Soal Gelombang Elektromagnetik

Pilihan Ganda 

1.    Koefisien emisivitas (e) benda gelap tepat dianggap ….

       A.e = 0

       B.0 < e < 1

       C.e = 1

       D.e < 1

       E.e > 1

2.    Energi yang dipancarkan benda berpijar setiap satuan luas permukaan per satuan waktu akan berbanding ….

       A.Lurus suhu mutlak.

       B.Lurus suhu mutlak pangkat dua.

       C.Lurus suhu luas pemukaan.

       D.Terbalik luas permukaan.

       E.Terbalik waktu.

3. Jika suhu mutlak suatu benda ditingkatkan maka panjang gelombang energi yang dipancarkannya ….

       A.Menjadi lebih panjang.

       B.Menjadi lebih pendek.

       C.Tidak menentu.

       D.Tetap.

       E.Nol.

4.    Panjang gelombang elektromagnetik yang dipancarkan suatu benda pada intensitas maksimum pada suhu 1200 K ialah ….

       A.8 x 10^-15m.

       B.2,4 x 10^-6m.

       C.3,48 x 10¹¹m.

       D.2,5 x 10⁵m.

       E.8 x 10¹¹m.

5.    Foton dengan energi besar ialah ….

       A.Sinar merah.

       B.Sinar ungu.

       C.Sinar gamma.

       D.Sinar X

       E.Sinar jingga.

6.    Frekuensi cahaya tampak sekitar 6 x 10¹⁴ Hz berarti energi fotonnya sekitar ….

       A.1,96 x 10^-17 joule.

       B.2,96 x 10^-18 joule.

       C.3,96 x 10^-19 joule.

       D.4,96 x 10^-19 joule.

       E.5,96 x 10^-19 joule.

7.    Kwanta energi yang terkandung dalam sinar ultra dengan panjang gelombang 2300 Angstrom ialah ….

       A.2,0 x 10^-19 joule.

       B.3,0 x 10^-19 joule.

       C.3,3 x 10^-19 joule.

       D.6,0 x 10^-19 joule.

       E.6,6 x 10^-19 joule.

8.    5,5 % energi yang dipancarkan lampu pijar berwarna kuning dengan panjang gelombang 5400 A. Bila lampu 100 watt, maka jumlah foton yang dipancarkan ialah ….

       A.11 x 10¹⁸.

       B.15 x 10¹⁸.

       C.18 x 10¹⁸.

       D.20 x 10¹⁸.

       E.22 x 10¹⁸.

9.    Lampu natrium 20 watt/22o volt memancarkan foton sebanyak 59 x 10¹⁷ setiap sekon. Bila cepat rambat cahaya 3 x 10⁸ m/s, maka panjang gelombang pancaran ialah ….

       A.3000 Angstrom.

       B.4000 Angstrom.

       C.5000 Angstrom.

       D.6000 Angstrom.

       E.7000 Angstrom.

10.  Kuantum radiasi cahaya yang panjang gelombang 6000 Angstrom dengan energi sebesar ….

       A.3,3 x 10^-21 joule.

       B.30 x 10^-21 joule.

       C.33 x 10^-21 joule.

       D.300 x 10^-21 joule.

       E. 330 x 10^-21 joule.

11.  Percobaan imbas fotolistrik menawarkan bahwa intensitas radiasi pada permukaan logam katode mempengaruhi ….

       A.Tenaga kinetis foto elektron.

       B.Jumlah foto elektron.

       C.Energi kinetik maksimum elektron.

       D.Frekuensi ambang.

       E.Beda potensial.

12.  Fungsi kerja suatu permukaan logam 4,0 eV diradiasi dengan foton frekuensi 3 x 10¹⁵Hz dan massa elektron 9,1 x 10³¹ kg. Bila muatan e = 1,6 x 10¹⁹C, maka kecepatan elektron ialah ….

       A.1,72 x 10⁴ m/s.

       B.3,44 x 10⁵ m/s.

       C.3,44 x 10⁶ m/s.

       D.1,72 x 10⁷ m/s.

       E.1,72 x 10⁸ m/s.

13.  Sinar ungu dengan frekuensi 10^-16 Hz diradiasi pada permukaan logam yang fungsi kerja 2/3 energi foton sinar ungu. Energi kinetik foto elektron ialah ….

       A.11 x 10^-17 m/s.

       B.22 x 10^-17 m/s.

       C.33 x 10^-17 m/s.

       D.44 x 10^-17 m/s.

       E.55 x 10^-17 m/s.

14.  Energi kinetik fotolistrik 4 x 10^-19 joule bila diradiasi dengan panjang gelombang 5000 A. Fungsi kerja permukaan logam ialah ….

       A.0.05 x 10^-18 joule.

       B.0,50 x 10^-18 joule.

       C.5,00 x 10^-18 joule.

       D.50 x 10^-18 joule.

       E.500 x 10^-18 joule.

15.  Sebuah elektron dengan cepat rambat 0,5 kali cepat rambat cahaya, berarti panjang de Broglie ialah ….

       A.3,6 x 10^-12m.

       B.4,2 x 10^-12m.

       C.4,6 x 10^-12m.

       D.1,2 x 10^-12m.

       E.2,4 x 10^-12m.

SOAL ESSAY

1.    Intensitas radiasi matahari eksklusif yang tidak diserap oleh atmosfer pada hari ekspresi dominan panas ialah 100 W/m². Berapa dekatkah Anda sanggup berdiri bila sebuah pemanas listrik 1,0 kW meradiasikan kalor ?

2.    Apabila suhu di permukaan matahari 6000⁰C pada panjang gelombang berapakah terjadi tenaga pancar maksimum?

3.    Sebuah benda hitam mempunyai tenaga pancar maksimum berada panjang gelombang 2000 mm. Berapakah suhu benda tersebut?

4.    Sebuah gelombang radio bidang mempunyai E_m 10^-4 V/m. Berapakah besar medan magnet B_m dan intensitas gelombang tersebut?

5.    Cahaya matahari menumbuk bumi dengan intensitas sebesar 20 kal/cm²-menit. Hitunglah besarnya medan listrik E_m dan medan magnet B_m untuk cahaya tersebut?

6.    Sebuah medan listrik yang berubah terhadap waktu sanggup menghasilkan medan induksi yang sanggup menembus ruang di sekitarnya. Berapakah berpengaruh medan listrik itu bila induksi yang dihasilkan 5 x 10^-5 T?

7.    Karbon dioksda laser memancarkan gelombang elektromagnetik yang menjalar dalam vakum pada arah X negatif dengan panjang gelombang 10,6 mm. Medan listrik yang ditimbulkan mempunyai amplitudo 1,5 M V/m. Tuliskan persentase gelombang untuk E sebagai fungsi waktu dan berapa besarnya induksi magnetik?

8.    Berdasarkan eksperimen permivitas ruang hampa 8,85 x 10^-12 C²/Nm² dan permeabilitas 4p x 10^-7 T.m/A. Berapakah kecepatan gelombang elektromagnetik di ruang hampa?

9.    Sebuah sumber radiasi memancarkan gelombang EM, amplitudo maksimum E dan B masing – masing 235 V/m dan 8 x 10^-7 T. Berapakah cepat rambat radiasi pada daerah itu?

10.  Buktikan bahwa satuan kecepatan gelombang elektromagnetik c = 1/[√(εomo)] ialah m/s!

11.  Sebuah stasiun radio mentransmisikan sinyal 10 kW dengan frekuensi 100 MHz. Carilah pada jarak 1 km:

a.       Amplitudo medan listrik dan medan magnetnya.

b.      Energi yang ditrima oleh sebuah panel yang berukuran 10 cm x 10 cm dalam waktu 5 menit!

c.       Energi pada kondisi normal yang ditrima oleh panel seluas A ialah ….

12.  Apabila kawat logam dihubungkan ke sebuah baterai maka ruang di sekitarnya akan timbul medan listrik yang di sebabkan oleh arus yang mengalir dalam kawat itu. Dengan memakai vektor poynting tunjukkanlah bahwa laju energi yang masuk dalam kawat sama dengan daya yang hilang (energi yang timbul sebagai panas).

13.  Satelit komunikasi mempunyai panel pengumpul energi matahari yang luasnya 4 m², menyerupai diperlihatkan dalam gambar. Asumsikanlah bahwa radiasi matahari jatuh tegak lurus panel dan terserap sempurna. Berapakah total daya yang terserap dan gaya tekanan gaya tekanan radiasinya?

14.  Bagaimanakah perubahan imbas Doppler dipakai untuk mendeteksi laju sebuah kendaraan beroda empat dengan radar?

15.  Suatu radiasi tiba pada sebuah benda dengan kekuatan 40 watt/m². Jika benda itu menyerap 2,5 watt/m². Berapakah faktor refleksi dan absorrsinya?

