Contoh Soal Teori Kuantum Max Planck
Contoh Soal Teori Kuantum Max Planck - Radiasi yang dipancarkan benda hitam tidaklah kontinyu, melainkan dalam paket-paket energi yang disebut kuantum (foton). Besarnya paket energi tiap foton akan bersesuaian dengan panjang gelombang cahaya yang dipancarkannya, yang dapat dirumuskan sebagai berikut.
Jika terdapat N buah foton, maka energi totalnya menjadi seperti berikut.
Keterangan:
E = energi foton (J);
h = tetapan Planck (6,63 x 10-34 Js);
f = frekuensi cahaya (Hz) ;
λ = panjang gelombang cahaya (m);
c = kecepatan cahaya di udara (3 x 108 m/s); dan
N = jumah foton.
E = energi foton (J);
h = tetapan Planck (6,63 x 10-34 Js);
f = frekuensi cahaya (Hz) ;
λ = panjang gelombang cahaya (m);
c = kecepatan cahaya di udara (3 x 108 m/s); dan
N = jumah foton.
2. Molekul-molekul memancarkan energi dalam satuan diskret dari energi cahaya
Berdasarkan teori kuantum, Planck mampu menyatukan hukum radiasi Wien dan Rayleigh-Jeans yang sesuai untuk semua spektrum panjang gelombang yang dipancarkan oleh benda. Teori kuantum Planck inilah yang menjadi dasar lahirnya fisika modern, yang membuka pemahaman baru manusia akan sifat-sifat partikel dari cahaya. Sebelumnya fisika klasik memandang cahaya hanya memiliki gejala sebagai gelombang.
Kalian perlu memahami bahwa kedua pandangan ini yaitu cahaya sebagai gejala partikel dan cahaya sebagai gelombang sama-sama diterima kebenarannya.
Untuk meningkatkan pemahaman kalian terhadap teori kuantum Max Planck, perhatikan contoh soal berikut ini.
Kalian perlu memahami bahwa kedua pandangan ini yaitu cahaya sebagai gejala partikel dan cahaya sebagai gelombang sama-sama diterima kebenarannya.
Untuk meningkatkan pemahaman kalian terhadap teori kuantum Max Planck, perhatikan contoh soal berikut ini.
Contoh Soal
Jika h = 6,6 x 10-34 Js, maka tentukan energi tiap foton yang berasal dari cahaya dengan panjang gelombang 660 nm!
Penyelesaian
Diketahui:
λ = 660 nm = 6,6 x10-7 m
h = 6,6 x 10-34 Js
Ditanyakan: E1 ?
Jawab:
Penyelesaian
Diketahui:
λ = 660 nm = 6,6 x10-7 m
h = 6,6 x 10-34 Js
Ditanyakan: E1 ?
Jawab:
Jadi, energi tiap fotonnya adalah 3 x 10-19 J.
SOAL 1
Teori yang dikemukakan oleh Max Planck disebut ....
SOAL 2
Energi setiap foton dari sinar X yang memiliki frekuensi 5 x 1021 Hz adalah ....
SOAL 3
Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut ini.
(1) Energi foton tidak bergantung pada intensitas berkas cahaya.
(2) Energi foton sebanding dengan panjang gelombang yang dipancarkannya.
(3) Foton tidak dibelokkan oleh medan magnet.
(4) Energi yang dibawa tiap foton besarnya E = hf.
Pernyataan di atas yang merupakan sifat-sifat foton cahaya adalah ....
(1) Energi foton tidak bergantung pada intensitas berkas cahaya.
(2) Energi foton sebanding dengan panjang gelombang yang dipancarkannya.
(3) Foton tidak dibelokkan oleh medan magnet.
(4) Energi yang dibawa tiap foton besarnya E = hf.
Pernyataan di atas yang merupakan sifat-sifat foton cahaya adalah ....
SOAL 4
Radiasi yang dipancarkan benda hitam tidaklah kontinu, melainkan dalam paket-paket energi yang disebut ....
SOAL 5
Pandangan yang menjadikan munculnya fisika modern sebagaimana yang dikemukakan oleh Planck adalah ....
SOAL 6
Sumber A memancarkan cahaya dengan panjang gelombang 800 nm dan sumber B memancarkan cahaya dengan panjang gelombang 100 nm. Perbandingan energi foton A terhadap foton B adalah ...
SOAL 7
Dalam peluruhan radioaktif, suatu inti atom menghasilkan sinar gamma dengan energi sebesar 13,2 x 10-18 J. Panjang gelombang foton tersebut adalah ....
SOAL 8
10 foton memiliki frekuensi 2 x 1012 Hz. Energi yang dihasilkan 10 foton tersebut adalah ....
SOAL 9
Foton tidak dapat dibelokkan oleh medan magnet karena ....
SOAL 10
1000 foton ditembakkan dengan panjang gelombang 760 nm. Energi 1000 foton tersebut adalah ... J.