TUGAS MANDIRI
PENGANTAR FISIKA KUANTUM
(PAFI4334)
PETUNJUK: UNTUK SOAL NOMOR 1
SAMPAI 43, PILIHLAH SATU JAWABAN
YANG PALING TEPAT!
1. Intensitas radiasi benda hitam menurut Ray
Leigh-Jeans adalah berbanding lurus dengan
A. suhunya.
B. suhu mutlaknya.
C. pangkat empat suhunya.
D. pangkat empat suhu mutlaknya.
2. Elektron atom hidrogen bertransisi sehingga
membentuk deret Balmer. Panjang gelombang terpendek dari spektrum deret Balmer
terjadi pada elektron bertransisi dari
A. n = 3 ke n = 2.
B. n = 4 ke n = 2.
C. n = 5 ke n = 2.
D. n = ~ ke n = 2.
3. Effek fotolistrik adalah peristiwa
A. penyinaran plat (katode) oleh foton.
B. terlepasnya elektron dari pemanasan filamen.
C. terlepasnya elektron dari plat (katode) yang
dijatuhi foton.
D. terjadinya arus listrik akibat plat (katoda
yang dijatuhi foton).
4. Sebuah titik S berada pada kartesian ke
koordinat tabung koordinat kartesian S(6,8,9), maka titik S pada koordinat
tabung
A. S (13,45;36,870;9).
B. S (12,04;36,870;9).
C. S (10;53,130;9).
D. S (10,84;53,130,9).
5. Hamiltonian adalah
A. energi yang berkaitan dengan momentum
partikel.
B. bentuk energi sebagai fungsi koordinat dan
momentum.
C. bentuk hukum kekalan momentum partikel.
D. bentuk hukum kekalan momentum dan energi.
6. Partikel bergerak dalam koordinat kartesian
mempunyai momentum Px =
, Py =
dan Pz =
, maka momemtum partikel dalam koordinat silindris
adalah
A. Pr =
, Pq =
, PÆ =
.
B. Pr =
,
=
, Pz =
.
C. Pr =
, Pq =
, Pz =
.
D. Pr =
, Pq =
mq Pz = mz.
7. Yang dimaksudkan dengan ruang Hilbert adalah
ruang vektor berdimensi
A. tertentu berproduk skalar lengkap.
B. tak hingga berproduk skalar lengkap.
C. tak hingga berproduk skalar tak lengkap.
D. tertentu berproduk skalar tak lengkap.
8. Titik S berada pada koordinat bola S(10;600,450),
maka titik S pada koordinat kartesian adalah
A. (6,12;5,12;5).
B. (5;6,12;6,12).
C. (6,12;5;6,12).
D. (6,12;6,12;5).
9. Titik S berada pada koordinat tabung S(10;600;5),
maka titik s pada koordinat bola adalah
A. (10;600,600).
B. (10;450,600).
C. (10,300;600).
D. (10,200;600).
10. Energi kinetik partikel yang bergerak dalam koordinat kartesian
, maka dalam koordinat tabung adalah
A.
.
B.
.
C.
.
D.
.
11. Atom deuterium mempunyai sebuah proton pada titik (x1,y2,x1)
dan dua buah neutron berada di (x2,y2,z2) dan
(x3,y3,z3) maka derajat kebebasan yang
dimiliki inti atom denterim sebesar
A. 3.
B. 6.
C. 9.
D. 27.
12. Partikel bebas yang bergerak pada koordinat kartesian. Keadaannya
dapat dinyatakan G(x,y,Px,Py),
maka pada koordinat polar dapat dinyatakan
A. G(q,Æ,Pq,PÆ).
B. G(r,Æ,Pr,PÆ).
C. G(r,Æ,Pr,Pq).
D. G(r,q,Pr,Pq).
13. Partikel yang bergerak mempunyai momentum anguler L, maka energi
partikel dalam bentuk Hamiltoniannya adalah
A. H = pr2/2m + pr/2m.
B. H = L2/2mr + L/2mr.
C. H = pr2/2m + L2/2mr2.
D. H = pr/2m + L/2mr.
14. Partikel bebas mempunyai persamaan Hamiltonian dalam koordinat
bola sebagai berikut :
maka Pq adalah
A. Pq mr2 Æ sin2q.
B. Pq =
cos q /
mr2 sin3 q.