16.  Cahaya hijau mempunyai panjang gelombang 5000 A berapakah frekuensinya ?

17.  Sebuah kapal terbang yang berada 10 km dari sebuah pemancar radio mendapatkan sinyal dengan kekuatan 10 mW/m². Hitunglah berapa berpengaruh medan listrik dan medan magnet rata – rata yang diterima oleh pesawat !

18.  Tinjaulah kembali soal nomor 2, dengan menganggap gelombang dipancarkan secara isotropik hitunglah daya total yang diradiasikan oleh pemancar !

19.  Seorang siswa mengamati sebuah sumber gelombang elektromagnet yang mempunyai daya keluaran 250 W dari jarak 1,8 m. Berapakah besarnya radiasi medan listrik dan medan magnetik rms yang diterima pengamat ?

20.  Energi pancar maksimum yang tiba dari cahaya bintang Vega berada pada panjang gelombang 2,4 x 10^-6m. Berapakah frekuensinya ?

21.  Setiap sekon di matahari terjadi perubahan 4 x 10⁹kg materi menjadi energi radiasi. Jikalaju cahaya dalam vakum ialah 3 x 10⁸ m/s. Berapakah daya yang dipancarkan ?

22.  Sebuah pesawat penumpang mendapatkan sinyal tanda ancaman dari suatu bandara dikala pesawat itu tepat melintas bandara. Seorang oerator di bandara mendapatkan sinyal pantuan dari pesawat sesudah 0,00025 s semenjak ia mengirimkan sinyal. Berpakah ketinggian pesawat itu ?

23.  Salah satu warna cahaya spektrum matahari ialah warna merah yang mempunyai frekuensi 5,25 x 10¹⁴ Hz. Berapakah panjang gelombang cahaya merah ?

24.  Sebuah osilator listrik sanggup membangkitkan gelombang elektromagnetik dengan rapat energi 10^-9N/m². Berapakah berpengaruh medan listrik pada osilator tersebut ?

25.  Sebuah sumber gelombang EM memancarkan radiasinya dengan intensitas 12 W/cm², radiasi yang dipancarkan nya jatuh tegak lurus pada cermin pemantul yang luarnya 1,5 cm². Berapakah gaya yang beraksi pada cermin ?

26.  Jika anda ditana berapa banyaknya belahan dari spektrum EM yang terletak dalam jangkauan yang terlihat, Bagaimanakah tangggapan Anda ?

27.  Dalam kabel transmisi apakah energi diangkut dalam penghantar melalui mediator arus atau dalam ruang di antara penghantar melalui mediator medan ?

28.  Bagaimanakah kerapatan arus pergeseran berubah dengan waktu dan ruang dalam gelombang elektromagnetik yang terambat ?

29.  Sebuah gelombang EM menjalar dalam arah y negatif. Pada suatu kedudukan dan waktu tertentu medan listrik bekerja pada sumbu Z positif sebesar 100 v/m. Kemanakah dan berapa besar medan pada sumbu X ?

30.  Sebuah gelombang radio mempunyai E_m = 10^-4 V/m, berapakah intensitas gelombang yang diukur oleh fatwa energi ?

31.  Pesawat pembom terbang pada jarak 10 Km dari sebuah pemancar radio akseptor sinyal yang intensitasnya 10 mW/m². Hitunglah medan listrik rata – rata yang ditimbulkan oleh sinyal !

32.  Pulsa gelombang radar dipantulkan oleh sebuah benda dan diterima kembali sesudah 6 x 10^-5 s semenjak gelombnag itu dipancarkan. Berapa jauhkah jarak benda dengan radar ?

33.  Seorang pelaut mengukur kedalaman bahari dari atas kapalnya dengan gelombang EM, ternyata gelombang itu sanggup kembali sesudah 5 m sekon. Berapakah kedalaman bahari tersebut ?

34.  Logam X berpijar sehingga ruang di sekitarnya menjadi terang. Berapakah besar frekuensinya kalau panjang gelombang cahaya yang berpijar itu 300 nm ?

35.  Sebuah gelombang EM dalam vakum dihasilkan oleh medan listrik E = sin p [(3 x 10⁶) – (9 x 10¹⁴t)]. Tentukanlah frekuensi gelombangnya !

Sumber http://hajarfisika.blogspot.com

Share this post