© Penerbit Mahir Sdn. Bhd. (183897-P) 967 Rajah 1 menunjukkan suatu graf frekuensi melawan tenaga kinetik, KE.Diagram 1 shows the graf of frequency against kinetic energy, KE.Rajah 1 / Diagram 1Persamaan manakah yang betul untuk menghitung pemalar Planck, h daripada graf itu?Which equation is correct to calculate the Planck’s constant, h from the graph?A h = PQB h = – PQC h = QPD h = – QP 8 Rajah 2 menunjukkan sinar gelombang dengan panjang gelombangnya 598 nm ditujukan ke atas permukaan logam yang mempunyai fungsi kerja, 2.7 × 10–19 J. Diagram 2 shows a light beam with a wavelength of 598 nm incident on metal surface which have work function 2.7 × 10–19 J.Rajah 2 / Diagram 2OP4OP4Tentukan laju elektron yang dibebaskan.Determine the speed of emitted electron.[me = 9.11 × 10–31 kg, h = 6.63 × 10–34 J s, c = 3.0 × 108 m s–1]A 3.0 × 105 m s–1B 7.4 × 105 m s–1C 3.7 × 105 m s–1D 1.8 × 105 m s–1 9 Jadual 1 menunjukkan tiga jenis logam dan fungsi kerja masing-masing.Table 1 shows three types of metals with their respective work function.LogamMetalFungsi kerjaWork functionP 0.82 eVQ 1.92 eVR 3.11 eVJadual 1 / Table 1Jika frekuensi bagi sinar gelombang yang ditujukan ke atas permukaan logam ialah 677 THz, logam manakah yang akan menunjukkan kesan fotoelektrik?If the frequency of the wave directed to the metal surface is 677 THz, which metals will show the photoelectric effect?[1 eV = 1.60 × 10–19 J]A P, Q dan R C R dan QP, Q and R R and QB P dan R D P dan QP and R P and Q10 Jika kadar bilangan elektron yang bergerak dalam litar eksperimen fotoelektrik ialah 2.7 × 1013 s–1, hitung nilai arus fotoelektrik yang dicatat oleh ammeter. If the rate of flow of electron in a circuit of photoelectricexperiment is 2.7 × 1013 s–1, calculate the value of the photoelectric current recorded by the ammeter. [e = 1.6 × 10–19 C]A 0.59 μAB 1.7 μAC 4.3 μAD 1.1 μAOP4Cahaya OP4LightLogam MetalElektronElectron EQPTenaga kinetik Kinetic energyFrekuensi FrequencyTopikal Mahir Fizik (Bab7)3rd 21/8/24.indd 96 22/08/2024 12:08 PMPENERBIT MAHIR SDN BHD
© Penerbit Mahir Sdn. Bhd. (183897-P) 97Kertas 2Bahagian A1 Rajah 1 menunjukkan lengkung sinaran jasad hitam.Diagram 1 shows the black body radiation curved.Rajah 1 / Diagram 1 (a) Tanda (✓) bagi jawapan yang betul dalam petak yang disediakan. Mark (✓) the correct answer in the box provided.Jasad hitam ialah yang unggul bagi sinaran elektromagnet.Black bodies are the ideal of electromagnetic radiation. penyerap absorbers pemancar radiators penyerap dan pemancar absorbers and radiators [1 markah/mark](b) Berdasarkan Rajah 1, namakan sinaran di X. Based on Diagram 1, name the radiation at X.[1 markah/mark](c) (i) Keputusan eksperimen yang melibatkan sinaran jasad hitam telah menunjukkan percanggahan dengan teori fizik klasik. Berdasarkan Rajah 1, apakah percanggahan yang membawa kepada tercetusnya teori fizik kuantum? Experimental results involving black body radiation are inconsistent with classical physics theory. Based on Diagram 1, what was the controversy that sparked the theory of quantum physics?[1 markah/mark]OP2OP2OP5Ultraungu Ultraviolet XInframerah InfraredPanjang gelombang, λ Wavelength, λKeamatan IntensityTopikal Mahir Fizik (Bab7)3rd 21/8/24.indd 97 22/08/2024 12:08 PMPENERBIT MAHIR SDN BHD
