Latihan Soal Gelombang Cahaya Materi SMA Kelas XII

Latihan Soal "Gelombang Cahaya"

1.      Sebuah celah ganda disinari dengan cahaya yang panjang gelombangnya 640 nm. Sebuah layar diletakkan 1,5 m dari celah. Jika jarak kedua celah 0,24 mm maka jarak dua pita terang yang berdekatan adalah....
A. 4,0 mm
B. 6,0 mm
C. 8,0 mm
D. 9,0 mm
E. 9,6 mm

(UN Fisika 2008 P4 No. 24) 

2.      Sebuah celah ganda disinari dengan cahaya yang panjang gelombangnya 640 nm. Sebuah layar diletakkan 1,5 m dari celah. Jika jarak kedua celah 0,24 mm maka jarak dua pita terang yang berdekatan adalah....
A. 4,0 mm
B. 6,0 mm
C. 8,0 mm
D. 9,0 mm
E. 9,6 mm

(UN Fisika 2008 P16 No. 24)

3.      Seberkas cahaya jatuh tegak lurus pada kisi yang terdiri dari 5.000 goresan tiap cm. Sudut deviasi orde kedua adalah 30^o. Panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah......
A. 2.500 angstrong
B. 4.000 angstrong
C. 5.000 angstrong
D. 6.000 angstrong
E. 7.000 angstrong

(UN Fisika 2009 P04 No. 2)

4.      Seberkas cahaya monokromatik dengan panjang gelombang 500 nm tegak lurus pada kisi difraksi. Jika kisi memiliki 400 garis tiap cm dan sudut deviasi sinar 30^o maka banyaknya garis terang yang terjadi pada layar adalah.....
A. 24
B. 25
C. 26
D. 50
E. 51

(UN Fisika 2009 P45 No. 22)

5.      Perhatikan diagram difraksi celah ganda (kisi) dengan data berikut ini.

Jika panjang gelombang berkas cahaya 6000Å dan jarak antar celah 0,6 mm, maka jarak antara terang pusat dengan gelap pertama pada layar adalah....
A. 0,2 mm
B. 0,4 mm
C. 0,6 mm
D. 0,9 mm
E. 1,2 mm

(UN Fisika 2010 P04 No. 22)

6.      Perhatikan gambar berikut!

 

      Berkas cahaya monokromatik digunakan menyinari secara tegak lurus suatu kisi. Berdasarkan diagram tersebut, dapat disimpulkan bahwa panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah....
A. 400 nm
B. 480 nm
C. 500 nm
D. 540 nm
E. 600 nm

(UN Fisika 2010 P37 No. 19)

7.      Sebuah kisi difraksi dengan konstanta kisi 500 garis/cm digunakan untuk mendifraksikan cahaya pada layar yang berjarak 1 m dari kisi. Jika jarak antara dua garis terang berurutan pada layar 2,4 cm, maka panjang gelombang yang digunakan adalah....
A. 400 nm
B. 450 nm
C. 480 nm
D. 560 nm
E. 600 nm

(UN Fisika 2011 P12 No. 24)

8.      Sebuah kisi difraksi dengan konstanta kisi 500 garis/cm digunakan untuk mendifraksikan cahaya pada layar yang berjarak 1 m dari kisi. Jika jarak antara dua garis terang berurutan pada layar 2,4 cm, maka panjang gelombang yang digunakan adalah....
A. 400 nm
B. 450 nm
C. 480 nm
D. 560 nm
E. 600 nm

(UN Fisika 2011 P12 No. 24)

9.      Perhatikan gambar di samping!
 

     Celah tunggal S selebar 0,2 mm disinari berkas cahaya sejajar dengan λ = 500 nm (1 nm = 10⁻⁹ m). Pola difraksi yang terjadi ditangkap pada layar yang berjarak 60 cm dari celah. Jarak antara garis gelap kedua dan terang pusat adalah....
A. 3,0 mm
B. 3,6 mm
C. 4,8 mm
D. 5,8 mm
E. 6,0 mm

 (UN Fisika 2012 A86 No. 25)

