);

Contoh soal teori Max Planck dan penyelesaiannya

Postingan ini membahas contoh soal teori Max Planck dan penyelesaiannya atau pembahasannya. Max Planck menyimpulkan bahwa atom-atom dan molekul dapat memancarkan atau menyerap energi hanya dalam jumlah tertentu atau dalam paket-paket tertentu yang disebut foton. Energi foton berbanding lurus dengan frekuensi atau secara matematis ditulis dengan E = n . h . f. Keterangan:

  • E = energi foton (Joule)
  • n = banyak foton
  • h = tetapan Planck (6,626 x 10-34 J.s)
  • f = frekuensi radiasi (Hz)

Untuk lebih jelasnya, perhatikan contoh soal teori Max Planck dan penyelesaiannya dibawah ini.

Contoh soal 1

Jika tetapan Planck 6,6 x 10-34 Js, kecepatan cahaya 3 x 108 m/s dan panjang gelombang cahaya 6000 Å maka energi foton itu adalah…
A. 0,3 x 10-19 j
B. 0,33 x 10-19 j
C. 3,3 x 10-19 j
D. 3 x 10-19 j
E. 33 x 10-19 j

Penyelesaian soal / pembahasan

Pada soal ini diketahui:

  • h = 6,6 x 10-34 Js
  • c = 3 x 108 m/s
  • λ = 6000 Å = 6 x 10-7 m
  • n = 1

Cara menghitung energi foton sebagai berikut:

→ E = n . h . f
→ E = n . h .
c
λ

→ E = 1 . 6,6 x 10-34 Js .
3 x 108 m/s
6 x 10-7 m/s

→ E = 3,3 x 10-19 joule

Soal ini jawabannya C.


Contoh soal 2 (UN 2003)

Frekuensi cahaya tampak 6 . 1014 Hz. Jika h = 6,625 . 10-34 js, maka besar energi fotonnya adalah…
A. 1,975 . 10-17 joule
B. 2,975 . 10-18 joule
C. 3,975 . 10-19 joule
D. 4,975 . 10-19 joule
E. 5,975 . 10-19 joule

Penyelesaian soal / pembahasan

Cara menjawab soal ini sebagai berikut:

→ E = n . h . f
→ E = 1 . 6,625 . 10-34 js . 6 . 1014 Hz = 3,975 . 10-19 joule.

Soal ini jawabannya C.


Contoh soal 3 (UN 2010)

Intensitas radiasi yang diterima pada dinding dari tungku pemanas ruangan adalah 66,3 W.m-2. Jika tungku ruangan dianggap benda hitam dan radiasi gelombang elektromagnetik pada panjang gelombang 600 nm, maka jumlah foton yang mengenai dinding persatuan luas persatuan waktu adalah …(h = 6,63 x 10-34) js
A. 1 x 1019 foton
B. 2 x 1019 foton
C. 2 x 1020 foton
D. 5 x 1020 foton
E. 5 x 1021 foton

Penyelesaian soal / pembahasan

Pada soal ini diketahui:

  • I = 66,3 W/m
  • λ = 600 nm = 600 x 10-9 m
  • h = 6,63 x 10-34 js
  • c = 3 x 108 m/s

Cara menjawab soal ini sebagai berikut:

→ f =
c
λ
=
3 x 108 m/s
600 x 10-9 m/s
= 0,5 x 1015 Hz
→ I =
P
A
=
E
A . t
=
n . h . f
A . t

n
A . t
=
I
h . f

n
A . t
=
66,3 Watt/m-2
6,63 x 10-34 js . 0,5 x 1015 js

n
A . t
= 2 x 1020 foton

Soal ini jawabannya C.


Contoh soal 4

Benda hitam dengan daya radiasi 150 watt, meradiasi gelombang inframerah sebesar 22% dari total radiasi cahaya yang dilepaskan. Jika panjang gelombang cahaya merah 6000 Å, maka jumlah foton yang dipancarkan tiap sekon adalah … (h = 6,6 x 10-34 js, c = 3 x 108 m/s)
A. 2,0 x 1019 foton
B. 1,0 x 1020 foton
C. 1,2 x 1020 foton
D. 1,8 x 1020 foton
E. 2,0 x 1021 foton

Penyelesaian soal / pembahasan

Cara menjawab soal ini sebagai berikut:

→ E =
22
100
x 150 watt = 33 watt
→ f =
c
λ
=
3 x 108 m/s
6000 x 10-10 m
= 0,5 x 1015 Hz
n
A . t
=
33 watt
6,6 x 10-34 js . 0,5 x 1015 Hz
= 1 x 1020 foton

Soal ini jawabannya B.


Contoh soal 5

Jika sebuah pemancar berdaya 1000 watt memancarkan foton tiap detiknya sebanyak 5 x 1020 buah, maka energi satu fotonnya adalah…
A. 2 x 10-17 joule
B. 5 x 10-17 joule
C. 2 x 10-18 joule
D. 2 x 10-20 joule
E. 5 x 10-20 joule

Penyelesaian soal / pembahasan

Cara menjawab soal ini sebagai berikut:

→ E = n . h . f
→ P . t = n . h . f
→ h . f =
P . t
n

→ h . f =
1000 watt . 1 s
5 x 1020
= 2 x 10-18 joule.

Soal ini jawabannya C.

Itulah contoh soal teori Max Planck yang disertai penyelesaiannya. Semoga postingan ini dapat membantu kita semua.

You cannot copy content of this page