© Penerbit Mahir Sdn. Bhd. (183897-P) 98(ii) Apakah yang dicadangkan oleh Max Planck untuk menyelesaikan masalah di 1(c)(i)?What did Max Planck propose to solve the problem in 1(c)(i)?[1 markah/mark]2 Rajah 2 menunjukkan satu eksperimen untuk membuktikan kedualan gelombang-zarah. Halaju elektron yang ditembak keluar daripada senapang elektron ialah 7.3 × 105 m s–1. Diagram 2 shows an experiment to demonstrate the duality of wave-particle. The velocity of emitted electrons from the electron gun is 7.3 × 105 m s–1.Rajah 2 / Diagram 2 (a) Apakah maksud kedualan gelombang-zarah?What is meant by the duality of wave-particle?[1 markah/mark](b) Tulis persamaan bagi setiap kes berikut:Write an equation for each of following situation:(i) Zarah bersifat gelombang Particle behave as a wave(ii) Gelombang bersifat zarah Wave behave as a particle[2 markah/marks](c) Diberi laju elektron yang ditembak keluar dari senapang elektron ialah 7.3 × 105 m s–1.Tentukan panjang gelombang de Broglie bagi elektron.Given that the speed of electron from the electron gun is 7.3 × 105 m s–1. Determine the de Broglie wavelength of emitted electrons.[Pemalar Planck = 6.63 × 10–34 J s; Jisim satu elektron = 9.11 × 10–31 kg][Planck’s constant = 6.63 × 10–34 J s; Mass of an electron = 9.11 × 10–31 kg][2 markah/marks]OP2OP2OP4ElektronElectronSkrinScreenSenapang alur elektronElectron beam gunCorak interferensInterference patternDwicelahDouble slitTopikal Mahir Fizik (Bab7)3rd 21/8/24.indd 98 22/08/2024 12:08 PMPENERBIT MAHIR SDN BHD
© Penerbit Mahir Sdn. Bhd. (183897-P) 993 Rajah 3 menunjukkan salah satu daripada gabungan spektrum elektromagnet.Diagram 3 shows one of the electromagnetic spectrum combinations.Rajah 3 / Diagram 3 (a) Nyatakan jenis spektrum yang ditunjukkan dalam Rajah 3. State the type of spectrum shown in Diagram 3.[1 markah/mark](b) Berdasarkan Rajah 3, namakan kuantiti fizik yang semakin bertambah yang diwakili oleh anak panah.Based on Diagram 3, name the increasing physical quantity represented by the arrow.[1 markah/mark](c) Cahaya ultraungu mempunyai panjang gelombang, λ = 390 nm dan cahaya merah mempunyai panjanggelombang, λ = 750 nm.Hitung tenaga foton bagi cahaya ultraungu dan cahaya merah.Ultraviolet light has wavelength, λ = 390 nm and red light has wavelength, λ = 750 nm.Calculate the photon energy of ultraviolet light and red light.[Pemalar Planck, h = 6.63 × 10–34 J s; Laju cahaya dalam vakum = 3.0 × 108 m s–1][Planck’s constant, h = 6.63 × 10–34 J s; Speed of light in vacuum = 3.0 × 108 m s–1][3 markah/marks](d) Nyatakan hubungan antara tenaga foton dengan panjang gelombang.State the relationship between photon energy and wavelength. [1 markah/mark]OP2OP2OP4OP2400 450 500 550 600 650 700 nmTopikal Mahir Fizik (Bab7)3rd 21/8/24.indd 99 22/08/2024 12:08 PMPENERBIT MAHIR SDN BHD
