Garis Sepktral Uraian Materi

KEGIATAN PEMBELAJARAN 1: ATOM HIDROGEN KELOMPOK KOMPETENSI J Modul Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan Mata Pelajaran Fisika SMA 23 nm eV J x eV s m x s J x E hc 91.34 10 60 . 1 6 . 13 10 998 . 2 . 10 63 . 6 19 8 34        5. Atom hidrogen dalam keadaan stabil dibombardir dengan elektron yang dipercepat pada tegangan 12 volt. Berapakah panjang gelombang yang diperkirakan dapat dipancarkan atom hidrogen tersebut? Penyelesaian-5 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 Direktorat Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud KEGIATAN PEMBELAJARAN 1: ATOM HIDROGEN KELOMPOK KOMPETENSI J 24 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 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 KEGIATAN PEMBELAJARAN 1: ATOM HIDROGEN KELOMPOK KOMPETENSI J Modul Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan Mata Pelajaran Fisika SMA 25 Gambar s.1: 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     