Ditulis oleh: blog_editor | 15-Mar-2019 SANKELUX- LED merupakan komponen elektronik solid state, sehingga lampu ini tahan terhadap guncangan dan mampu memiliki dimensi yang sangat kecil. Artinya, teknologi ini sangat praktis dari segi penempatan karena tidak memerlukan ruangan yang besar namun tetap memiliki cahaya terang maksimal. Cahaya yang dihasilkan LED merupakan energi elektromagnetik yang dipancarkan dalam bagian spektrum yang dapat dilihat. Cahaya yang tampak merupakan hasil kombinasi panjang-panjang gelombang yang berbeda energi dan bereaksi pada mata. Karena kedinamisannya, LED telah diaplikasikan ke berbagai teknologi. Mulai dari perangkat elektronik, kendaraan, dan digunakan sebagai pelengkap komponen fasilitas umum seperti PJU. Agar LED dapat berfungsi dengan maksimal, pengaplikasiannya harus dilakukan dengan tepat. Ada beberapa pertimbangan yang harus diperhatikan, diantaranya menyesuaikan ketinggian lampu, dan tingkat keterangan lampu sesuai kebutuhan medan. Kedua aspek tersebut akan berpengaruh pada pemilihan harga lampu LED jalan raya. Tapi pernahkah Anda bertanya-tanya, bagaimana bisa sebuah lampu dengan ukuran yang ramping dapat mengeluarkan cahaya yang sangat terang dan jernih dengan jangkauan yang luas? Apakah pertanyaan tersebut dapat menjelaskan mengapa harga lampu LED jalan raya relatif tinggi? Pada artikel-artikel sebelumnya sudah dibahas bahwa LED merupakan keluarga dari dioda yang terbuat dari semikonduktor. Artinya, cara kerjanya pun hampir sama dengan dioda yang memiliki dua kutub, yaitu kubu positif (P) dan kubu negative (N). Jika bahan semikonduktor didoping, efeknya adalah muncul elektron-elektron bebas atau disebut juga lubang-lubang (hole) yang akan berfungsi mengantarkan arus listrik. Yang dimaksud didoping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan. Ketika LED dialiri tegangan maju (forward) yaitu dari Anoda (P) menuju Katoda (K), kelebihan elektron pada tipe P akan berpindah wilayah yang kelebihan hole. Yaitu, wilayah yang bermuatan positif. Saat itulah dimana elektron akan berpapasan dengan hole dan akan melepaskan foton dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna). Mengapa bisa demikian? Hal ini dikarenakan peristiwa jatuhnya elektron ke dalam hole yang terdapat pada daerah tipe P setara dengan elektron yang berpindah dari pita konduksi ke orbit yang rendah sehingga dalam proses ini elektron akan melepaskan energi dalam bentuk foton. Peristiwa seperti ini terjadi pada semua jenis dioda. Energi dalam bentuk cahaya ini kemudian hanya akan tampak pada jenis dioda LED. Cahaya yang hanya terlihat pada LED ini disebabkan karena bahan semikonduktor yang memiliki jarak antara pita konduksi ke tingkat orbit elekttron dibawahnya cukup besar sehingga menyebabkan frekuensi foton yang dipancarkan sesuai dengan frekuensi gelombang cahaya yang tampak. Hal ini menunukan bahwa jarak antara pita konduksi ke tingkat orbit elektron di bawahnya merupakan faktor yang menentukan warna cahaya yang dipancarkan oleh LED. Dengan mengatur celah pita (wavelength) kita dapat menentukan jenis warna yang dapat dipancarkan oleh LED. Namun, celah pita ini berkaitan dengan bahan semikonduktor yang digunakan dalam LED. Artinya, LED yang memancarkan warna tertentu akan memiliki komposisi bahan semikonduktor yang berbeda dengan LED yang memancarkan warna cahaya yang berbeda. Berikut bahan-bahan semikonduktor beserta celah pita dengan warna cahaya yang dihasilkan LED. Menurutmu warna apa yang paling cocok untuk penerangan jalan raya?