© Penerbit Mahir Sdn. Bhd. (183897-P) 1004 Rajah 4 menunjukkan susunan radas eksperimen untuk mengkaji kesan fotoelektrik. Diagram 4 shows the apparatus set-up for the experiment to study photoelectric eff ect.Rajah 4 / Diagram 4 (a) Apakah maksud kesan fotoelektrik? What is the meaning of photoelectric eff ect?[1 markah/mark] (b) (i) Namakan komponen Q. Name the component Q. [1 markah/mark] (ii) Apakah fungsi komponen Q? What is the function of the component Q?[1 markah/mark](c) Nyatakan satu syarat yang perlu dipatuhi untuk membebaskan elektron dari permukaan logam. State one condition must be satisfi ed to remove an electron from the metal surface.[1 markah/mark](d) Hubung kait frekuensi foton cahaya dengan tenaga kinetik fotoelektron yang dipancarkan daripada permukaan logam. Relate the frequency of the photon of light to the kinetic energy of the photoelectrons emitted from the metal surface.[1 markah/mark]OP2OP3OP2OP3CahayaLightPermukaan logamMetal surfacePengesanDetectorQMODEL ZON UTARA FIZIK aw by zaidee s - aw48 s - aw49 s - aw50+ _Topikal Mahir Fizik (Bab7)3rd 21/8/24.indd 100 22/08/2024 12:08 PMPENERBIT MAHIR SDN BHD
© Penerbit Mahir Sdn. Bhd. (183897-P) 101(e) Pancaran cahaya dengan frekuensi 7 × 1014 Hz ditujukan ke atas permukaan logam yang mempunyai fungsi kerja 2.32 × 10–19 J. [Pemalar Planck, h = 6.63 × 10–34 J s]A beam of light with a frequency of 7 × 1014 Hz is directed on a metal surface with a work function of 2.32 × 10–19 J. [Planck’s constant, h = 6.63 × 10–34 J s] Hitung Calculate(i) tenaga cahaya itu,the energy of the light,[2 markah/marks](ii) tenaga kinetik elektron yang dipancarkan.the kinetic energy of emitted electron.[2 markah/marks]5 Rajah 5 menunjukkan graf tenaga kinetik, K melawan frekuensi, f bagi suatu logam.Diagram 5 shows a graph of kinetic energy, K against frequency, f for a metal.Rajah 5 / Diagram 5 (a) Nyatakan definisi bagi fungsi kerja, W. State the definition of work function, W.[1 markah/mark]OP4OP2K/ J0 232 f/ THzTopikal Mahir Fizik (Bab7)3rd 21/8/24.indd 101 22/08/2024 12:08 PMPENERBIT MAHIR SDN BHD
© Penerbit Mahir Sdn. Bhd. (183897-P) 102(b) Tulis persamaan Einstein untuk mengaitkan tenaga foton, hf, tenaga kinetik elektron yang dibebaskan dan fungsi kerja, W.Write an Einstein’s equation to relate between the photon energy, hf, the kinetic energy of the emitted electron and the work function, W.[1 markah/mark](c) Tulis satu persamaan untuk menghubungkan antara W dengan frekuensi ambang, fo. Write an equation to relate between W and threshold frequency, f°.[1 markah/mark](d) Perhatikan Rajah 5.Observe Diagram 5.(i) Tentukan nilai frekuensi ambang bagi logam tersebut. Determine the value of threshold frequency of the metal.[1 markah/mark](ii) Hitung fungsi kerja, W logam tersebut.Calculate the work function, W of the metal.[2 markah/marks](iii) Hitung panjang gelombang ambang, λ° bagi logam tersebut.Calculate the threshold wavelength, λ° of the metal.[2 markah/marks](iv) Nyatakan bagaimana pemalar Planck, h boleh didapati daripada graf.State how the Planck’s constant, h can be determined from the graph.[1 markah/mark]OP2OP3OP4OP3Topikal Mahir Fizik (Bab7)3rd 21/8/24.indd 102 22/08/2024 12:08 PMPENERBIT MAHIR SDN BHD
© Penerbit Mahir Sdn. Bhd. (183897-P) 103(e) Apakah yang berlaku kepada pemancaran fotoelektron daripada permukaan logam jika frekuensi itu kurang daripada 232 THz? Beri penjelasan bagi jawapan anda.What happens to the emission of photoelectron from the metal surface if the frequency is less than 232 THz? Give explanation for your answer.