Contoh Soal Efek Fotolistrik dan Pembahasannya

Ilustrasi Contoh Soal Efek Fotolistrik dan Pembahasannya (Foto: Artturi Jalli | Unsplash.com)

Fisika adalah cabang dari Ilmu Pengetahuan Alam yang sudah dipelajari sejak tingkat SMP. Meskipun sangat bermanfaat bagi kehidupan, banyak yang tidak menyukai pelajaran Fisika karena dianggap sulit.

Salah satu materi dalam pelajaran ini adalah efek fotolistrik. Untuk bisa lebih memahaminya, kalian bisa berlatih dengan mengerjakan contoh soal efek fotolistrik dalam artikel ini.

Sebelum mengerjakan soal, sebaiknya kalian memahami apa yang dimaksud dengan efek fotolistrik. Berikut ini pembahasannya.

Baca juga: Definisi dan Daftar Cabang Ilmu Fisika beserta Perannya

Pengertian dan Contoh Soal Efek Fotolistrik

Ilustrasi Pengertian dan Contoh Soal Efek Fotolistrik (Foto: Bamdad Norouzian | Unsplash.com)

Dikutip dari buku Fisika untuk SMA Kelas XII oleh Arifudin (2007), efek fotolistrik adalah peristiwa terlepasnya elektron dari permukaan logam karena ada foton yang mengenai logam tersebut ketika logam disinari dengan cahaya.

Frekuensi terendah cahaya yang digunakan agar bisa terjadi arus listrik disebut dengan frekuensi ambang.

Karena frekuensi cahaya sangat berkaitan dengan energi foton, energi terkecil yang digunakan untuk menghasilkan arus listrik harus bernilai W0 = hf0 dengan W0 merupakan energi ambang atau fungsi kerja logam. Nilai fungsinya tergantung pada jenis logam katoda yang digunakan.

Jika frekuensi foton lebih rendah dari fungsi kerja (hf ≤ W0), maka elektron tidak akan lepas. Jika frekuensi foton ditingkatkan (hf > W0), maka fungsi kerja akan berlebih apabila hanya dipakai untuk melepaskan elektron.

Sisa energi tersebut akan dimanfaatkan elektron sebagai energi kinetik. Jika energi foton yang dijatuhkan pada katoda adalah hf dan fungsi kerja W0, maka energi maksimum elektron adalah Ek maks = hf - W0.

Berikut ini contoh soal efek fotolistrik dan pembahasannya:

1. Energi ambang sebuah logam adalah 1,8 eV, diberi sinar berenergi 2 eV. Besar energi elektron yang keluar dari logam adalah…

Pembahasan:

Ek = E - Eo

Ek = 2 - 1,8

Ek = 0,2 eV

2. Permukaan logam tertentu mempunyai fungsi kerja W joule. Bila konstanta Planck h joule sekon, maka energi maksimum fotoelektron yang dihasilkan oleh cahaya berfrekuensi v Hz adalah…

Pembahasan:

Ek = E - Eo

Ek = hf - Eo

Ek = hv - W

3. Permukaan katode disinari cahaya sampai pada frekuensi tertentu, ternyata tidak terjadi foto elektron. Agar permukaan katode memancarkan fotoelektron, usaha yang dapat dilaksanakan adalah …

Pembahasan:

Foto elektron tidak terjadi berarti energi cahaya yang disinarkan masih dibawah energi ambang, untuk itu frekuensi cahaya harus diperbesar hingga menghasilkan energi yang melebihi energi ambang. Untuk memperbanyak jumlah foto elektron yang terjadi, maka intensitas cahaya harus dinaikkan.

Sekian contoh soal efek fotolistrik dan pembahasannya. Selamat belajar. (KRIS)