gelombang ambang logam 1 $\lambda_{\text{o}_1}=2\lambda$

Panjang gelombang ambang logam 2 $\lambda_{\text{o}_2}=5\lambda$

Ditanya:

Perbandingan energi kinetik $\frac{EK_{\text{maks}_1}}{EK_{\text{maks}_2}}=?$

Dijawab:

Elektron-elektron pada permukaan logam terikat erat secara listrik dengan ion-ion positif. Energi yang dibutuhkan untuk melepaskan ikatan tersebut dinamakan energi ambang. Energi kinetik elektron yang keluar dari suatu logam disebut dengan energi kinetik maksimum. Einstein mengatakan bahwa energi kinetik maksimum ini merupakan selisih antara energi foton dengan energi ambang. Dengan demikian energi kinetik maksimum dapat dituliskan dengan persamaan berikut.

$EK_{\text{maks}}=E-W_{\text{o}}$

Kemudian kita gunakan perbandingan.

$\frac{EK_{\text{maks}_1}}{EK_{\text{maks}_2}}=\frac{E-W_{\text{o}_1}}{E-W_{\text{o}_2}}$

$\frac{EK_{\text{maks}_1}}{EK_{\text{maks}_2}}=\frac{\frac{hc}{\lambda}-\frac{hc}{\lambda_{\text{o}_1}}}{\frac{hc}{\lambda}-\frac{hc}{\lambda_{\text{o}_2}}}$

$\frac{EK_{\text{maks}_1}}{EK_{\text{maks}_2}}=\frac{\left(\frac{1}{\lambda}-\frac{1}{2\lambda}\right)}{\left(\frac{1}{\lambda}-\frac{1}{5\lambda}\right)}$

$\frac{EK_{\text{maks}_1}}{EK_{\text{maks}_2}}=\frac{\left(\frac{2}{2\lambda}-\frac{1}{2\lambda}\right)}{\left(\frac{5}{5\lambda}-\frac{1}{5\lambda}\right)}$