[2 markah/marks]6 Rajah 6 menunjukkan litar sel foto yang digunakan untuk mengkaji penghasilan arus fotoelektrik. Cahaya biru yang berfrekuensi 6.67 × 1014 Hz disinarkan pada logam dalam sel foto. Didapati bahawa tenaga kinetik maksimum yang dibebaskan daripada permukaan logam ialah 6.2 × 10–20 J.Diagram 6 shows a photocell circuit to study the production of photoelectric current. A blue light with a frequency of 6.67 × 1014 Hz is shined on a metal in a photocell. It is found that the maximum kinetic energy ejected from the metal surface is 6.2 × 10–20 J.Rajah 6 / Diagram 6 (a) Mengapa tiub kaca divakumkan?Why the glass tube is vacuumed?[1 markah/mark](b) Mengapakah terdapat bacaan mikroammeter apabila katod disinari dengan cahaya biru?Why is there a microammeter reading when the cathode is illuminated with the blue light?[2 markah/marks](c) Hitung fungsi kerja katod itu. Calculate the work function of the cathode. [2 markah/marks]OP6OP3OP2OP4mAKatodCathodeVakumVacuumCahaya biruBlue lightTiub kacaGlass tubeAnodAnodeTopikal Mahir Fizik (Bab7)3rd 21/8/24.indd 103 22/08/2024 12:08 PMPENERBIT MAHIR SDN BHD
© Penerbit Mahir Sdn. Bhd. (183897-P) 104(d) Hitung frekuensi ambang bagi cahaya biru itu.Calculate the threshold frequency of the blue light.[2 markah/marks](e) Apakah yang akan berlaku kepada bacaan mikroammeter jika What will happen to the microammeter reading if (i) sambungan terminal bateri disongsangkan?the connection of the battery terminal is reversed?[1 markah/mark](ii) keamatan cahaya biru yang lebih tinggi disinarkan? the higher intensity of blue light is shined?[1 markah/mark]7 Rajah 7 menunjukkan suatu sel suria. Sel suria merupakan satu komponen elektrik yang menggunakan konsep kesan fotoelektrik.Diagram 7 shows a solar cell. Solar cell is electrical component that apply the concept of photoelectric. Rajah 7 / Diagram 7 (a) Apakah yang dimaksudkan dengan kesan fotoelektrik? What is meant by photoelectric effect?[1 markah/mark](b) (i) Nyatakan satu syarat supaya elektron dapat dibebaskan daripada sel suria.State one condition so that electrons can be emitted from the solar cell.[1 markah/mark]OP4OP5OP2OP2Panel suriaSolar panelTopikal Mahir Fizik (Bab7)3rd 21/8/24.indd 104 22/08/2024 12:08 PMPENERBIT MAHIR SDN BHD
© Penerbit Mahir Sdn. Bhd. (183897-P) 105(ii) Nyatakan perubahan tenaga yang berlaku di dalam sel suria.State the energy changes took place in the solar cell.[1 markah/mark](c) Anda dikehendaki mengubah suai reka bentuk model sel suria di bumbung rumah supaya dapat menjana tenaga elektrik yang lebih berkesan. You are required to modify the model of a solar cell on the roof so that it can generate electricity efficiently.(i) Ketinggian maksimum dari tanahMaximum height from the groundSebabReason[2 markah/marks](ii) Bahan untuk sel suriaMaterial for solar cellSebabReason[2 markah/marks](iii) Bilangan panel suriaNumber of solar panelsSebabReason[2 markah/marks]OP7Topikal Mahir Fizik (Bab7)3rd 21/8/24.indd 105 22/08/2024 12:08 PMPENERBIT MAHIR SDN BHD
