7.1 Teori Kuantum Cahaya

6.Sinar laser dipancarkan ke atas kepingan logam dengan luas keratan
rentas, 2.0 x 10-4 m2 dan kuasa 4.5 mW. Jika frekuensi gelombangnya
adalah 4.3 x 1014 Hz, hitungkan

(a) bilangan foton yang terkena permukaan logam dalam 1 saat.
(b) perubahan momentum bagi foton.

E = hf = 6.63 x 10-34 x 4.3 x 1014 E  hf  h c
E = 2.9 x 10-19 J


n = P = 4.5 x 10-3 n = 1.6 x 1016 s-1 P = nE = nhf = nhc
E 2.9 x 10-19 λ

(b) Gelombang bersifat zarah: p  mv  h
momentum, p = h/ untuk satu foton

p = nhf = 1.6 x 1016 x 6.63 x 10-34 x 4.3 x 1014

c 3.0 x 108

p = 1.52 x 10-11 kg m s-1

7.Sebatang pen laser merah mengeluarkan cahaya dengan
panjang gelombang 670 nm. Jika bilangan foton yang terpancar
ialah 3.37 x 1018 sesaat, berapakah kuasa output pen laser
tersebut?

P = 3.37 x 1018 x 6.63 x 10-34 x 3.0 x 108 P = nE = nhf = nhc
670 x 10-9 λ

P = 1.00 W

8.Andaikan 10% daripada kuasa output mentol 100 W digunakan
untuk memancarkan 2.92 x 1019 foton per saat, berapakah
panjang gelombang purata cahaya tersebut dalam nm?

Kuasa output foton yang dipancarkan = 10% x P = nE = nhf = nhc
100 W = 10 W λ

λ = nhc = 2.92 x 10-19 x 6.63 x 10-34 x 3.0 x 108
P 10

λ = 5.81 x 10-7 m = 581 nm

9. Diberi jisim elektron ialah 9.11 x 10-31 kg:
(a) Berapakah panjang gelombang de Broglie bagi satu alur

elektron yang mempunyai tenaga kinetik 50 eV?
(b) Namakan satu fenomena yang menunjukkan sifat gelombang

bagi elektron.

λ= h = 6.63 x 10-34 E = ½ mv2
50 x 1.6 x 10-19 = ½ x 9.11 x 10-31 x v2
mv 9.11 x 10-31 x 4.19 x 105 v = 4.19 x 105

λ = 1.7 x 10-9 m







9. Berapakah frekuensi dan tenaga bagi satu foton
dengan panjang gelombang 10 nm?

E = 6.63 x 10-34 x 3.0 x 108 E  hf  h c
10 x 10-9

E = 1.989 x 10-17 J

f = 1.989 x 10-17
6.63 x 10-34

f = 3.0 x 1016 Hz

10. Berapakah bilangan foton yang dipancarkan sesaat oleh
lampu cahaya hijau yang berkuasa 50 W? (frekeunsi cahaya
hijau, f = 5.49 x 1014 Hz]

n=P = _ 50 _ P = nE = nhf = nhc
λ
hf 6.63 x 10-34 x 5.49 x 1014

n = 1.37x 1018 per saat