Kumpulan Contoh Soal 💥 Bocoran Contoh Soal Fisika Atom Paling Akurat! Siap Taklukkan Ujianmu? 💥
Pilihan Ganda
1. 1. Model atom Rutherford menyatakan bahwa sebagian besar massa atom terkonsentrasi pada…
A. Elektron
B. Proton
C. Inti atom
D. Orbit elektron
2. 2. Salah satu postulat Bohr yang paling penting adalah bahwa elektron mengelilingi inti pada orbit-orbit stasioner tanpa…
A. Kehilangan energi
B. Mengalami gaya sentripetal
C. Bergerak dengan kecepatan konstan
D. Memiliki momentum sudut
3. 3. Deret spektrum atom hidrogen yang transisinya berakhir pada kulit n=1 disebut deret…
A. Balmer
B. Paschen
C. Lyman
D. Brackett
4. 4. Bilangan kuantum utama (n) menggambarkan…
A. Bentuk orbital
B. Orientasi orbital
C. Ukuran dan energi utama orbital
D. Spin elektron
5. 5. Fenomena efek fotolistrik membuktikan sifat partikel cahaya, yaitu…
A. Difraksi
B. Interferensi
C. Polarisasi
D. Foton
6. 6. Hipotesis de Broglie menyatakan bahwa partikel bergerak seperti gelombang. Panjang gelombang de Broglie (λ) berbanding terbalik dengan…
A. Kecepatan partikel
B. Massa partikel
C. Momentum partikel
D. Energi kinetik partikel
7. 7. Prinsip ketidakpastian Heisenberg menyatakan bahwa tidak mungkin untuk menentukan secara bersamaan dan akurat…
A. Posisi dan waktu
B. Energi dan momentum
C. Posisi dan momentum
D. Massa dan kecepatan
8. 8. Energi sebuah foton dengan frekuensi f dapat dihitung menggunakan rumus E = hf, di mana h adalah…
A. Konstanta Coulomb
B. Konstanta Boltzmann
C. Konstanta Planck
D. Konstanta gravitasi
9. 9. Nomor massa suatu inti atom (A) adalah jumlah dari…
A. Proton dan elektron
B. Neutron dan elektron
C. Proton dan neutron
D. Hanya proton
10. 10. Peluruhan alfa (α) melibatkan emisi partikel yang identik dengan inti atom…
A. Hidrogen
B. Helium
C. Litium
D. Berilium
11. 11. Waktu paruh suatu isotop radioaktif adalah waktu yang dibutuhkan agar…
A. Seluruh sampel meluruh
B. Setengah dari sampel meluruh
C. Sampel menjadi stabil
D. Inti atom berubah menjadi inti lain
12. 12. Defek massa adalah perbedaan antara massa inti atom yang sebenarnya dengan…
A. Jumlah massa proton
B. Jumlah massa neutron
C. Jumlah massa elektron
D. Jumlah massa nukleon penyusunnya
13. 13. Reaksi nuklir di mana inti berat terpecah menjadi dua atau lebih inti yang lebih ringan disebut reaksi…
A. Fusi
B. Fisi
C. Peluruhan alfa
D. Peluruhan beta
14. 14. Reaksi nuklir yang terjadi di matahari dan bintang-bintang adalah reaksi…
A. Fisi
B. Fusi
C. Peluruhan gamma
D. Penangkapan elektron
15. 15. Jika momentum suatu partikel diperbesar, maka panjang gelombang de Broglie-nya akan…
A. Bertambah
B. Berkurang
C. Tetap
D. Tidak dapat ditentukan
16. 16. Efek Compton menunjukkan bahwa foton memiliki…
A. Muatan listrik
B. Momentum
C. Massa diam
D. Kecepatan variabel
17. 17. Model atom ‘roti kismis’ diusulkan oleh…
A. Ernest Rutherford
B. Niels Bohr
C. J.J. Thomson
D. John Dalton
18. 18. Bilangan kuantum magnetik (mℓ) menentukan…
A. Ukuran orbital
B. Bentuk orbital
C. Orientasi orbital dalam ruang
D. Spin elektron
19. 19. Spektrum emisi atom yang khas adalah spektrum diskrit (garis) karena…
A. Elektron dapat berada di sembarang tingkat energi
B. Elektron hanya dapat berpindah antar tingkat energi diskrit
C. Cahaya yang dipancarkan memiliki semua panjang gelombang
D. Atom memancarkan energi secara kontinu
20. 20. Energi ikatan inti adalah energi yang diperlukan untuk…
A. Melepaskan elektron dari atom
B. Memisahkan inti atom menjadi nukleon-nukleon penyusunnya
C. Mengionisasi atom
D. Menggabungkan dua inti atom
Isian Singkat
1. 1. Nilai konstanta Planck adalah sekitar __________ J·s.