© Penerbit Mahir Sdn. Bhd. (183897-P) 106Bahagian B8 Rajah 8.1 menunjukkan susunan radas untuk menunjukkan kesan fotoelektrik. Diagram 8.1 shows the set-up of apparatus to show the photoelectric eff ect.Rajah 8.1 / Diagram 8.1 (a) Nyatakan satu syarat yang perlu dipatuhi untuk membebaskan elektron dari permukaan logam. State the condition must be satisfi ed to remove an electron from the metal surface.[1 markah/mark](b) Beri tiga pemerhatian kesan fotoelektrik yang tidak dapat diperhatikan dalam teori gelombang. Give three observations of photoelectric eff ects that cannot be observed in wave theory.[3 markah/marks](c) Suatu sinar gelombang elektromagnet ditujukan ke atas dua jenis permukaan logam, iaitu A dan B. Panjang gelombang ambang logam A dan B masing-masing ialah 450 nm dan 688 nm. Frekuensi sinar gelombang itu ialah 5.0 × 1014 Hz. A ray of electromagnetic wave is directed to the surfaces of metals which are metals, A and B. The threshold wavelengths of metals A and B are is 450 nm and 688 nm respectively. The frequency of the wave is 5.0 × 1014 Hz. (i) Hitung panjang gelombang sinar gelombang elektromagnet itu. Calculate the wavelength of the electromagnetic wave.[Halaju cahaya/ Speed of light = 3.0 × 108 m s–1][2 markah/marks] (ii) Adakah elektron dapat dibebaskan daripada kedua-dua logam tersebut? Jelaskan jawapan anda. Are the electrons can be emitted from both metals? Explain your answer.[4 markah/marks](d)) Rajah 8.2 menunjukkan sebuah pintu automatik. Pintu akan terbuka sekiranya ada objek bergerak menujunya. Diagram 8.2 shows an automatic door. The door will open if there is an object moving towards it.Rajah 8.2 / Diagram 8.2 OP2OP3OP4OP4OP6MODEL ZON UTARA FIZIK aw by zaidee s - aw48 s - aw49 s - aw50+ _CahayaLightPengesanDetectorPermukaan logamMetal surfaceAmmeterAmmeterAnodAnodeKatodCathodeTiubTubeTopikal Mahir Fizik (Bab7)3rd 21/8/24.indd 106 22/08/2024 12:08 PMPENERBIT MAHIR SDN BHD
© Penerbit Mahir Sdn. Bhd. (183897-P) 107Jadual 1 menunjukkan ciri-ciri sel foto.Table 1 shows the characteristics of photocells.Sel fotoPhotocellJenis sel fotoType of photo cellKeamatan cahaya bagi sumber cahayaThe intensity of the light sourceJenis cahayaType of lightFungsi kerja logamWork function of metalW SemikonduktorSemiconductorTinggiHighBiruBlueTinggiHighX Tiub vakumVacuum tubeRendahLowMerahRedSederhanaModerateY SemikonduktorSemiconductorRendahLowInframerahInfraredRendahLowZ Tiub vakumVacuum tubeTinggiHighUltraunguUltraviolet RendahLowJadual 1 / Table 1Terangkan kesesuaian setiap ciri sel foto untuk digunakan dalam reka bentuk sistem pintu automatik di sebuah lapangan terbang. Beri sebab untuk pilihan anda.Explain the suitability of each characteristic of photocell to be used in the design of an automatic door system in an airport. Give reasons for your choice.[10 markah/marks]Bahagian C9 Rajah 9.1 dan Rajah 9.2 menunjukkan kelakuan elektron apabila cahaya hijau dan cahaya biru disinarkan pada logam yang sama. Kejadian ini adalah kesan fotoelektrik. Kewujudan frekuensi ambang diperlukan untuk mengeluarkan elektron daripada permukaan logam.Diagram 9.1 and Diagram 9.2 shows the behaviour of electron when green light and blue light are shined on the same typed of metal. This is the photoelectric effect. The existence of threshold frequency is required for removing electrons from themetal surface.Rajah 9.1 / Diagram 9.1 Rajah 9.2 / Diagram 9.2 Cahaya HijauGreen lightλh = 550 nmλb = 420 nmfh = 5.45 × 1014 Hz fb = 7.14 × 1014 Hzvb = 6 × 105 m s–1vh = 3 × 105 m s–1Cahaya biruBlue lightTopikal Mahir Fizik (Bab7)3rd 21/8/24.indd 107 22/08/2024 12:08 PMPENERBIT MAHIR SDN BHD
