Paket pembelajaran JARAK JAUH FISIKA KELAS XII MIPA

Paket pembelajaran JARAK JAUH FISIKA KELAS XII MIPA SEMESTER GENAP SMAN 111 JAKARTA

RADIASI BENDA HITAM SMAN 111 JAKARTA

Radiasi Benda Hitam Pancaran dan Penyerapan Radiasi Benda Hitam Hukum Stefan Boltzman Hukum Reyleigh Jeans Hukum Pergeseran Wein Distribusi Planck Penerapan Tetapan Planck Efek Fotolistrik Hamburan Compton Hipotesis de Broglie

Pancaran dan Penyerapan Radiasi Panas Benda Hitam Benda pada suhu tertentu akan memancarkan energi panas yang merupakan spektrum kontinu dari panjang gelombang. pada suhu rendah, kecepatan pancaran juga rendah sehingga energi pancaran memiliki panjang gelombang yang panjang.

Hukum Stefan Boltzmann “makin tinggi suhu sebuah benda, makin besar pula energi kalor yang dipancarkan”. Yang secara matematis: atau dimana: I = intensitas radiasi ( W/m 2 K 4 ) P = daya pancaran (W) e = emisivitas benda ( 0 < e < 1 ) σ = konstanta Sefan Boltzmann ( 5, 67 x 10 -8 W/m 4 K 4 ) A = luas permukaan benda (m) T = suhu mutlak benda (K)

Contoh Soal Sebuah benda hitam berbentuk persegi panjang (20 x 30)mm 2. Permukaan benda tersebut dipanaskan sehingga suhunya mencapai 1000 K. Berapakah besar daya pancar permukaan benda hitam tersebut? Jawab: Dik: e=1 σ = 5, 57 x 10 -8 W/m 2 K 4 A = (20 x 30)mm 2 =(20 x 30)x 10 -3 m 2 T = 1000 K Dij:

Pergeseran Wein Ialah Hubungan sederhana antara panjang gelombang yang dipancarkan untuk intensitas maksimum (λmaks ) sebuah benda dengan suhu mutlaknya (T)

Pergeseran Wein dirumuskan: Dimana: maks = panjang gelombang maksimum (m) C = 2. 898 x 10 -3 m K T = suhu mutlak benda (K)

Contoh Soal Suhu dipermukaan matahari sekitar 5000 K, bila laju cahaya c = 3 x 108 m/s. Berapakah frekuensi cahaya yang dipancarkan? Jawab:

Hukum Reyleigh-Jeans menggunakan dalil ekuipartisi klasik untuk menentukan energi rata-rata osilator. Mereka merumuskan rapat energi total: dengan ρ = rapat energi total (J/m 3) k = tetapan Boltzmann (1, 38 x 1023 J/K) λ = panjang gelombang (m) T = suhu mutlak (K)

Distribusi Planck mengemukakan bahwa energi yang diradiasikan oleh sebuah osilator yang frekuensinya f adalah perkalian bilangan bulat dari hf. n = banyaknya foton (0, 1, 2, 3, . . . ) f = frekuensi (Hz) h = tetapan Plank (6, 6 x 10 -34 Js) En = energi n foton (J)

EFEK FOTOLISTRIK Suatu fenomena terlepasnya elektron dari permukaan logam ketika logam tersebut dikenai cahaya.

Efek Fotolistrik cahaya biru monokromatik diarahkan pada elektroda negatif • arus listrik akan mengalir dan terbaca dipengukur arus. •

Efek Fotolistrik Cahaya merah monokromatik diarahkan pada elektroda negatif Arus listrik tidak akan mengalir atau terbaca di pengukur arus

Hubungan energi kinetik dan potensial penghenti dapat dituliskan sebagai berikut atau Keterangan: • e = muatan elektron (1, 6 x 1 -19 C) • V 0 = potensial penghenti (V) • h = tetapan Planck (6, 6 x 10 -34 Js) • f = frekuensi cahaya (Hz) • W = fungsi kerja atau energi ambang (J)

Contoh Soal Suatu logam yang memiliki fungsi kerja 2 e. V disinari cahaya dengan panjang gelombang 200 nm. Berapakah besar energi kinetik elektron yang terlepas? Dengan h= 6, 6 x 10 -34 Js dan c= 3 x 108 m/s. Dik: Dij:

EFEK COMPTON Menurut teori kuantum cahaya, foton dapat diumpamakan berprilaku seperti partikel. Tumbukan disamping menyebabkan foton dan elektron terhambur. Dalam hal ini dapat dianggap foton kehilangan sejumlah energi yang besarnya sama dengan energi kinetik

Dapat dirumuskan: sedangkan hubungan energi dan momentum ialah: Keterangan: h = konstanta Planck (6, 6 x 10 -34 Js) f = frekuensi sebelum tumbukan (Hz) f’ = frekuensi setelah tumbukan (Hz) p = momentum (kg m/s) c = cepat rambat cahaya(m/s)

Compton berhasil menunjukkan bahwa perubahan panjang gelombang foton terhambur dengan panjang gelombang semula, yang memenuhi persamaan:

Contoh Soal Sinar-X dengan panjang gelombang 60 pm ditembakkan pada elektron yang diam sehingga terhambur 60ᵒ terhadap arah semula. Berapa energi foton yang terhambur? Dik: Dij:

HIPOTESIS DE BROGLIE Foton memiliki sifat gelombang dan partikel, mungkin seluruh materi memiliki sifat gelombang dan partikel. Panjang gelombang de Broglie untuk partikel dituliskan: Keterangan: λ = panjang gelombang de Broglie (m) m = massa partikel (kg) p = momentum partikel (kg m/s) h = tetapan Planck (6, 6 x 10 -34 Js) v = kecepatan partikel (m/s)

Contoh Soal Sebuah elektron dipercepat pada akselerator yang menggunakan tegangan 10 Ge. V. Berapakah panjang gelombang elektron pada alat pemercepat tersebut? Dik: dit: λ?

Dijawab:

Terus Latihan yaa This Photo by Unknown Author is licensed under CC BY-SA Santaii dan tetap seriusss

1. Berapa joule energi foton yang panjang gelombangnya 6000 Angstrom. Tetapan Planck = 6, 6. 10 – 34 joule. det.

2. Berkas cahaya 5000 Angstrom didatangkan pada logam Kalium. Untuk melepaskan elektron dari logam tersebut dipergunakan energi 2 e. V. Berapa energi kinetik elektron yang dibebaskan ?

• 3. Untuk membebaskan elektron dari Natrium diperlukan tenaga 2, 14 e. V. 1. Berapakah panjang gelombang cahaya yang dapat melepaskan elektron dari logam Natrium. 2. Dapatkah sinar-sinar yang panjang gelombangnya 0, 4 Angstrom digunakan untuk membebaskan elektron dari logam

4. Berapa energi foton sinar X Yang panjang gelombangnya 1 Angstrom

5. Berapa panjang gelombang-gelombang elektromagnetik yang energi fotonnya 2, 8. 10 – 19 joule.

6. Berkas cahaya 5000 Angstrom didatangkan pada logam Kalium. Untuk melepaskan elektron dari logam tersebut dipergunakan energi 2 e. V. Berapa energi kinetik elektron yang dibebaskan ?

Tengkyuu. . .

Kirim jawaban soal tsb ke email : edimu 111@gmail. com atau WA Group