Aktivitas Pembelajaran INTI ATOM DAN RADIOAKTIF 41
                                                                                PPPPTK IPA
Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud
KEGIATAN PEMBELAJARAN 1: ATOM HIDROGEN KELOMPOK KOMPETENSI J
16
Tegangan  pemercepat  =  12  volt,  kita  tahu  bahwa  energi  elektron ehubungannya dengan potensial dan muatan elektron adalah
V=Eq JouleCoulomb=JC=Volt Jadi E=q.V,
untuk memudahkan energi diambil dalam satuan eV, untuk elektron e, E=e.VJoule  atau  E=  V  eV,  untuk  tegangan  V=12  Volt,  energinya
adalah E= 12 eV
Apakah energi sebesar ini dapat menaikkan elektron ke tingkat yang lebih tinggi  dari  tingkat  dasarnya?  Kita  lihat  energi  elektron  yang  diperlukan
untuk naik ketingkat  n=2 energi minimalnya adalah eV
E E
E 2
. 10
6 .
13 4
. 3
1 2
 
 
 
 
Jadi energi sebesar 12 eV dapat menaikkan elektron ke tingkat n=2. Jadi panjang  gelombang  yang  dipancarkannya  hanya  terjadi  ketika  loncat  ke
energi sebesar 10.2 eV saja ingat karena bersifat diskrit. Untuk  energi  10.2  eV  panjang  gelombang  yang  dipancarkan  adalah
sebesar nm
eV nm
eV E
122 79
. 121
2 .
10 .
1242 1242
 
 
6.  Gas  hidrogen  dipasang  di  antara  dua  elektroda  dalam  suatu  tabung seperti  pada  percobaan  efek  fotolistrik.  Agar  gas  hidrogen  ini  dapat
menghantarkan  arus  listrik,  berapa  panjang  gelombang  cahaya  foton yang harus dipancarkan ke tabung gas hidrogen?
Penyelesaian-6 Supaya  menghantarkan  arus  listrik,  gas  hidrogen  harus  menjadi  ion
hidrogen. Artinya harus ada elektron bebas dalam ruang tabung tersebut. Energi  yang  diperlukan  agar  elektron  terlepas  terionisasi,  yaitu  paling
sedikit  sebesar  energi  ikat  elektron  hidrogen  di  tingkat  dasarnya  yaitu sebesar -13.6 eV. Jadi panjang gelombang foton yang diperlukan adalah
LISTRIK untuk SMP
KEGIATAN PEMBELAJARAN 1: ATOM HIDROGEN KELOMPOK KOMPETENSI J
Modul Guru Pembelajar Mata Pelajaran Fisika SMA
17
nm x
eV eV
eV E
2 .
91 1240
6 .
13 1
6 .
13 6
. 13
 
 
 
 
7.  Salah satu garis pancaran atom hidrogen panjang gelombangnya adalah sebesar 812 nm. Berapa beda energi antar kedua tingkat energinya?
Penyelesaian-7
nm 812
nm x
eV E
1240 1
 
eV E
nm x
nm eV
E 52
. 1
1240 812
1 
 
8.  Tingkat  energi  atom  tunggal  helium  yang  terionisasi  dua  elektronnya terlepas dari atomnya diberikan oleh persamaan
eV n
E
n 2
4 .
54 
Gambarlah tingkat energinya? Penyelesaian-8
n n
2
E
n
1 1
-54.40 2
4 -13.60
3 9
-6.04
PPPPTK IPA
Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud
KEGIATAN PEMBELAJARAN 1: ATOM HIDROGEN KELOMPOK KOMPETENSI J
18
Gambar 1.9 Tingkat energi helium
9.  Berapa  besarnya  energi  dari  dua  garis  spektrum  hidrogen  yang  panjang gelombangnya terpanjangterbesar dari deret Pashen?
Penyelesaian-9 Dari soal;
-  Merupakan  deret  Paschen:  ciri  deret  Paschen  yaitu  loncatan  elektron hanya terjadi dari tingkat energi yang di atasnya menuju ke tingkat energi
di n=3. -  Panjang  gelombangnya  terpanjang;  ini  berarti  mengambil  selisih  energi
yang  paling  terkecil  sesuai  persamaan  7.  Dan  ini  bisa  terjadi  jika elektron loncat dari n=4 ke n=3 dan dari n=5 ke n=3, lihat gambar ilustrasi
Gk1. Untuk menghitung garis energi loncatannya, kita perlu hitung energi pada
setiap garisnya dari setiap tingkat n=3, n=4, n=5, sebagai berikut.
eV eV
E 51
. 1
9 6
. 13
3 6
. 13
2 3
 
 
eV eV
E 85
. 16
6 .
13 4
6 .
13
2 4
 
 
 
LISTRIK untuk SMP
KEGIATAN PEMBELAJARAN 1: ATOM HIDROGEN KELOMPOK KOMPETENSI J
Modul Guru Pembelajar Mata Pelajaran Fisika SMA
19
eV eV
E 544
. 25
6 .
13 5
6 .
13
2 5
 
 
 
Gambar 1.10 Panjang Gelombang Emisi deret Paschen dari atom hidrogen
Dengan demikian; Energi kecil pertama :
eV eV
eV E
66 .
51 .
1 85
.
43
 
 
 
Dengan panjang gelombang
m x
nm eV
eV
6 43
10 88
. 1
1243 66
. 1
 
Energi terkecil kedua : eV
eV eV
E 966
. 51
. 1
544 .
53
 
 
 
Dengan panjang gelombang
m x
nm eV
eV
6 53
10 28
. 1
1243 966
. 1
 
10. Berapa  panjang  gelombang  garis  pertama  dari  deret  Paschen  atom hidrogen ?
Penyelesaian-10 Deret paschen garis pertama adalah pada n=3.
eV eV
E 51
. 1
9 6
. 13
3 6
. 13
2 3
 
 
 
nm nm
eV eV
19 .
821 1240
51 .
1 1
 
PPPPTK IPA
Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud
KEGIATAN PEMBELAJARAN 1: ATOM HIDROGEN KELOMPOK KOMPETENSI J
20
                