© Penerbit Mahir Sdn. Bhd. (183897-P) 108(a) Nyatakan definisi frekuensi ambang. State the definition of threshold frequency. [1 markah/mark](b) Berdasarkan Rajah 9.1 dan Rajah 9.2,Based on Diagram 9.1 and Diagram 9.2,(i) bandingkan panjang gelombang bagi cahaya hijau dan cahaya biru.compare the wavelength of the green light and blue light.(ii) bandingkan frekuensi cahaya hijau dan cahaya biru.compare the frequency of the green light and blue light.(iii) bandingkan laju elektron yang dibebaskan daripada permukaan logamcompare the speed of electrons being emitted from the metal surface.[3 markah/marks](c) Berdasarkan jawapan di 9(b), nyatakan hubungan antara frekuensi dan panjang gelombang dan seterusnya, deduksikan hubungan antara frekuensi dan laju bagi elektron yang dibebaskan daripada permukaan logam.Based on the answer in 9(b), state the relationship between frequency and wavelength and hence, deduce the relationship between frequency and speed of electrons being emitted from the metal surface.[2 markah/marks](d) Terangkan bagaimana fungsi kerja logam dan frekuensi ambang cahaya akan mempengaruhi kesan fotoelektrik. Explain how work function of a metal and threshold frequency of the incident light will affect the photoelectric effect.[4 markah/marks](e) Rajah 9.3 menunjukkan satu litar sel foto untuk menghasilkan arus.Diagram 9.3 shows a photocell circuit to produce current.Rajah 9.3 / Diagram 9.3 Anda dikehendaki untuk memberi cadangan dalam mereka bentuk sel foto yang dapat menghasilkan arus yang lebih besar. Menggunakan konsep fizik yang sesuai, terangkan aspek-aspek yang berikut seperti bahankatod, jarak di antara katod dengan anod, fungsi kerja katod, ketebalan tiub kaca dan keperluan tiub kaca yang divakum.You are required to give suggestion in designing the photocell that can produce a bigger current. Using the appropriate physics concept, explain the following aspects such as the material of cathode, the distance between cathode and anode, the work function of the cathode, the thickness of glass tube and the necessity of vacuum glass tube.[10 markah/marks]OP2OP5OP5OP5OP7mAKatodCathodeTiub kacaGlass tubeCahaya biruBlue lightAnodAnodeVakumVacuumTopikal Mahir Fizik (Bab7)3rd 21/8/24.indd 108 22/08/2024 12:08 PMPENERBIT MAHIR SDN BHD
PENERAJU KERTAS PEPERIKSAANMAHIR PRAKTIS TOPIKAL MAHIRPRAKTIS PRAKTIS PRAKTISTOPIKAL TOPIKAL TOPIKALSBPSBPSEKOLAH BERASRAMA PENUHSBPPENERAJU KERTAS PEPERIKSAANMAHIRPRAKTIS PRAKTIS PRAKTISTOPIKAL TOPIKAL TOPIKALSBPSEKOLAH BERASRAMA PENUHSBPSemenanjung Malaysia : RM9.50Sabah & Sarawak : RM10.50FizikFizik5tIngkatanFizik TINGKATAN 5DWIBAHASASiri Praktis Topikal Mahir SBPmerupakan buku latihan berbentuk topikal yang digubal sepenuhnya oleh panel guru SBP. Siri ini merangkumi soalan-soalan berkualiti dan terkini serta menepati piawaian SPM yang dibentuk oleh guruguru SBP. Siri Praktis Topikal Mahir SBP ini digubal bertujuan untuk mengukuhkan kefahaman murid dalam subjek yang dipelajari dan memantapkan persediaan murid dalam menghadapi peperiksaan. Skema pemarkahan juga telah disusun secara berstruktur dan menyeluruh untuk penskoran A+.Subjek/Tingkatan 4 5Bahasa MelayuEnglishMatematikMatematik TambahanFizikKimiaBiologiSejarahPendidikan IslamJUDUL-JUDUL DALAM SIRI INI:DISUSUN MENGIKUT TOPIKMENGIKUT FORMAT SPM TERKINISKEMA PEMARKAHAN DALAM KOD QR5tIngkatanDIGUBAL OLEH PANEL GURU SBPPENERBIT MAHIR SDN BHD