Contoh Soal Radiasi Benda Hitam Terlengkap dan Pembahasan

Radiasi benda-hitam adalah salah satu jenis radiasi elektromagnetik termal yang terjadi di dalam atau di sekitar benda dalam keadaan kesetimbangan termodinamika dengan lingkungannya atau saat ada proses pelepasan dari benda hitam. Benda hitam merupakan benda yang buram dan tidak memantulkan cahaya. Diasumsikan demi perhitungan dan teori berada pada suhu konstan dan seragam. Radiasi ini memiliki spektrum dan intensitas spesifik yang bergantung hanya benda temperatur benda.

Radiasi panas yang dilepaskan spontan oleh banyak benda dapat diperkirakan sebagai radiasi benda hitam. Sebuah daerah terinsulasi sempurna yang berada pada kesetimbangan termal secara internal berisi radiasi benda-hitam dan akan melepaskannya melalui lubang yang dibuat pada dinding, lubang dibuat kecil sehingga tidak berpengaruh pada kesetimbangan.

Benda-hitam pada suhu ruang terlihat hitam, karena semua energi yang ia radiasikan adalah inframerah. dan tak dapat dilihat mata manusia. Karena mata manusia tak dapat melihat warna pada intensitas cahaya sangat rendah, sebuah benda hitam jika dilihat dalam gelap terlihat berwarna abu-abu (namun ini hanya karena mata manusia hanya sensitif terhadap hitam dan putih pada intensitas cahaya sangat rendah- pada kenyataanya, frekuensi cahaya pada range terlihat tetaplah berwarna merah), meski spektrum puncaknya berada pada kisaran inframerah. Jika sedikit dipanaskan, warnanya terlihat merah tua. Jika temperatur dinaikkan terus maka menjadi biru-putih.





Nomor 1 (UN 2008)

Permukaan benda pada suhu 37 C meradiasikan gelombang elektromagnetik. Bila nilai konstanta Wien = 2,898 x 10 −3 m.K, maka panjang gelombang maksimum radiasi permukaaan adalah....

A. 8,898 x 10−6 m
B. 9,348 x 10−6 m
C. 9,752 x 10−6 m
D. 10,222 x 10−6 m
E 1,212 x 10−6 m 

Pembahasan soal hukum pergeseran Wien


Nomor 2 (UN 2011)

Perhatikan diagram pergeseran Wien berikut ini!

Contoh soal hukum pergeseran wien

Jika suhu benda dinaikkan, maka yang terjadi adalah …

A. Panjang gelombang tetap
B. Panjang gelombang bertambah
C. Panjang gelombang berkurang
D. Frekuensi tetap
E. frekuensi berkurang 

Pembahasan:

Dari persamaan hukum pergeseran wien, diperoleh hubungan panjang gelombang dengan suhu yaitu berbanding terbalik. Ini artinya jika suhu naik berarti panjang gelombang berkurang.

Jawaban: C


Nomor 3 (UN 2003)


Frekuensi cahaya tampak 6 . 1014 Hz. Jika h = 6,625 . 10-34 J.s, 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

Pembahasan:

Diketahui:

f = 6 . 1014 Hz
h = 6,625 . 10-34 J.s
n = 1

Ditanya: E

Jawab:

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

Jawaban: C


Nomor 4 (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 J.s, c = 3 x 108 m.s−1)

A. 1 x 1019 foton
B. 2 x 1019 foton
C. 2x 1020 foton
D. 5x 1020 foton
E. 5 x 1021 foton

Pembahasan:

Diketahui:

I = 66,3 W/m2
λ = 600 nm = 6 . 10-7 m
h = 6,63 x 10− 34 J.s
c = 3 x 108 m/s

Ditanya: n / A.t = ...

Pembahasan soal energi foton



Nomor 5 (UN 2013)

Perhatikan pernyataan berikut:

1) Lepas tidaknya elektron dari logam ditentukan oleh panjang gelombang cahaya yang datang. 
2) Intensitas cahaya yang datang tidak menjamin keluarnya elektron dari permukaan logam. 
3) Dibawah frekuensi ambang, elektron tetap keluar dari logamnya asal intensitas cahaya yang datang diperbesar. 

Pernyataan yang benar yang berkaitan dengan efek fotolistrik adalah... 

A. 1, 2, dan 3 
B. 1 dan 2 
C. 1 dan 3 
D. 2 dan 3
E.    3 saja

Pembahasan:

Keluar tidaknya elektron dari logam tergantung frekuensi cahaya yang datang.

Jawaban: B


( sumber : http://ennyzaliavari.blogspot.com/2017/02/soal-dan-pembahasan-radiasi-benda-hitam.html )






0 Response to " Contoh Soal Radiasi Benda Hitam Terlengkap dan Pembahasan"

Posting Komentar

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel