Smart Solution UJIAN NASIONAL TAHUN PELA (1)
Smart Solution
UJIAN NASIONAL
TAHUN PELAJARAN 2012/2013
Disusun Per Indikator Kisi-Kisi UN 2013
Fisika SMA
Disusun Oleh :
Pak Anang
6.2. Menjelaskan besaran-besaran fisis terkait dengan peristiwa efek foto listrik/efek Compton .
Efek Foto Listrik
Efek Compton
Foton terhambur
Elektron
Radiasi
Foton penumbuk
Elektron
�
Logam
Elektron terpental
Efek Foto Listrik
Efek Compton
Efek foto listrik adalah gejala terlepasnya
elektron dari permukaan logam karena logam
disinari oleh gelombang elektromagnetik pada
frekuensi tertentu.
Efek Compton adalah terhamburnya foton
setelah ditumbukkan pada elektron.
Cahaya dilihat sebagai energi dalam rumus:
��
�
=ℎ
Elektron logam tersebut dapat keluar dari
logam karena elektron tersebut menyerap
energi yang diradiasikan pada logam.
Besarnya energi kinetik elektron yang
terlepas:
�� = ℎ − ℎ
0
Fungsi ambang (frekuensi batas) adalah batas
frekuensi terkecil dari gelombang
elektromagnetik yang menyebabkan elektron
terlepas dari logam.
Besaran yang terkait dengan frekuensi
ambang adalah fungsi kerja 0 , yaitu:
0
=ℎ
0
Setelah foton bertumbukan dengan elektron
secara lenting sempurna, maka energi foton
berkurang, frekuensi gelombang mengecil,
dan panjang gelombang memanjang.
1. ��′ � < ��
2. ′ <
3. �′ > �
�
Panjang gelombang foton setelah
bertumbukan:
�′ = � +
ℎ
− cos �
Panjang gelombang de Broglie
�=
ℎ
ℎ
=
�
Jadi, besarnya energi kinetik elektron
dipengaruhi oleh fungsi kerja:
�� = ℎ − ℎ
0
Artinya, syarat terjadinya efek foto listrik
adalah:
1. Frekuensi cahaya harus lebih besar
dari frekuensi ambang logam ( > 0 )
2. Panjang gelombang cahaya harus lebih
kecil dari panjang gelombang ambang
logam (� < �0 )
3. Energi foton sinar harus lebih besar
dari fungsi kerja logam (�� � > 0 )
Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)
Halaman 208
CONTOH SOAL
Efek Foto Listrik
1. Keluarnya elektron dari logam karena radiasi gelombang elektromagnetik disebut sebagai ....
A. Efek Compton
Efek fotolistrik adalah gejala keluarnya elektron dari logam, akibat
elektron menyerap energi radiasi gelombang elektromagnetik
B. Efek fotolistrik
dalam bentuk paket energi cahaya (foton)
C. Foton terhambur
D. Fungsi kerja
E. Frekuensi ambang
2. Efek fotolistrik dapat terjadi pada suatu logam jika ....
A. Menggunakan frekuensi gelombang elektromagnetik yang sesuai dengan nilai frekuensi
ambang
Efek fotolistrik terjadi bila
B. Menggunakan logam natrium dan alumunium
frekuensi foton sama atau
C. Menggunakan cahaya tampak
lebih dari frekuensi ambang
D. Menggunakan gelombang elektromagnetik berfrekuensi tinggi
E. Menggunakan logam dengan nilai energi ambang terkecil
3. Perhatikan gambar berikut!
��
Nilai frekuensi ambang logam dalam proses fotolistrik ditunjukkan oleh titik ....
A. P
Frekuensi ambang ditunjukkan pada
B. Q
perpotongan garis dan sumbu .
C. R
D. S
E. T
4. Grafik di samping menginformasikan energi kinetik maksimum
elektron yang disebabkan dari logam 1, 2, 3, 4 dan 5 yang
disinari cahaya. Frekuensi ambang terbesar adalah ....
A. 5
��
Frekuensi ambang ditunjukkan pada
B. 4
perpotongan garis dan sumbu
C. 3
0
artinya frekuensi ambang terbesar
D. 2
adalah 5
E. 1
��
1 2 3 4 5
5. Proses fotolistrik dari lima logam ditunjukkan oleh grafik berikut!
��
1 2 3 4 5
�
Nilai frekuensi ambang terkecil dimiliki oleh logam ....
A. 1
��
Frekuensi ambang ditunjukkan pada
B. 2
perpotongan garis dan sumbu
C. 3
0
artinya frekuensi ambang terkecil
D. 4
adalah 1
E. 5
Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)
Halaman 209
6. Berikut ini merupakan grafik hubungan kuat arus (�) dan tegangan listrik ( ) pada efek
fotolistrik.
0
�
Upaya yang dapat dilakukan agar grafik ( ) menjadi grafik ( ) adalah ....
A. Mengurangi intensitas sinar
Arus sebanding dengan intensitas, sehingga untuk
B. Menambah intensitas sinar
menjadikan grafik ( ) menjadi grafik ( ) maka yang
C. Menaikkan frekuensi sinar
dilakukan adalah menurunkan arus, artinya
D. Menurunkan frekuensi sinar
menurunkan intensitas.
E. Mengganti logam yang disinari
7. Perhatikan grafik fotolistrik berikut!
�
intensitas A
intensitas B
Dua cahaya (A dan B) akan menghasilkan nilai arus sama jika ....
Arus sebanding dengan intensitas, sehingga untuk
A. Intensitas cahaya A dinaikkan
menjadikan arus sama maka yang dilakukan adalah
B. Intensitas cahaya B diturunkan
menurunkan intensitas A, serta menaikkan intensitas B
C. Intensitas cahaya B dinaikkan
D. Intensitas cahaya A dinaikkan dan intensitas cahaya B diturunkan
E. Intensitas cahaya A dan intensitas cahaya B diturunkan
8. Pernyataan-pernyataan berikut ini berkaitan dengan efek foto listrik:
(1) Efek foto listrik terjadi bila energi foton yang datang pada permukaan logam lebih besar dari
fungsi kerjanya
(2) Kecepatan lepasnya elektron dari permukaan logam bergantung pada intensitas cahaya
yang diterimanya
(3) Banyaknya elektron yang lepas dari permukaan logam bergantung frekuensi cahaya yang
menyinarinya
Pernyataan yang benar adalah ....
A. (1), (2), dan (3)
Syarat terjadi efek fotolistrik
B. (2) dan (3)
> 0,
� < �0 ,
�� � > 0
C. (1) saja
D. (2) saja
E. (3) saja
9. Suatu gelombang elektromagnetik mempunyai frekuensi yang nilainy setengah dari frekuensi
ambang yang dibutuhkan suatu logam agar mengalami fotolistrik. Jika gelombang
elektromagnetik tersebut diradiasikan pada logam, peristiwa yang terjadi yaitu ....
Syarat terjadi efek fotolistrik
A. Terjadi efek fotolistrik dengan energi penuh
> 0,
� < �0 ,
�� � > 0
B. Tidak terjadi efek fotolistrik
Karena frekuensinya hanya setengah
C. Terjadi efekfotolistrik tanpa keluarnya elektron
frekuensi ambang artinya < 0 ,
D. Terjadi efek fotolistrik dengan nilai energi kinetik kecil
sehingga tidak terjadi efek fotolistrik.
E. Tidak terjadi efek fotolistrik namun elektron terpancar dari logam Dan elektrom tidak terlepas.
10. Peristiwa berikut ini terjadi pada proses efek fotolistrik,
� ....
A. Elektron keluar dari logam saat menyerap energi gelombang elektromagnetik
B. Elektron menyerap energi gelombang elektromagnetik
C. Elektron keluar dari logam dengan energi kinetik tertentu
D. Frekuensi gelombang elektromagnetik yang digunakan lebih besar atau sama dengan
frekuensi ambang
Elektron keluar karena menyerap
E. Elektron keluar dari logam menggunakan energi internal elektron energi foton. Bukan dari energi
internal elektron.
Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)
Halaman 210
Efek Compton
11. Panjang gelombang foton setelah menumbuk elektron semakin besar. Peristiwa tersebut akan
mengakibatkan ....
Panjang gelombang berbanding terbalik dengan frekuensi, frekuensi
sendiri berbanding lurus dengan energi foton. Artinya panjang
A. Energi foton berkurang
gelombang berbanding terbalik juga dengan energi foton. Jadi jika
B. Energi foton bertambah
C. Kecepatan gerak foton berkurang panjang foton bertambah besar, maka energi foton mengecil.
D. Kecepatan gerak foton bertambah SMART SOLUTION:
E. Energi sistem akan berubah
1. ��′ � < �� � , ′ < , �′ > �
12. Hubungan besaran-besaran pada tumbukan foton dengan elektron ditunjukkan dalam
ℎ
− cos � .
persamaan �′ − � =
�
Pernyataan yang tepat berdasarkan persamaan tersebut yaitu ....
Panjang gelombang foton setelah tumbukan bertambah.
A. Kecepatan foton berkurang setelah tumbukan
Terlihat bahwa dari rumus � > �
B. Kecepatan foton bertambah setelah tumbukan
C. Panjang gelombang foton bertambah setelah tumbukan
D. Panjang gelombang foton berkurang setelah tumbukan
E. Energi sistem berubah setelah terjadi tumbukan
13. Jika suatu foton menabrak elektron sehingga terjadi efek Compton, peristiwa yang �
terjadi
yaitu ....
2. Energi sistem tetap, ingat hukum kekekalan
A. Panjang gelombang foton bertambah
energi.
B. Energi foton berkurang
C. Berlaku hukum kekekalan energi
D. Elektron akan terpental dengan energi tertentu
E. Energi sistem berkurang setelah tumbukan
14. Soal masih diketik... Tunggu updatenya di http://pak-anang.blogspot.com.
15. Contoh soal lainnya menyusul ya... Pembahasan soal di SKL ini akan segera diupdate... Kunjungi
terus posting tentang SMART SOLUTION pada SKL ini di blog Pak Anang di http://pakanang.blogspot.com. Terima kasih.
Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)
Halaman 211
PEMBAHASAN SOAL UN FISIKA SMA 2012
1.
Pernyataan yang benar tentang efek fotolistrik adalah ....
A. peristiwa dapat dijelaskan dengan menganggap cahaya sebagai gelombang
B. elektron yang keluar dari permukaan logam akan berkurang jika frekuensi cahayanya
diperbesar
C. intensitas cahaya tidak mempengaruhi energi elektron yang keluar dari permukaan logam
D. efek fotolistrik terjadi pada daerah inframerah
E. efek fotolistrik akan terjadi, asalkan intensitas cahaya yang mengenai logam cukup besar
Intensitas cahaya tidak mempengaruhi energi elektron yang keluar tapi yang mempengaruhi adalah
frekuensi, intensitas cahaya mempengaruhi banyaknya elektron yang keluar!
Jika adik-adik butuh ’bocoran’ butir soal Ujian Nasional tahun 2013, maka adik-adik bisa download di
http://pak-anang.blogspot.com/2012/11/prediksi-soal-un-fisika-sma-2013.html. Semua soal tersebut
disusun sesuai kisi-kisi SKL UN tahun 2013 yang dikeluarkan secara resmi oleh BSNP tanggal
20November 2012 yang lalu.
Kisi-kisi SKL UN SMA tahun 2013 untuk versi lengkap semua mata pelajaran bisa adik-adik lihat di
http://pak-anang.blogspot.com/2012/11/kisi-kisi-skl-un-2013.html.
Terimakasih,
Pak Anang.
Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)
Halaman 212
UJIAN NASIONAL
TAHUN PELAJARAN 2012/2013
Disusun Per Indikator Kisi-Kisi UN 2013
Fisika SMA
Disusun Oleh :
Pak Anang
6.2. Menjelaskan besaran-besaran fisis terkait dengan peristiwa efek foto listrik/efek Compton .
Efek Foto Listrik
Efek Compton
Foton terhambur
Elektron
Radiasi
Foton penumbuk
Elektron
�
Logam
Elektron terpental
Efek Foto Listrik
Efek Compton
Efek foto listrik adalah gejala terlepasnya
elektron dari permukaan logam karena logam
disinari oleh gelombang elektromagnetik pada
frekuensi tertentu.
Efek Compton adalah terhamburnya foton
setelah ditumbukkan pada elektron.
Cahaya dilihat sebagai energi dalam rumus:
��
�
=ℎ
Elektron logam tersebut dapat keluar dari
logam karena elektron tersebut menyerap
energi yang diradiasikan pada logam.
Besarnya energi kinetik elektron yang
terlepas:
�� = ℎ − ℎ
0
Fungsi ambang (frekuensi batas) adalah batas
frekuensi terkecil dari gelombang
elektromagnetik yang menyebabkan elektron
terlepas dari logam.
Besaran yang terkait dengan frekuensi
ambang adalah fungsi kerja 0 , yaitu:
0
=ℎ
0
Setelah foton bertumbukan dengan elektron
secara lenting sempurna, maka energi foton
berkurang, frekuensi gelombang mengecil,
dan panjang gelombang memanjang.
1. ��′ � < ��
2. ′ <
3. �′ > �
�
Panjang gelombang foton setelah
bertumbukan:
�′ = � +
ℎ
− cos �
Panjang gelombang de Broglie
�=
ℎ
ℎ
=
�
Jadi, besarnya energi kinetik elektron
dipengaruhi oleh fungsi kerja:
�� = ℎ − ℎ
0
Artinya, syarat terjadinya efek foto listrik
adalah:
1. Frekuensi cahaya harus lebih besar
dari frekuensi ambang logam ( > 0 )
2. Panjang gelombang cahaya harus lebih
kecil dari panjang gelombang ambang
logam (� < �0 )
3. Energi foton sinar harus lebih besar
dari fungsi kerja logam (�� � > 0 )
Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)
Halaman 208
CONTOH SOAL
Efek Foto Listrik
1. Keluarnya elektron dari logam karena radiasi gelombang elektromagnetik disebut sebagai ....
A. Efek Compton
Efek fotolistrik adalah gejala keluarnya elektron dari logam, akibat
elektron menyerap energi radiasi gelombang elektromagnetik
B. Efek fotolistrik
dalam bentuk paket energi cahaya (foton)
C. Foton terhambur
D. Fungsi kerja
E. Frekuensi ambang
2. Efek fotolistrik dapat terjadi pada suatu logam jika ....
A. Menggunakan frekuensi gelombang elektromagnetik yang sesuai dengan nilai frekuensi
ambang
Efek fotolistrik terjadi bila
B. Menggunakan logam natrium dan alumunium
frekuensi foton sama atau
C. Menggunakan cahaya tampak
lebih dari frekuensi ambang
D. Menggunakan gelombang elektromagnetik berfrekuensi tinggi
E. Menggunakan logam dengan nilai energi ambang terkecil
3. Perhatikan gambar berikut!
��
Nilai frekuensi ambang logam dalam proses fotolistrik ditunjukkan oleh titik ....
A. P
Frekuensi ambang ditunjukkan pada
B. Q
perpotongan garis dan sumbu .
C. R
D. S
E. T
4. Grafik di samping menginformasikan energi kinetik maksimum
elektron yang disebabkan dari logam 1, 2, 3, 4 dan 5 yang
disinari cahaya. Frekuensi ambang terbesar adalah ....