C. Pq = mr2q.
D. Pq = mp2Æ
15. Dua operator
dan
= A(x) polinomial pada x, maka komutator kedua
operator tersebut
A.
B.
.
C.
D.
16. Operator A dan B bersifat komutator, jika padanya bekerja pada
fungsi y maka
operasinya
A. [A,B] y = - [B,A] y.
B. [A,B] y = ABy - ABy.
C. [A,B] y = - A,B - ABy.
D. [A,By] = - [A,B] y.
17. Dalam operasi pengukuran peran operator adalah sebagai
A. wakil observabel yang diukur.
B. pengoperasian fungsi-fungsi.
C. pengatur observabel yang diukur.
D. hasil pengukuran observabel.
18. Koefisien normalisasi dari fungsi gelombang U(x) = Al
e-ax2
adalah
A.
.
B.
.
C.
.
D.
.
19. Suatu fungsi sebagai berikut eikx padanya bekerja
operator hamiltonian maka nilai eigennya
A. k h eikx.
B.
C.
D.
20. Bila A =
, maka
harga A+ adalah
A.
.
B.
.
C.
.
D.
.
21. Operator momentum ih Ñ, maka operator energi kinetik
A.
.
B.
.
C.
.
D.
.
22. Fungsi gelombang partikel
y(x)
= A exp
adalah
A. a h.
B. a2h.
C. a h y.
D. a2hy.
23. Suatu partikel mempunyai persamaan Schrodinger
spektrum eigen berikut adalah
A.
.
B. jk =
Aeikx.
C. jk
(r,t) = Aeik(x-wt)
D. jn
(r,t) = A jn(r)e-iEnt/h
24. Partikel mempunyai fungsi gelombang y(x,r)
= A ei(hx-wt) dan memperoleh energi E = hw, maka pada fungsi gelombang bekerja operator
A.
B. hw.
C. Ih
D. ih
25. Suatu partikel mempunyai fungsi gelombang y =
A ei (kx - wt).
padanya bekerja suatu operator deferensial
maka diperoleh nilai eigen dari fungsi gelombang
A. ikA.
B. iwA.
C. ikAx.
D. iwAt.
26. Fungsi gelombang partikel y =
A e-iEt/h sin
. termormalisasi pada daerah 0<x<a, maka
besar A adalah
A.
.
B.
.
C.
.
D.
.
27. Foton datang membawa energi 5167ev menumbuk elektron diam sehingga
foton terhambur dengan membentuk sudut q
terdapat sumbu x dan energi foton yang terhambur 5141ev maka besar sudut hambur
A. 600.
B. 59,70.
C. 59,60.
D. 58,70.
28. Suatu benda hitam mempunyai suhu 100c maka daya yang
dipancarkan persatuan luas (s =
5,67.10-8 watt/m2 K4)
A. 5,67.10-7 watt/m2.
B. 1,59.10-5 watt/m2.
C. 5,67.10-4 watt/m2.
D. 364 watt/m2.
29. Foton yang memiliki panjang gelombang (h =
3500 A0) di jatuhkan pada permukaan kalium, ternyata terjadi efek
fotolistrik dengan energi kinetik fotoelektron maksimum sebesar 1,3 ev. Maka
fungsi kerja kalium (h = 4,136.10-16
ev.s) adalah
A. 4,8 ev.
B. 3,5 ev.
C. 3,3 ev.
D. 2,2 ev.
30. Pada efek fotolistrik permukaan logam dijatuhi sinar biru dengan
panjang gelombang 4,1.10-7 m. dan fungsi kerja logam 1,6.10-19
J, maka energi kinetik fotoelektron
h = 6.6.10-34J/s , c = 3.108m/s adalah
A. 4,8 .10-19J.
B. 3,2 .10-19J.
C. 1,6 .10-19J.
D. 8 .10-20J.
31. Besar energi kinetik elektron atom hidrogen yang berada pada
bilangan kuantum utama (n=3) adalah (me = 9,1 .10-31kg , h = 6,63.
10-34 Js ao = 5,3 .10-11 m)
A. 1,51 ev.
B. 2,42 ev.
C. 4,15 ev.
D. 6,64 ev.
32. Elektron bergerak dengan kecepatan 3x104ms-1.
Maka posisi elektron pada suatu waktu tertentu (me = 9,1. 10-31kg, h
= 6,63. 10-34JS )
A. 2,43 . 10-2m.
B. 2,42 . 10-3m.
C. 2,42 . 10-4m.
D. 2,43 . 10-8m.
33. Elektron bergerak sepanjang sumbu x. Pada waktu bergerak diperoleh
posisi elektron 5,8. 10-9m dengan ketelitian 1persen. Maka kecepatan
elektron pada waktu pengukuran posisi adalah (me = 9,1 .10-31 kg ; h
= 6,63. 10-34 JS)
A. 1,26. 107m.
B. 2,26. 107m.
C. 2,52. 107m.
D. 3,25. 107m.
34. Neutron pada inti atom dengan jari-jarinya 2.10-13cm,
maka energi kinetiknya dalam erg dengan menggunakan prinsip ketidakpastian
Heisenberg adalah
A. 1,65 . 10-4 erg.
B. 8,22 . 10-4 erg.
C. 8,22 . 10-5 erg.
D. 4,11 . 10-5 erg.
35. Elektron atom hidrogen berada pada bilangan kuantum utama n = 5,
maka momentum anguler elektron sebesar : (h = 6,63 . 10-34 JS)
A. 5,28 . 10-34 Kg m2/s.
B. 5,27 . 10-33 Kg m2/s.
C. 5,28 . 10-32 Kg m2/s.
D. 5,28 . 10-31 Kg m2/s.
36. Energi kinetik elektron 54 ev, maka elektron tersebut mempunyai
panjang gelombang
A. 4,2Ao.
B. 4,0Ao.
C. 1,66Ao.
D. 1,26Ao.
37. Sinar x memiliki panjang gelombang 0,24nm dihamburkan secara
compton dengan sudut hambur 600 (h = 6,63 . 10-34 JS)
adalah
A. 5179,7 ev.
B. 5153,9 ev.
C. 5135,6 ev.
D. 25,8 ev.
38. Foton
yang dipancarkan oleh lampu berada pada cahaya biru (
= 4700A0).
Tentukan momentum foton yang berada pada cahaya biru
A. 1,4
. 10-27 N sec.
B. 1,4 . 10-31 N sec.
C. 1,4 . 10-32 N sec.
D. 1,4 . 10-34 N sec.
39. Elektron bergerak di antara keping kapasitor yang dipisahkan beda
potensial 104 volt, maka elektron mempunyai enegri kinetik sebesar
A. 1,6. 10-9 erg.
B. 1,6. 10-8 erg.
C. 1,6. 10-15 ev.
D. 1,6. 10-14 joule.
40. Elektron bergerak melingkar dengan jari-jari 5,3 . 10-11m
dengan kecepatan v = 105m/s maka momentum anguler elektron
A. 4,823 . 10-36 kg m2/s.
B. 4,823 . 10-35 kg m2/s.
C. 4,823 . 10-35 gram cm2/s.
D. 4,823 . 10-34 kg m2/s.
41. Suatu partikel mempunyai fungsi gelombang
maka nilai harap posisi
A.
B.
C.
D.
42.
sinar
ultra violet dijatuhkan pada permukaan perak yang mempunyai fungsi kerja 7,52 .
10-19 j dengan panjang gelombang ultra violet (l = 1000 A0) terjadi efek fotolistrik
besar tegangan yang memisahkan keping A
dan B adalah
A. 12,4 v.
B. 7,7 v.
C. 4,7 v.
D. 2,7 v.
43.
Dari grafik di atas dapat
diartikan
A. energi fotoelektron tergantung dari besar arus elektron.
B. besar arus elektron tergantung pada frekuensi foton datang.
C. pada tegangan yang sama arusnya tidak sama.
D. arus elektron besarnya berbeda untuk intensitas cahaya yang
berbeda.
PETUNJUK: UNTUK SOAL NOMOR 44
SAMPAI 54, PILIHLAH!
A. JIKA PERNYATAAN BENAR, ALASAN BENAR, DAN
KEDUANYA MERUPAKAN HUBUNGAN SEBAB!