2. 2. Partikel penyusun inti atom adalah proton dan __________.
3. 3. Satuan energi yang sering digunakan dalam fisika atom untuk energi yang sangat kecil adalah __________.
4. 4. Elektron yang berada pada kulit terluar dan berperan dalam ikatan kimia disebut elektron __________.
5. 5. Proses perubahan inti atom stabil menjadi inti atom tidak stabil melalui penembakan partikel disebut __________.
Uraian
1. 1. Jelaskan dua kelemahan model atom Rutherford dan bagaimana model atom Bohr mengatasi kelemahan tersebut!
2. 2. Sebutkan dan jelaskan secara singkat dua aplikasi teknologi dari efek fotolistrik!
3. 3. Hitunglah energi foton (dalam eV) dari cahaya dengan panjang gelombang 500 nm! (h = 6,626 × 10⁻³⁴ J·s, c = 3 × 10⁸ m/s, 1 eV = 1,6 × 10⁻¹⁹ J)
4. 4. Jelaskan mengapa neutron sangat penting untuk menjaga stabilitas inti atom!
5. 5. Sebutkan masing-masing dua contoh bahaya dan manfaat dari zat radioaktif!
Mencocokkan
1. 1. Cocokkan ilmuwan berikut dengan konsep atau penemuannya:
a. Max Planck
b. Louis de Broglie
c. Albert Einstein
d. Ernest Rutherford
Pilihan Jawaban:
i. Model atom inti
ii. Dualisme gelombang-partikel
iii. Teori kuanta energi
iv. Efek fotolistrik
2. 2. Cocokkan deret spektrum atom hidrogen berikut dengan tingkat energi akhir transisi elektronnya:
a. Deret Lyman
b. Deret Balmer
c. Deret Paschen
Pilihan Jawaban:
i. n=3
ii. n=1
iii. n=2
Kunci Jawaban dan Pembahasan
Pilihan Ganda
1. C
Pembahasan: Model Rutherford didasarkan pada percobaan hamburan alfa, yang menunjukkan bahwa atom memiliki inti padat yang sangat kecil dan bermuatan positif, tempat sebagian besar massa atom terkonsentrasi.
2. A
Pembahasan: Postulat Bohr menyatakan bahwa elektron dapat berada dalam orbit stabil (stasioner) tanpa memancarkan atau menyerap energi, bertentangan dengan fisika klasik.
3. C
Pembahasan: Deret Lyman adalah deret spektrum emisi atom hidrogen yang dihasilkan dari transisi elektron dari tingkat energi lebih tinggi ke tingkat energi dasar (n=1).
4. C
Pembahasan: Bilangan kuantum utama (n) menentukan tingkat energi utama dan ukuran rata-rata orbital.
5. D
Pembahasan: Efek fotolistrik menunjukkan bahwa cahaya terdiri dari paket-paket energi diskrit yang disebut foton, yang energinya sebanding dengan frekuensinya.
6. C
Pembahasan: Menurut de Broglie, λ = h/p, di mana p adalah momentum partikel (massa × kecepatan). Jadi, panjang gelombang berbanding terbalik dengan momentum.
7. C
Pembahasan: Prinsip ketidakpastian Heisenberg menyatakan bahwa hasil kali ketidakpastian posisi (Δx) dan ketidakpastian momentum (Δp) suatu partikel tidak bisa kurang dari konstanta Planck tereduksi (ħ/2).
8. C
Pembahasan: h adalah konstanta Planck, yang merupakan faktor proporsionalitas antara energi foton dan frekuensinya.
9. C
Pembahasan: Nomor massa (A) adalah total jumlah nukleon (proton dan neutron) dalam inti atom.
10. B
Pembahasan: Partikel alfa adalah inti Helium-4 (₂⁴He), yang terdiri dari 2 proton dan 2 neutron.
11. B
Pembahasan: Waktu paruh (T½) adalah waktu yang dibutuhkan agar setengah dari inti radioaktif dalam sampel meluruh.