Sumber: teknikelektronika.com
1. Dua benda hitam yang sejenis masing-masing bersuhu 327° C dan 27° C meradiasikan energi. perbandingan jumlah energi per detik yang dipancarkan dua benda hitam tersebut adalah .... a. 1 : 4 b. 4 : 1 c. 1 : 16 d. 16 : 1 e. 8 : 3 kunci jawaban: D pembahasan soal: T1 = 327° C = 327 + 273 = 600 K T2 = 27° C = 27 + 273 = 300 K rumus radiasi bedaa hitam: P = Q/t atau P = e . σ . A . T4 perbandingan P dan T : P1 : P2 = T14 : T24 = 6004 : 3004 = 24 : 14 = 16 : 1 jawab: D 2. Suatu benda hitam sempurna bersuhu 27° C meradiasika energi sebesar P. Jika benda hitam tersebut suhunya dinaikkan menjadi 327° C, besar energi yang diradiasikan benda hitam tersebut menjadi .... a. 2 P b. 4 P c. 6 P d. 12 P e. 16 P kunci jawaban: pembahasan dan penyelesaian: T1 = 27 C = 300 K T2 = 327 C = 600 K P1 : P2 = T14 : T24 P : P2 = 1 : 16 P2 = 16 P 3. Pada intensitas maksimumnya suatu logam memancarkan energi dengan panjang gelombang maksimum sebesar 4.10-6 m. Logam tersebut dipanaskan pada suhu . . . . a. 719,5 K b. 720 K c. 750 K d. 778 K e. 789 K Kunci jawaban : C Pembahasan: Rumus Hukum pergeseran wien λ . T = C 4.10-6 . T = 3.10-3 T = 750 K 4. Salah satu gejala orang yang terpapar covid - 19 adalah suhu badanya sekitar 37 C. dengan suhu badan tersebut sinar yang diradiasikan oleh tubuh berupa... a. sinar UV b. sinar x c. sinar infra merah d. gelombang miko e. sinar gamma Kunci jawaban: C Pembahasan: λ . T = C λ . 310 = 3.10-3 T = 9,68. 10-6 m T = 900 nm berati tubuh memancakan sinar infra merah sina UV memiliki panjang gelombang sekitar 10-10 m sinar x memiliki panjang gelombang sekitar 10-12 m gelombang mikro memiliki panjang gelombang sekitar 10-2 m sinar gamma = memiliki panjang gelombang sekitar 10-12 m 5. Rata rata kulit manusia memiliki nilai emisivitas sebesar 0,95 pada suhu 300 K atau suhu kamar. saat suhu lingkungan 302 K besar radiasi kalor atau gelombang yang dipancarkan orang tersebut adalah . . . . a. 85,2 W/m² b. 4,593 kW/m² c. 9,3 MW/m² d. 75,93 W/m² e. 5,93 W/m² jawab: A pembahasan: ditanya: P/A = . . . . . ? Rumus Radiasi benda hitam: P = e . σ . A . T4 P/A = 0,95 . 5,6 . 10-8 . 24 P/A = 85,2 . 10-8 W/m2 6. Energi yang dipancarkan oleh suatu benda hitam per satuan waktu adalah ... . a. berbanding lurus dengan luas permukaan benda b. berbanding lurus dengan suhu mutlak benda c. berbanding terbalik dengan luas permukaan benda d. berbanding terbalik dengan suhu mutlak benda e. berbanding lurus dengan waktu pemancaran jawab: A pembahasan: berdasarkan rumus stevan boltzman 7. Satuan SI dari tetapan Stefan-Boltzmann adalah ... . a. Nm-2K d. Wm K b. Jm K e. Wm-2 Ks2 c. Jm-2 s-1 K-1 jawab: C 8. batang logam pada suhu 27 ºC memancarkan energi dengan laju 20 W tiap satuan waktu. Pada suhu 327 ºC sebatang logam yang jenisnya sama dan identik warna ukuran nya akan memancarkan energi dengan laju ... . a. 81 W d. 320 W b. 102 W e. 251 W c. 144 W Jawab Pembahasan T1 = 27 C = 300 K T2 = 327 C = 600 K P1 : P2 = T14 : T24 20 : P2 = 1 : 16 P2 = 16 . 