10.  Berkas cahaya dengan panjang gelombang 5.000 Å dijatuhkan pada dua celah dengan d = 2 × 10^{– 2} mm pola interferensi yang ditangkap pada layar 1 m dari celah. Jarak antara 2 garis terang yang berdekatan adalah…(1 Å = 10^–10 m)
A. 1,0 cm
B. 2,5 cm
C. 5,0 cm
D. 10 cm
E. 20 cm
(UN Fisika 2013 - Celah Ganda)

11.  Berkas cahaya dengan panjang gelombang 500 nm datang tegak lurus kisi yang berada pada jarak 80 cm dari layar. Pola interferensi yang terbentuk pada layar diukur bahwa jarak terang orde kedua ke terang pusat terpisah 10 mm. Banyaknya garis tiap cm kisi adalah….(1 nm = 1 × 10⁻⁹ m)
A. 600
B. 500
C. 400
D. 300
E. 125

(Soal UN Fisika 2014)

12.  Berikut ini merupakan contoh-contoh peristiwa interferensi cahaya:
(1) Langit bumi terlihat berwarna biru
(2) Air kolam terlihat berwarna-warni akibat minyak tanah yang tertumpah dipermukaannya
(3) Cahaya yang melewati suatu prisma kaca terurai menjadi warna-warna pelangi
(4) Terjadinya cincin newton
Contoh yang benar adalah....
A. 1, 2 dan 3
B. 1 dan 3
C. 2 dan 4
D. 4
E. 1, 2, 3 dan 4

13.  Perpaduan dua gelombang akan saling menguatkan (interferensi konstruktif) jika selisih fasenya adalah sebagai berikut:
(1) π
(2) 2π
(3) 3π
(4) 4π
Selisih fase yang benar adalah...
A. 1 dan 3
B. 2 dan 4
C. 1
D. 2
E. 1, 2, 3 dan 4

14.  Perhatikan percobaan celah tunggal berikut ini.
  

Jika panjang gelombang yang digunakan adalah 6000 Å maka jarak pita terang ketiga dari terang pusat adalah....
A. 7,1 mm
B. 7,2 mm
C. 7,3 mm
D. 7,4 mm
E.7,5 mm

15.  Seberkas cahaya dengan panjang gelombang 5000 Å jatuh tegak lurus pada pada suatu kisi yang terdiri dari 5000 garis tiap cm. Sudut bias orde kedua yang terjadi adalah....
A. 15°
B. 30°
C. 45°
D. 60°
E. 75°

16.  Berkas cahaya monokromatik 600 nm digunakan untuk menyinari suatu kisi difraksi secara tegak lurus. Jika jarak terang ke terang yang berdekatan adalah 1 cm dan jarak antar kisi adalah 45 μm maka layar terletak dari kisi sejauh....
A. 30 cm
B. 45 cm
C. 60 cm
D. 75 cm
E. 100 cm

17.  Dua celah yang berjarak 1 mm disinari cahaya merah dengan panjang gelombang 6,5 x 10⁻⁷ m. Sebuah layar diletakkan 1 m dari celah untuk mengamati pola-pola yang terjadi. Jarak antara gelap pertama dengan terang ketiga adalah....
A. 0,85 mm
B. 1,62 mm
C. 2,55 mm
D. 3,25 mm
E. 4,87 mm

18.  Cahaya sebuah sumber dengan panjang gelombang sebesar 590 nm melalui dua celah sempit hingga terjadi pola-pola pada layar yang berjarak 1 m. Jika jarak antara garis gelap pertama dengan garis terang pertama adalah 2,95 mm, maka lebar celah adalah....
A. 0,1 mm
B. 0,2 mm
C. 0,3 mm
D. 0,4 mm
E. 0,5 mm

19.  Percobaan lenturan cahaya pada kisi-kisi dapat diketahui bahwa penyimpangan cahaya biru lebih kecil dari cahaya kuning. Sedangkan penyimpangan kuning lebih kecil dari pada penyimpangan cahaya merah. Urutan cahaya dari panjang gelombang yang besar ke yang kecil adalah …
A. biru–kuning –merah
B. kuning–merah–biru
C. merah–biru–kuning
D. merah–kuning–biru
E. kuning–biru–merah 

20.  Dua celah sempit yang terpisah pada jarak 0,2 mm disinari tegak lurus. Garis terang ketiga terletak 7,5 mm dari garis terang ke nol pada layar yang berjarak 1 m dari celah. Panjang gelombang sinar yang dipakai adalah....
A. 2,5 x 10⁻⁴ mm
B. 5,0 x 10⁻⁴ mm
C. 1,5 x 10⁻³ mm
D. 2,5 x 10⁻³ mm
E. 5,0 x 10⁻³ mm

21.  Pada percobaan Young, dua celah berjarak 1 mm diletak kan pada jarak 1 meter dari sebuah layar. Bila jarak terdekat antara pola interferensi garis terang pertama dan garis terang kesebelas adalah 4 mm, maka panjang gelombang cahaya yang menyinari adalah…
A. 1.000 Å
B. 2.000 Å
C. 3.500 Å
D. 4.000 Å
E. 5.000 Å

Latihan Soal Medan Magnet (Induksi Magnetik) Materi SMA Kelas XII

Latihan Soal "Medan Magnet (Induksi Magnetik)"

1.      Kawat lurus dialiri arus listrik 7 A diletakkan seperti gambar.
(μ_o = 4π x 10 ⁻⁷ Wb A⁻¹ m⁻¹)

Besar dan arah induksi magnetik di titik Q adalah...
A. 7,0 x 10⁻⁵ T, tegak lurus menuju bidang kertas
B. 7,0 x 10⁻⁵ T , tegak lurus menjauhi bidang kertas
C. 9,0 x 10⁻⁵ T, tegak lurus menuju bidang kertas
D. 9,0 x 10⁻⁵ T, tegak lurus menjauhi bidang kertas
E. 14,0 x 10⁻⁵ T, tegak lurus menuju bidang kertas

(UN Fisika 2008 P4 No. 31) 

2.      Sepotong kawat penghantar dialiri listrik I.
 

      Besarnya induksi magnetik di titik P dipengaruhi oleh;
1. kuat arus yang mengalir dalam kawat
2. jarak titik ke kawat penghantar
3. permeabilitas bahan/media
4. jenis arus
Pernyataan yang benar adalah....
A. 1, 2 dan 3
B. 2, 3 dan 4
C. 1 dan 3 saja
D. 2 dan 4 saja
E. 1 dan 2 saja

(UN Fisika 2009 P04 No. 30)

3.      Kawat dialiri arus listrik I seperti pada gambar!

 

Pernyataan sesuai gambar di atas induksi magnetik di titik P akan:
(1) sebanding kuat arus I
(2) sebanding 1/a
(3) tergantung arah arus listrik I
Pernyataan yang benar adalah ...
A. 1, 2 dan 3
B. 1 dan 2
C. 1 dan 3
D. hanya 1 saja
E. hanya 2 saja

(UN Fisika 2009 P45 No. 31)

4.      Dua kawat penghantar dialir arus listrik dengan arah dan besar seperti gambar (μ_o = 4π.10 ^{− 7} Wb (Am)^{− 1} ).
 
 

      Nilai induksi magnet di titik Q adalah....
A. 8.10^{− 5} tesla masuk bidang gambar
B. 4√2.10^{− 5} tesla masuk bidang gambar
C. 2√2.10^{− 5} tesla keluar bidang gambar
D. 2√2.10^{− 5} tesla masuk bidang gambar
E. √2. 10^{− 5} tesla keluar bidang gambar

(UN Fisika 2010 P04 No. 30)

5.      Potongan kawat M dan N yang diberi arus listrik diletakkan seperti pada gambar!
   

Induksi magnetik di titik P sebesar....
A. 5μ₀ (2Π + 1 ) tesla keluar bidang gambar
B. 5μ₀ (2Π ⁻¹ − 2 ) tesla keluar bidang gambar
C. 5μ₀ (2Π + 2) tesla masuk bidang gambar
D. 5μ₀ (2Π ⁻¹ + 1 ) tesla masuk bidang gambar
E. 5μ₀ (2Π ⁻¹ + 5 ) tesla masuk bidang gambar

(UN Fisika 2010 P37 No. 29)

6.      Seutas kawat lurus dilengkungkan seperti gambar dan dialiri arus 2 A
  

Jika jari-jari kelengkungan 2π cm, maka induksi magnetik di p adalah...
(μo = 4π x 10⁻⁷ Wb A m⁻¹)
A. 5 x 10⁻⁵ T keluar bidang gambar
B. 4 x 10⁻⁵ T keluar bidang gambar
C. 3 x 10⁻⁵ T masuk bidang gambar
D. 2 x 10⁻⁵ T masuk bidang gambar
E. 1 x 10⁻⁵ T masuk bidang gambar