12. D
Pembahasan: Defek massa adalah perbedaan antara massa total nukleon penyusun (proton dan neutron) yang dihitung secara terpisah dengan massa inti atom yang sebenarnya. Defek massa ini dikonversi menjadi energi ikatan inti.
13. B
Pembahasan: Reaksi fisi adalah proses pemisahan inti atom berat menjadi inti-inti yang lebih ringan, melepaskan energi besar.
14. B
Pembahasan: Reaksi fusi adalah penggabungan inti-inti ringan menjadi inti yang lebih berat, melepaskan energi yang sangat besar, seperti yang terjadi di matahari.
15. B
Pembahasan: Menurut rumus de Broglie, λ = h/p. Jika momentum (p) bertambah, maka panjang gelombang (λ) akan berkurang karena berbanding terbalik.
16. B
Pembahasan: Efek Compton adalah bukti eksperimental bahwa foton memiliki momentum, karena terjadi transfer momentum dari foton ke elektron saat bertumbukan.
17. C
Pembahasan: J.J. Thomson mengusulkan model atom di mana elektron tersebar merata di dalam bola bermuatan positif, menyerupai kismis dalam roti.
18. C
Pembahasan: Bilangan kuantum magnetik (mℓ) menentukan orientasi spasial dari orbital dalam medan magnet eksternal.
19. B
Pembahasan: Spektrum garis menunjukkan bahwa elektron hanya dapat menempati tingkat energi tertentu dan memancarkan atau menyerap energi hanya saat berpindah antar tingkat diskrit tersebut.
20. B
Pembahasan: Energi ikatan inti adalah energi minimum yang diperlukan untuk memecah inti atom menjadi nukleon-nukleon penyusunnya (proton dan neutron) secara terpisah.
Isian Singkat
1. 6,626 × 10⁻³⁴
2. neutron
3. elektron volt (eV)
4. valensi
5. radioaktivitas buatan
Uraian
1. Kelemahan model Rutherford: 1) Elektron yang mengelilingi inti seharusnya memancarkan energi secara kontinu dan jatuh ke inti (tidak stabil). 2) Tidak dapat menjelaskan spektrum garis atom hidrogen. Bohr mengatasi ini dengan postulatnya: 1) Elektron bergerak dalam orbit stasioner tanpa memancarkan energi. 2) Elektron hanya memancarkan/menyerap energi saat berpindah antar orbit diskrit, menghasilkan spektrum garis.
2. 1) Sel surya: Mengubah energi cahaya menjadi energi listrik. Foton menumbuk material semikonduktor, melepaskan elektron dan menciptakan arus listrik. 2) Sensor cahaya (fotodetektor): Digunakan dalam kamera digital, sensor pintu otomatis, atau alat pengukur intensitas cahaya. Ketika cahaya mengenai sensor, arus listrik dihasilkan yang proporsional dengan intensitas cahaya.
3. E = hc/λ. E = (6,626 × 10⁻³⁴ J·s × 3 × 10⁸ m/s) / (500 × 10⁻⁹ m) = 3,9756 × 10⁻¹⁹ J. Konversi ke eV: 3,9756 × 10⁻¹⁹ J / (1,6 × 10⁻¹⁹ J/eV) ≈ 2,48 eV.
4. Neutron berperan penting dalam menjaga stabilitas inti atom karena: 1) Memberikan gaya tarik kuat inti (gaya nuklir kuat) yang mengikat proton dan neutron bersama-sama. 2) Mengurangi tolakan elektrostatik antar proton yang bermuatan positif. Tanpa neutron, tolakan antar proton akan membuat inti tidak stabil, terutama untuk inti yang lebih besar.
5. Bahaya: 1) Radiasi dapat merusak sel-sel tubuh, menyebabkan mutasi DNA, kanker, atau penyakit radiasi akut. 2) Limbah radioaktif sangat berbahaya dan sulit ditangani karena waktu paruhnya yang panjang. Manfaat: 1) Kedokteran: Sterilisasi alat medis, radioterapi untuk kanker, pencitraan medis (misalnya PET scan). 2) Industri: Penentuan umur batuan (karbon dating), inspeksi retakan pada material, pembangkit listrik tenaga nuklir.
Mencocokkan
1. a-iii, b-ii, c-iv, d-i
2. a-ii, b-iii, c-i