B. JIKA PERNYATAAN BENAR, ALASAN BENAR, TETAPI
KEDUANYA BUKAN MERUPAKAN HUBUNGAN SEBAB!
C. JIKA PERNYATAAN BENAR, ALASAN SALAH, ATAU
JIKA PERNYATAAN SALAH ALASAN BENAR!
D. JIKA PERNYATAAN DAN ALASAN KEDUANYA SALAH!
44. Momentum anguler elektron besar bila berada pada bilangan kuantum
utama besar juga.
sebab
Momentum
anguler elektron besarnya berbanding lurus dnegan bilangan kuantum utama.
45. Pengukuran posisi dan momentum yang dilakukan secara serentak akan
terjadi ketidak pastian pada salah satu dari yang diukur.
sebab
Posisi
suatu partikel berbanding terbalik dnegan momentum partikel tersebut.
46. Momentum foton yang datang pada efek compton lebih besar daripada
momentum foton hambur.
sebab
Energi
foton datang lebih besar daripada energi foton hambur.
47. Puncak intensitas radiasi benda hitam bergeser ke arah panjang gelombang
yang lebih pendek.
sebab
Panjang
gelombang yang pendek mempunyai frekuensi yang tinggi.
48. Foton yang memiliki panjang gelombang pendek, energinya kecil.
sebab
Energi
foton besarnya berbanding lurus dengan frekuensi foton.
49. Semakin tinggi suhu benda hitam semakin pendek panjang gelombang
yang dipancarkan.
sebab
Suhu
berbanding terbalik dengan panjang gelombang foton yang dipancarkan oleh benda
hitam.
50. Operator yang dioperasikan pada fungsi akan bermakna kecuali
operator identitas.
sebab
Operator
identitas tidak mengubah sifat suatu fungsi yang dikenainya.
51. Hamiltonian pada dasarnya merupakan hukum kekalan energi.
sebab
Pada
persamaan Hamiltonian menyangkut penjumlahan energi potensial dan energi
kinetik.
52. Partikel yang bergerak bebas dalam koordinat kartesian bentuk
hamiltoniannya H =
.
sebab
Partikel
bebas tidak dipengaruhi oleh medan potensial.
53. Benda yang bergerak dengan kecepatan tinggi mempunyai panjang
gelombang de Broglie yang pendek.
sebab
Benda
yang bergerak dengan kecepatan tinggi momentumnya besar dan panjang gelombang
de Broglie berbanding terbalik dengan momentum.
54. Energi total elektron atom hidrogen besar bila elektron berada
pada bilangan kuantum utama yang besar pula.
sebab
Energi
total elektron berbanding lurus dengan momentum anguler elektron.
PETUNJUK: UNTUK SOAL NOMOR 55
SAMPAI 60, PILIHLAH!
A. JIKA 1) DAN 2) BENAR!
B. JIKA 1) DAN 3) BENAR!
C. JIKA 2) DAN 3) BENAR!
D. JIKA 1), 2), DAN 3) SEMUANYA BENAR!
55. Panjang gelombang de Broglie dari suatu partikel tergantung pada
1) massa partikel
2) kecepatan partikel
3) besar partikel
56. Elektron atom hidrogen yang berpindah tingkat energinya membentuk
deret Lyman bila berpindah dari
1) E2 ke E1
2) E3 ke E2
3) E4 ke E1
57. Frekuensi anguler elektron atom hidrogen mengelilingi inti
besarnya tergantung pada
1) massa elektron
2) pangkat tiga bilangan kuantum utama
3) pangkat dua jari-jari Bohr
58. Besar pergeseran compton tergantung pada
1) panjang gelombang foton datang
2) massa partikel yang menghamburkan foton
3) sudut hambur dari foton
59. Efek fotolistrik dapat terjadi bila
1) energi foton yang datang pada plat lebih besar daripada fungsi
kerja plat
2) frekuensi foton yang datang pada plat lebih besar daripada
frekuensi ambang plat
3) intensitas foton yang datang pada plat harus kuat sehingga banyak
elektron terlepas
60. A dan B merupakan operator linier yang bekerja pada fungsi Y, maka operasi yang tepat adalah (c : skalar)
1) (A,B) Y = A (BY)
2) (A+B) Y = A Y + BY
3) (AB)(CY) = A (CBY)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar