Contoh soal hukum pergeseran Wien dan pembahasannya

Postingan ini membahas contoh soal hukum pergeseran Wien dan pembahsannya atau penyelesaiannya. Hukum pergeseran Wien menyatakan panjang gelombang untuk intensitas cahaya maksimum berkurang dengan meningkatnya suhu atau secara matematis dirumuskan dengan λmaks . T = 2,898 x 10-3 m.K.

λmaks pada rumus diatas menyatakan panjang gelombang maksimum dan T adalah suhu mutlak. Untuk lebih jelasnya perhatikan contoh soal hukum pergeseran Wien dan pembahasannya dibawah ini.

Contoh soal 1 (UN 2011)

Perhatikan diagram pergeseran Wien berikut ini!.

Jika suhu benda dinaikkan, maka yang terjadi adalah…
A. panjang gelombang tetap
B. panjang gelombang bertambah
C. panjang gelombang berkurang
D. frekuensi tetap
E. frekuensi berkurang

Pembahasan / penyelesaian soal

Berdasarkan hukum pergeseran Wien, hubungan panjang gelombang dengan suhu adalah berbanding terbalik. Dengan demikian jika suhu naik maka panjang gelombang berkurang. Soal ini jawabannya C.

---

Contoh soal 2 (UN 2008)

Permukaan benda pada suhu 37°C meradiasikan gelombang elektromagnetik. Bila nilai konstanta Wien = 2,898 x 10-3 m.K, maka panjang gelombang maksimum radiasi permukaan adalah…
A. 8,898 . 10-6 m
B. 9,348 . 10-6 m
C. 9,752 . 10-6 m
D. 10,222 . 10-6 m
E. 11,212 . 10-6 m

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui T = 37°C = (37 + 273) K = 310 K. Cara menghitung panjang gelombang maksimum sebagai berikut:

→ λmaks =

2,898 x 10-3 m.K

T

→ λmaks =

2,898 x 10-3 m.K

310 K

= 9,348 . 10-6 m.

Soal ini jawabannya B.

---

Contoh soal 3

Grafik dibawah menunjukkan hubungan antara intensitas radiasi (I) dan panjang gelombangan (λ) pada radiasi energi oleh benda hitam.

Jika konstanta Wien = 2,9 . 10-3 m.K, maka besar suhu T permukaan logam adalah..
A. 6.000 K
B. 5.100 K
C. 4.833 K
D. 2.900 K
E. 1.667 K

Pembahasan / penyelesaian soal

Berdasarkan grafik diatas diketahui λ = 6.000 Å = 6.000 x 10-10 m = 6 x 10-7 m. Untuk menghitung suhu permukaan logam kita menggunakan rumus dibawah ini:

→ T =

2,9 x 10-3 m.K

λmaks

→ T =

2.9 x 10-3 m.K

6 x 10-7 m

= 4.833 K.

Soal ini jawabannya C.

---

Contoh soal 4

Grafik dibawah ini menyatakan hubungan intensitas gelombang (I) terhadap panjang gelombang pada saat intensitas maksimum dari suatu benda hitam sempurna.

Jika konstanta Wien = 2,9 x 10-3 m.K, maka panjang gelombang radiasi maksimum pada T1 adalah…
A. 5.000 Å
B. 10.000 Å
C. 14.500 Å
D. 20.000 Å
E. 25.000 Å

Pembahasan / penyelesaian soal

Berdasarkan grafik ke-1 kita ketahui T1 = 1727 °C = (1727 + 273) K = 2.000 K. Cara menentukan panjang gelombang radiasi sebagai berikut:

→ λmaks =

2,9 x 10-3 m.K

T

→ λmaks =

2,9 x 10-3 m.K

2000 K

= 1,45 . 10-6 m = 14.500 Å
Cara mengubah meter kedalam angstrom:
→ 1 Å = 10-10 m maka:
1,45 . 10-6 m =

1,45 . 10-6

10-10

Å = 14.500 Å

Soal ini jawabannya C.

---

Contoh soal 5

Intensitas radiasi maksimum dari spektrum cahaya matahari terjadi pada panjang gelombang 475 nm. Jika konstanta Wien = 2,9 . 10-3 m. K, maka suhu permukaan matahari adalah…

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui λmaks = 475 nm = 475 x 10-9 m. Cara menentukan suhu matahari sebagai berikut:

→ T =

2,9 x 10-3 m.K

λmaks

→ T =

2.9 x 10-3 m.K

475 x 10-9 m

= 6.105 K.

Soal ini jawabannya C.

---

Contoh soal 6

Diketahui suhu filamen lampu pijar yang menyala adalah 1.227°C. Jika konstanta Wien = 2,9 x -3 m.K, maka panjang gelombang yang membawa energi radiasi maksimum sebesar…
A. 190 Å
B. 1.900 Å
C. 19.000 Å
D. 190.000 Å
E. 590.000 Å

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui T = 1.227°C = (1.227 + 273) K = 1.500 K. Cara menentukan panjang gelombang maksimum sebagai berikut:

→ λmaks =

2,9 x 10-3 m.K

T

→ λmaks =

2,9 x 10-3 m.K

1.500 K

= 1,9 . 10-6 m = 19.000 Å

Soal ini jawabannya C.

---

Itulah contoh soal hukum pergesaran Wien dan pembahasannya. Semoga postingan ini bermanfaat.