A. 5
��
Frekuensi ambang ditunjukkan pada
B. 4
perpotongan garis dan sumbu
C. 3
0
artinya frekuensi ambang terbesar
D. 2
adalah 5
E. 1
��
1 2 3 4 5
5. Proses fotolistrik dari lima logam ditunjukkan oleh grafik berikut!
��
1 2 3 4 5
�
Nilai frekuensi ambang terkecil dimiliki oleh logam ....
A. 1
��
Frekuensi ambang ditunjukkan pada
B. 2
perpotongan garis dan sumbu
C. 3
0
artinya frekuensi ambang terkecil
D. 4
adalah 1
E. 5
Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)
Halaman 209
6. Berikut ini merupakan grafik hubungan kuat arus (�) dan tegangan listrik ( ) pada efek
fotolistrik.
0
�
Upaya yang dapat dilakukan agar grafik ( ) menjadi grafik ( ) adalah ....
A. Mengurangi intensitas sinar
Arus sebanding dengan intensitas, sehingga untuk
B. Menambah intensitas sinar
menjadikan grafik ( ) menjadi grafik ( ) maka yang
C. Menaikkan frekuensi sinar
dilakukan adalah menurunkan arus, artinya
D. Menurunkan frekuensi sinar
menurunkan intensitas.
E. Mengganti logam yang disinari
7. Perhatikan grafik fotolistrik berikut!
�
intensitas A
intensitas B
Dua cahaya (A dan B) akan menghasilkan nilai arus sama jika ....
Arus sebanding dengan intensitas, sehingga untuk
A. Intensitas cahaya A dinaikkan
menjadikan arus sama maka yang dilakukan adalah
B. Intensitas cahaya B diturunkan
menurunkan intensitas A, serta menaikkan intensitas B
C. Intensitas cahaya B dinaikkan
D. Intensitas cahaya A dinaikkan dan intensitas cahaya B diturunkan
E. Intensitas cahaya A dan intensitas cahaya B diturunkan
8. Pernyataan-pernyataan berikut ini berkaitan dengan efek foto listrik:
(1) Efek foto listrik terjadi bila energi foton yang datang pada permukaan logam lebih besar dari
fungsi kerjanya
(2) Kecepatan lepasnya elektron dari permukaan logam bergantung pada intensitas cahaya
yang diterimanya
(3) Banyaknya elektron yang lepas dari permukaan logam bergantung frekuensi cahaya yang
menyinarinya
Pernyataan yang benar adalah ....
A. (1), (2), dan (3)
Syarat terjadi efek fotolistrik
B. (2) dan (3)
> 0,
� < �0 ,
�� � > 0
C. (1) saja
D. (2) saja
E. (3) saja
9. Suatu gelombang elektromagnetik mempunyai frekuensi yang nilainy setengah dari frekuensi
ambang yang dibutuhkan suatu logam agar mengalami fotolistrik. Jika gelombang
elektromagnetik tersebut diradiasikan pada logam, peristiwa yang terjadi yaitu ....
Syarat terjadi efek fotolistrik
A. Terjadi efek fotolistrik dengan energi penuh
> 0,
� < �0 ,
�� � > 0
B. Tidak terjadi efek fotolistrik
Karena frekuensinya hanya setengah
C. Terjadi efekfotolistrik tanpa keluarnya elektron
frekuensi ambang artinya < 0 ,
D. Terjadi efek fotolistrik dengan nilai energi kinetik kecil
sehingga tidak terjadi efek fotolistrik.
E. Tidak terjadi efek fotolistrik namun elektron terpancar dari logam Dan elektrom tidak terlepas.
10. Peristiwa berikut ini terjadi pada proses efek fotolistrik,
� ....
A. Elektron keluar dari logam saat menyerap energi gelombang elektromagnetik
B. Elektron menyerap energi gelombang elektromagnetik
C. Elektron keluar dari logam dengan energi kinetik tertentu
D. Frekuensi gelombang elektromagnetik yang digunakan lebih besar atau sama dengan
frekuensi ambang
Elektron keluar karena menyerap
E. Elektron keluar dari logam menggunakan energi internal elektron energi foton. Bukan dari energi
internal elektron.
Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)
Halaman 210
Efek Compton
11. Panjang gelombang foton setelah menumbuk elektron semakin besar. Peristiwa tersebut akan
mengakibatkan ....
Panjang gelombang berbanding terbalik dengan frekuensi, frekuensi
sendiri berbanding lurus dengan energi foton. Artinya panjang
A. Energi foton berkurang
gelombang berbanding terbalik juga dengan energi foton. Jadi jika
B. Energi foton bertambah
C. Kecepatan gerak foton berkurang panjang foton bertambah besar, maka energi foton mengecil.
D. Kecepatan gerak foton bertambah SMART SOLUTION:
E. Energi sistem akan berubah
1. ��′ � < �� � , ′ < , �′ > �
12. Hubungan besaran-besaran pada tumbukan foton dengan elektron ditunjukkan dalam
ℎ
− cos � .
persamaan �′ − � =
�
Pernyataan yang tepat berdasarkan persamaan tersebut yaitu ....
Panjang gelombang foton setelah tumbukan bertambah.
A. Kecepatan foton berkurang setelah tumbukan
Terlihat bahwa dari rumus � > �
B. Kecepatan foton bertambah setelah tumbukan
C. Panjang gelombang foton bertambah setelah tumbukan
D. Panjang gelombang foton berkurang setelah tumbukan
E. Energi sistem berubah setelah terjadi tumbukan
13. Jika suatu foton menabrak elektron sehingga terjadi efek Compton, peristiwa yang �
terjadi
yaitu ....
2. Energi sistem tetap, ingat hukum kekekalan
A. Panjang gelombang foton bertambah
energi.
B. Energi foton berkurang
C. Berlaku hukum kekekalan energi
D. Elektron akan terpental dengan energi tertentu
E. Energi sistem berkurang setelah tumbukan
14. Soal masih diketik... Tunggu updatenya di http://pak-anang.blogspot.com.
15. Contoh soal lainnya menyusul ya... Pembahasan soal di SKL ini akan segera diupdate... Kunjungi
terus posting tentang SMART SOLUTION pada SKL ini di blog Pak Anang di http://pakanang.blogspot.com. Terima kasih.
Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)
Halaman 211
PEMBAHASAN SOAL UN FISIKA SMA 2012
1.
Pernyataan yang benar tentang efek fotolistrik adalah ....
A. peristiwa dapat dijelaskan dengan menganggap cahaya sebagai gelombang
B. elektron yang keluar dari permukaan logam akan berkurang jika frekuensi cahayanya
diperbesar
C. intensitas cahaya tidak mempengaruhi energi elektron yang keluar dari permukaan logam
D. efek fotolistrik terjadi pada daerah inframerah
E. efek fotolistrik akan terjadi, asalkan intensitas cahaya yang mengenai logam cukup besar
Intensitas cahaya tidak mempengaruhi energi elektron yang keluar tapi yang mempengaruhi adalah
frekuensi, intensitas cahaya mempengaruhi banyaknya elektron yang keluar!
Jika adik-adik butuh ’bocoran’ butir soal Ujian Nasional tahun 2013, maka adik-adik bisa download di
http://pak-anang.blogspot.com/2012/11/prediksi-soal-un-fisika-sma-2013.html. Semua soal tersebut
disusun sesuai kisi-kisi SKL UN tahun 2013 yang dikeluarkan secara resmi oleh BSNP tanggal
20November 2012 yang lalu.
Kisi-kisi SKL UN SMA tahun 2013 untuk versi lengkap semua mata pelajaran bisa adik-adik lihat di
http://pak-anang.blogspot.com/2012/11/kisi-kisi-skl-un-2013.html.
Terimakasih,
Pak Anang.
Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)
Halaman 212