10 Contoh Soal Efek Fotolistrik beserta Rumus dan Pembahasannya

Contoh Soal 5

Pada sebuah eksperimen yang bertujuan untuk membuktikan bahwa gelombang elektromagnetik itu memang ada, Ilmuwan Heinrich Hertz melakukan pengamatan terhadap elektron. 

Kemudian, Ia menemukan bahwa elektron bisa lepas dari permukaan logam bila disinari cahaya mencapai panjang gelombang tertentu. Maka, peristiwa terlepasnya elektron dari permukaan logam dikenal dengan istilah…

Pembahasan:

Fenomena terlepasnya atau berpindahnya elektron dari permukaan sebuah logam ke logam lainnya yang terjadi akibat terkena cahaya dengan panjang gelombang tertentu disebut dengan efek fotolistrik.

Jawaban: Efek fotolistrik, fenomena lepasnya elektron dari permukaan logam akibat terkena gelombang cahaya.

Wah, kamu sudah selesai mempelajari 5 soal di kumpulan contoh soal efek fotolistrik bagian pertama. Kamu boleh istirahat dulu, lalu langsung deh pelajari bagian keduanya di bawah ini!

Contoh Soal Efek Fotolistrik bagian II

Contoh Soal 6

Terdapat sebuah logam dengan keterangan frekuensi ambang sebesar 2,4 x 1016 Hz. Kemudian, sebuah gelombang elektromagnetik menembak logam tersebut pada frekuensi 3,2 x 1016 Hz.

Dengan keterangan tersebut, maka berapakah besar energi kinetik dari elektron yang terlepas dari permukaan logam tersebut?

Pembahasan:

Diketahui:

f = 3,2 x 1016 Hz

fo = 2,4 Hz

h = 6,6 10^-34 J.s

Berapakah Ekmaks?

Untuk menentukan besaran energi maksimum elektron yang terlepas dari sebuah permukaan logam, maka rumus yang bisa dipakai adalah sebagai berikut:

Ekmaks = hf – hfo

Ekmaks = h (f – fo)

Ekmaks = ( 6,6 x 10 ^{– 34} ) ( 3,2 x 1016 )

Ekmaks = 5,28 x 10^-18

Jawaban:

Jadi, besaran maksimum dari energi elektron yang terlepas dari permukaan logam tersebut adalah sebesar  5,28 x 10^-18 J.

Contoh Soal 7

Terdapat sebuah permukaan logam yang terkena sinar cahaya. Lalu, intensitas dan juga frekuensinya mencapai angka tertentu sehingga terjadilah efek fotolistrik.

Pertanyaannya, apabila intensitas cahayanya berkurang menjadi ¼ dari intensitas semulanya, maka energi kinetik maksimum dari elektron akan menjadi sebesar…

Pembahasan:

Besaran energi kinetik maksimum adalah angka yang bisa kamu dapat dari selisih antara energi foton dan energi ambang.

Maka dari itu, intensitas cahaya sama sekali tidak mempengaruhi berpindahnya elektron. Melainkan,yang mempengaruhi adalah panjang frekuensi cahayanya.

Jawaban: Jadi, tidak terjadi apa-apa karena energi kinetik maksimum dari elektron dipengaruhi oleh panjang frekuensi cahaya, bukan oleh intensitas cahaya.

Contoh Soal 8

Sebuah permukaan logam terkena sinar ultraviolet yang panjang frekuensinya ada pada angka 1016 Hz. Selain itu, besaran energi ambang air permukaan logam tersebut adalah sebesar ½ kali dari energi foton yang terbawa oleh sinar ultraviolet. 

Tentukanlah berapa besar energi kinetik dari elektron yang akan terlepas!

Pembahasan:

Diketahui:

f = 1016

HzW0 = ½ E

Ditanyakan Ekmaks?

Agar bisa mengetahui berapa besaran energi kinetik maksimum, maka kamu bisa menggunakan persamaan di bawah ini:

Ekmaks = hf – W0

Ekmaks = hf – ½ hf

Ekmaks = ½ hf

Ekmaks = ½ ( 6,6 x 10^-34 ( 1016 )

Ekmaks = 3,3 x 10^-18 J

Jawaban: Jadi, besar energi kinetik maksimum dari elektron yang akan terlepas adalah senilai 3,3 x 10^-18 J.

Contoh Soal 9

Sebuah logam tertentu memiliki fungsi kerja 3,2 eV. Kemudian, logam tersebut terkena foton dengan panjang gelombang senilai 240 nm.

Hitunglah berapa nilai frekuensi ambangnya!

Pembahasan:

Diketahui:

W0 = 3,2 eV = 5,12 x 10^-15 J

λ = 240 nm = 2,4 x 10^-7 m

Ditanyakan f ambang?

Maka, frekuensi ambang bisa kamu dapatkan dengan rumus di bawah ini:

W0 = h x fo

fo = W0/h

fo = 5,12 x 10^-15 / 6,63 x 10^-34

fo = 7,72 x 10 ¹⁴ Hz

Jawaban: Jadi, besaran frekuensi ambangnya adalah senilai 7,72 x 10 ¹⁴ Hz.