(UN Fisika 2011 P12 No. 31)

7.      Perhatikan gambar!
  

Kawat lurus panjang berarus listrik 10 A diletakkan berimpit dengan sumbu y (μ o = 4π × 10^{– 7} Wb A^{– 1} m ^{– 1}). Besar dan arah induksi magnetik di titik A yang berjarak 2 m dari pangkal koordinat adalah……
A. 10^{– 10} T ke arah sumbu + x
B. 10 ^{– 8} T ke arah sumbu +y
C. 10 ^{– 8} T ke arah sumbu +z
D. 10 ^{– 6} T ke arah sumbu – z
E. 10 ^{– 6} T ke arah sumbu +x

(UN Fisika 2012 A86 No. 32)

8.      Seutas kawat lurus dilengkungkan hingga membentuk ½ lingkaran seperti tampak pada gambar di bawah:
 

Jika kawat tersebut dialirkan kawat listrik 2 A, maka besar induksi magnetik di titik P adalah…(μo = 4π × 10^–7 Wb.A^–1 .m^–1 )
A. 2π × 10^–6 T
B. 4π × 10^–6 T
C. 4π × 10^–7 T
D. 6π × 10^–7 T
E. 8π × 10^–7 T

(UN Fisika 2013)

9.      Pada gambar berikut titik P menunjukkan kawat berarus listrik yang arahnya keluar bidang gambar.
  

Induksi magnet yang arahnya ke bawah pada gambar adalah nomor….
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
E. 5

(UN Fisika 2014)

10.  Dua kawat sejajar lurus panjang berjarak 20 cm satu sama lain. Apabila kedua kawat dialiri arus listrik 0,5 A dan 4 A, dan µo = 4π .10^–7 Wb.A^–1.m^–1 maka pada setiap kawat bekerja gaya tiap meternya sebesar...
A. 2 × 10^–6 N 
B. 4 × 10^–6 N 
C. 2π × 10^–6 N 
D. 8 × 10^–6 N 
E. 4π × 10^–6 N 
(Soal Ebtanas 1993)

11.  Dua kawat sejajar yang berjarak 1 m satu sama lain kawat yang mempunyai dialiri oleh arus listrik masing-masing 1 A dengan arah yang sama. Di antara kedua kawat akan terjadi … 
A. Gaya tarik menarik sebesar 4×10⁷ N 
B. Gaya tolak menolak sebesar 2×10⁷ N 
C. Gaya tarik menarik sebesar 2×10⁷ N 
D. Gaya tarik menarik sebesar 2×10^–7 N 
E. Gaya tolak menolak sebesar 2×10^–7 N 
(Soal Ebtanas 1998)

12.  Sebuah kawat yang panjangnya 10 cm berada tegak lurus di dalam medan magnetik. Jika rapat fluks magnetiknya 0,2 tesla dan kuat arus yang mengalir di dalam kawat itu 45 A, gaya yang dialami kawat itu adalah...
A. 10,5 x 10⁻⁴ N
B. 2,55 x 10⁻² N
C. 7,50 x 10⁻¹ N
D. 0,90 N
E. 2,25 N
(Gaya lorentz - Sipenmaru 1984)

13.  Perhatikan gambar di bawah ini!
   

Pada gambar di atas terlukis bahwa kawat lurus pq dilalui arus listrik sebesar I₁ = 10 A dan kawat persegi panjang abcd dilalui arus I₂ = 5 A. Resultan gaya yang dialami kawat empat persegi panjang abcd sebesar....mikronewton.
A. 20
B. 60
C. 120 
D. 180 
E. 220

14.  Sebuah partikel alpha (m = 6,4×10^–27 kg, q = 3,2×10^–19 C) bergerak tegak lurus terhadap medan magnet B yang arahnya masuk bidang gambar. Jika B = 0,2 T dan kecepatan partikel 3×10⁵ m/s, maka jari-jari lintasannya adalah... 
A. 1,33 m 
B. 0,75 m 
C. 0,30 m 
D. 0,13 m 
E. 0,03 m 
(Soal Ebtanas 1997)

