Suatu berkas cahaya dengan energy 2,075 eV melemparkan elektron-elektron dari permukaan foto anoda. Energi kinetik maksimum elektron-elektron tersebut adalah 2,5 eV. Berapa frekuensi ambang dan panjang gelombang minimum cahaya tersebut untuk dapat melepaskan elektron dari bahan foto-anoda.

Suatu berkas cahaya dengan energy 2,075 eV melemparkan elektron-elektron dari permukaan foto anoda. Energi kinetik maksimum elektron-elektron tersebut adalah 2,5 eV. Berapa frekuensi ambang dan panjang gelombang minimum cahaya tersebut untuk dapat melepaskan elektron dari bahan foto-anoda.

Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah 0,1 x 10^15 Hz dan 5,96 x 10^-7 m

Diketahui:
E (energi) = 2,075 eV
Ek (energi kinetik) = 2,5 eV

Ditanya: fo (frekuensi ambang) dan λ (panjang gelombang)

Jawab:
Konsep yang digunakan dalam menjawab soal ini adalah persamaan efek fotolistrik yaitu:
Ek = E – Wo
Dengan:
Ek = energi kinetik (J atau eV)
E = energi (J atau eV)
Wo = fungsi ambang (J atau eV)

Pertama, cari fungsi ambang:
2,5 = 2,075 – Wo
Wo = 2,075 – 2,5
Wo = -0,425 eV

Konversikan satuan ke J dimana 1 eV sama dengan 1,602 x 10^-19 J

Maka:
Wo = -0,425 x 1,602 x 10^-19
Wo = -0,68 x 10^-19 J

Maka, frekuensi ambang:
Wo = hfo
fo = Wo/h
Dengan h adalah konstanta Planck maka:
fo = -0,68 x 10^-19/(6,6 x 10^-34)
fo = -0,1 x 10^15 Hz

Kemudian, untuk panjang gelombang minimum:
E = hc/λ
λ = hc/E
λ = (6,6 x 10^-34 x 3 x 10^8)/(2,075 x 1,602 x 10^-19)
λ = 19,8 x 10^-26/(3,32 x 10^-19)
λ = 5,96 x 10^-7 m

Maka, frekuensi ambang dan panjang gelombang minimum adalah -0,1 x 10^15 Hz dan 5,96 x 10^-7 m

Baca Juga :  Benda didepan cermin lengkung seperti gambar. Sifat bayangan yang akan terbentuk: