Toolyard

Fisika modern: panduan belajar

Gagasan utama

Fisika modern menjelaskan cahaya dan materi pada skala kecil. Cahaya datang dalam kuanta bernama foton, partikel memiliki panjang gelombang, atom memiliki tingkat energi diskret, dan inti meluruh secara acak dengan waktu paruh tetap.

  • Foton memiliki energi E = hf = hc ÷ λ. Dengan hc = 1240 eV·nm, panjang gelombang dalam nanometer langsung memberi energi dalam elektronvolt.
  • Pada efek fotolistrik K_maks = hf − φ. Frekuensi menentukan apakah elektron keluar; intensitas hanya menentukan jumlahnya.
  • Partikel bermomentum p memiliki panjang gelombang de Broglie λ = h ÷ p. Tingkat energi hidrogen E_n = −13,6 eV ÷ n², dan cahaya dipancarkan saat elektron turun antartingkat.
  • Setelah tiap waktu paruh, separuh inti yang tersisa meluruh: N = N₀(½)^(t ÷ T½). Massa dan energi dihubungkan oleh E = mc².

Persamaan penting

  • E = hf = hc ÷ λ
  • K_max = hf − φ
  • λ = h ÷ p
  • E_n = −13.6 eV ÷ n²
  • N = N₀(½)^(t ÷ T½)
  • E = mc²

Contoh soal

Cahaya ultraviolet 200 nm jatuh pada logam berfungsi kerja 4,0 eV. Energi foton 1240 ÷ 200 = 6,2 eV. Energi kinetik maksimum elektron yang terlepas 6,2 − 4,0 = 2,2 eV. Cahaya merah 700 nm hanya 1,8 eV dan tidak melepas elektron sama sekali, seintens apa pun.

Kesalahan umum

  • Mengira cahaya lebih terang memberi elektron lebih cepat. Cahaya lebih terang memberi lebih banyak elektron; yang lebih cepat memerlukan frekuensi lebih tinggi.
  • Mencampur joule dan elektronvolt, atau memakai panjang gelombang dalam meter dengan nilai hc dalam eV·nm.
  • Mengira sampel habis setelah dua waktu paruh. Seperempat masih tersisa.

Latihan

Uji dirimu dengan soal latihan tentang topik ini: Fisika modern

Alat dalam panduan ini

Panduan lainnya

Hukum Snellius, Pembiasan dan Pemantulan Internal TotalOrbital Atom Dijelaskan: s, p, d dan fCara Kerja Elektroforesis Gel dan Cara Membaca Gel DNAFase Bulan, Pasang Surut dan Gerhana DijelaskanDistribusi Binomial, Kurva Lonceng dan Papan GaltonPenjelasan Rangkaian Seri dan ParalelCara Kerja Larutan Penyangga: Henderson-Hasselbalch dan Kapasitas PenyanggaMitosis dan Meiosis: Fase-fase, Pindah Silang, dan NondisjungsiCara Kerja Efek Rumah KacaPenjelasan Deret Fourier: Membangun Gelombang dari SinusPrinsip Bernoulli: Kontinuitas, Venturimeter, dan Gesekan PipaCara Kerja Induksi Elektromagnetik: Hukum Faraday, Hukum Lenz, Generator, dan TransformatorCara Kerja Kromatografi: Nilai Rf, Kolom, dan ResolusiHukum Beer-Lambert: Absorbansi, Spektrofotometer, dan Kurva StandarCara Kerja Sintesis Protein: Transkripsi, Translasi, dan MutasiFotosintesis dan Faktor Pembatas: Cahaya, Karbon Dioksida, dan SuhuSiklus Pemangsa dan Mangsa: Penjelasan Persamaan Lotka–VolterraModel Wabah SIR dan SEIR: R₀, Kekebalan Kelompok, dan Melandaikan KurvaSiklus Hidup Bintang dan Diagram Hertzsprung–RussellKisi Kristal, Sel Satuan, dan Difraksi Sinar-XStruktur sel dan organel: panduan belajarMembran dan transpor: panduan belajarSel dan transpor: panduan belajarRespirasi dan fotosintesis: panduan belajarSiklus sel dan meiosis: panduan belajarEkspresi gen dan sintesis protein: panduan belajarEvolusi dan seleksi alam: panduan belajarEkologi dan aliran energi: panduan belajarFisiologi manusia: panduan belajarSaraf dan otot: panduan belajarBiologi tumbuhan: panduan belajarImunitas dan epidemiologi: panduan belajarEnzim dan protein: panduan belajarBioteknologi dan metode molekuler: panduan belajarPertumbuhan dan penghitungan mikroba: panduan belajarStruktur atom dan cahaya: panduan belajarKinetika reaksi: panduan belajarKesetimbangan kimia: panduan belajarEnergi bebas dan kespontanan: panduan belajarPeluang dan distribusi: panduan belajarOrbit dan cahaya bintang: panduan belajarGempa, lempeng, dan penanggalan: panduan belajarTata nama senyawa: panduan belajarGugus fungsi: panduan belajarStruktur dan ikatan: panduan belajarHidrokarbon: alkana, alkena, dan alkuna: panduan belajarAlkohol, fenol, dan eter: panduan belajarAldehida dan keton: panduan belajarAsam karboksilat dan turunannya: panduan belajarAmina: panduan belajarSenyawa aromatik: panduan belajarStereokimia: panduan belajarSubstitusi, eliminasi, dan karbokation: panduan belajarSifat fisik dan keasaman: panduan belajarSpektroskopi NMR dan IR: panduan belajarTeknik laboratorium: panduan belajarKinematika: panduan belajarInduksi elektromagnetik: panduan belajarGerak proyektil: panduan belajarUsaha, energi, dan daya: panduan belajarMomentum dan tumbukan: panduan belajarGerak melingkar dan gravitasi: panduan belajarOsilasi: panduan belajarFluida: panduan belajarGelombang dan bunyi: panduan belajarOptika: panduan belajarElektrostatika: panduan belajarMagnetisme: panduan belajar