20 = 320 W 9. Berikut ini grafik hubungan antara daya tiap satuan luas (P/A) terhadap panjang gelombang yang dipancarkan oleh suatu benda hitam pada suhu (T) yang berbeda-beda... (soal UNBK 2019)  Dari grafik tersebut dapat disimpulkan bahwa.... A. panjang gelombang maksimum (λmaks) yang dipancarkan cenderung naik Saat suhunya naik B. panjang gelombang maksimum yang dipancarkan cenderung turun saat suhunya naik 10. Dimensi dari tetapan Planck adalah ... . a. MLT d. L T b. LT e. ML²T c. ML²T 11. Sebuah bola lampu biru memancarkan cahaya dengan panjang gelombang sekitar 4.200 A . Spesifikasi lampu adalah 120 W dan 70 % dari energinya menjadi cahaya yang dipancarkan. Banyak foton yang dipancarkan oleh lampu tiap detik adalah ... . a. 2,2 × 10 d. 3,3 × 10 b. 5,5 × 10 e. 4,1 × 10 c. 2,7 × 10 Kunci jawaban: C Pembahasan: E = n h f atau E = n . h . c/λ 120 . 0,7 = n . 6,63 , 10-34 . 3.10-8/4200 . 10 -10 12. Grafik di bawah adalah grafik antara intensitas radiasi benda hitam dengan suhu mutlak (sumbu y - vertikal) dan sumbu x adalah panjang gelombang. Berdasarkan grafik tersebut dapat disimpulkan bahwa …. a. T1<T2<T3 dan λm3<λm2<λm1 b. T1<T2<T3 dan λm3>λm2>λm1 c. T1>T2>T3 dan λm3<λm2<λm1 d. T1>T2>T3 dan λm3>λm2>λm1 e. T1<T2<T3 dan λm3=λm2=λm1 jawab: D 13. Rapat energi maksimum yang dipancarkan benda hitam dengan suhu 1000 K terletak pada panjang gelombang maksimum sebesar .... KONSTANTA WIEN C = 3.10-3 a. 1,4 mm d. 7,3 mm b. 2,9 mm e. 12,4 mm c. 5,8 mm Jawab Pembahasan Pembahasan: λ . T = C λ . 1000 = 2,9. 10-3 T = 2,9 . 10-6 m T = 900 nm 14. Sebatang logam panas meradiasikan gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang 6400 °A. Jika konstanta Wien = 2,9x10-3 mK, maka suhu permukaan logam tersebut adalah .... a. 1.450°C d. 4.727°C b. 2.900°C e. 3.158°C c. 4.350°C Pembahasan: λ . T = C 6400 .T = 2,9.10-3 T = 4531 K T = 4531 - 273 = 3158 °C berati tubuh 15. Cahaya tampak dengan panjang gelombang cahaya 600 nm, besar energi foton cahaya itu = .... a. 0,3x10-10 J d. 3x10-10 J b. 0,33x10-10 J e. 33x10-12 J c. 3,3x10-17 J Pembahasan soal teori planck: E = n.h.(c/λ) E = 1. 6,6 . 1010-34 . (3.108 / 600 . 10-9) E = 3,3 . 10-17 16. Menurut teori kuantum berkas cahaya terdiri dari foton, intensitas berkas cahaya ini : a. berbanding lurus dengan energi foton b. berbanding lurus dengan akar energi foton c. berbanding lurus dengan banyaknya foton d. berbanding lurus dengan kuadarat banyaknya foton e. tidak tergantung pada energi foton jawab: E 17. sebuah pemancar radio dengan daya radiasi 1000 watt memancarkan sebanyak 5x1020 buah foton tiap detik, maka energi tiap fotonnya sebesar…. a. 2 x10-10 joule d. 5 x10-20joule b. 5 x10-10 joule e. 2 x10-20 joule c. 2 x10-18 joule jawab: C 1000 : 5x1020 = 2 x 10-18 18. jika 22% energi lampu pijar dipancarkan sebagai sinar tampak dengan panjang gelombang sama dengan 6000 Å. banyaknya foton yang dipancarkan lampu pijar 100 W perdetik sebesar .… a. 1,1x1015 d. 2,0 . 1015 b. 1,5x1015 e. 3,3 . 1015 c. 1,8x1015 jawab: E pembahasan: E = n.h.(c/λ) 100 . 22% = n. 6,6 . 10-34 . (3.108 / 6 . 10-10) 22 = n . 3,3 . 10-16 n = 3,3 . 1015 19. suatu plat logam dipanaskan hingga mencapai suhu 500 K. maka panjang gelombang pada intensitas maksimum yang diradiasikan oleh logam panas tersebut adalah . . . . a. 5,8 10-6 m d. 8,76 . 10-6 m b. 6,76 . 10-6 m e. 9,76 . 10-6 m c. 7,76 . 10-6 m jawab: A pembahasan: λ . T = C λ . 500 = 2,9. 10-3 λ = 5,8 . 10-6 m |
Berapa besar energi yang dipancarkan oleh foton dengan panjang gelombang 270 nm
Pos Terkait
Copyright © 2024 ketiadaan Inc.