15.  Suatu muatan positif dari 0,2 C bergerak dengan kecepatan 2 m/s dalam medan magnetik yang besarnya 5 Wb/m². Arah kecepatan muatan itu sejajar dengan arah medan magnetik. Gaya yang dialami muatan tersebut adalah...
A. nol
B. 0,08 N
C. 0,5 N
D. 2 N
E. 50 N
(Soal Skalu 1997)

16.  Partikel bermuatan q bergerak dengan kelajuan tetap memasuki medan magnetik dan medan listrik secara tegak lurus (medan listrik tegak lurus medan magnetik). Apabila besar induksi magnetik 0,2 T dan kuat medan listrik 6 x 10⁴ V/m, maka kelajuan gerak partikel adalah....
A. 2 x 10⁵
B. 3 x 10⁵
C. 1,2 x 10⁶
D. 2 x 10⁶
E. 3,2 x 10⁶
(Soal UMPTN 1997)

Essay

1.      Sebuah elektron yang bermuatan 1,6 x 10⁻¹⁹ C bergerak dengan kecepatan 5 x 10⁵ m/s melalui medan magnet sebesar 0,8 T seperti gambar berikut. Tentukan :
a) besar gaya magnetik saat elektron berada dalam medan magnet
b) arah gaya magnetik yang bekerja pada elektron

     

2.      Sebuah positron yang bermuatan 1,6 x 10⁻¹⁹ C bergerak dengan kecepatan 5 x 10⁵ m/s melalui medan magnet sebesar 0,8 T seperti gambar berikut. 
   

Tentukan :
a) besar gaya magnetik saat positron berada dalam medan magnet
b) arah gaya magnetik yang bekerja pada positron

3.      Seutas kawat lurus dialiri arus sebesar 15 A dengan arah ke kanan. 8 mm dari kawat bergerak sebuah muatan positif sebesar 0,4 C dengan arah sejajar kawat dengan kelajuan 5 x 10³ m/s. 
  

Tentukan besar gaya magnetik yang bekerja pada muatan dan arahnya!

4.      Dua buah muatan masing-masing Q₁ = 2Q dan Q₂ = Q dengan massa masing-masing m₁ = m dan m₂ = 2 m bergerak dengan kelajuan yang sama memasuki suatu medan magnet homogen B. Tentukan perbandingan jari-jari lintasan yang dibentuk muatan Q dan 2Q! 

5.      Sebuah muatan Q bergerak dengan kelajuan 2 x 10⁴ m/s memasuki suatu daerah yang mengandung medan magnet B dan medan listrik E. Jika muatan tersebut tidak terpengaruh baik oleh gaya magnet maupun gaya listrik tentukan nilai perbandingan kuat medan magnet dan kuat medan listrik di tempat tersebut! 

6.      Perhatikan gambar berikut ! Seutas kawat berada diantara dua magnet yang memiliki besar induksi magnetik 0,02 Tesla. Jika besar kuat arus yang mengalir pada kawat adalah 5 A,

 

Tentukan :
a) Besar gaya magnetik yang bekerja pada kawat sepanjang 10 cm
b) Arah gaya magnetik dengan acuan arah mata angin pada gambar

7.      Perhatikan gambar berikut!

  

Kemanakah arah gaya magnetik pada kawat ? 

8.      Dua buah kawat dengan konfigurasi seperti gambar di bawah!

 

Tentukan besar dan arah gaya magnetik yang bekerja pada kawat II untuk panjang kawat 0,5 meter! 

9.      Tiga buah kawat tersusun seperti gambar !
 

Tentukan besar dan arah gaya magnetik pada kawat II untuk panjang kawat 1 meter

10.  Kawat A dan kawat B terpisah sejauh 2 meter dengan kuat arus masing-masing 1 A dan 2 A.
 

Tentukan dimana kawat C harus diletakkan agar resultan gaya pada C sebesar nol ! 

11.  Tiga buah kawat berarus A, B dan C membentuk suatu segitiga sama sisi. Kawat A dialiri arus dengan arah keluar bidang baca, kawat B dan C dialiri arus dengan arah masuk bidang baca tersusun seperti gambar di bawah!
 

Tentukan :
a) Besar gaya magnetik yang bekerja pada kawat B untuk panjang kawat 1 meter
b) Arah gaya magnetik yang bekerja pada kawat B