Study with the several resources on Docsity
Earn points by helping other students or get them with a premium plan
Prepare for your exams
Study with the several resources on Docsity
Earn points to download
Earn points by helping other students or get them with a premium plan
Community
Ask the community for help and clear up your study doubts
Discover the best universities in your country according to Docsity users
Free resources
Download our free guides on studying techniques, anxiety management strategies, and thesis advice from Docsity tutors
Sinar katoda merupakan pancaran elektron dari dalam tabung vakum. banyak fisikawan yang percaya bahwa sinar katoda merupakan cahaya berbentuk ganjil yang tidak tidak terlihat, dan sementara yang lain menganggap sebagi aliran partikel bermuatan negatif. Hasil penelitian selama beberapa dasawarsa menunjukkan bahwa sinar katoda dapat dibelokkan oleh medan magnet dan dapat memanaskan foil logam di dalam tabung sampai logam berpendar. Sinar katoda memiliki peran yang cukup penting dalam kehidupan sehari-hari dan sering digunakan sebagai komponen pada beberapa teknologi yang ada. Beberapa teknologi yang menggunakan sinar katoda sebagai komponenya adalah osiloskop, tabung telivisi, dan sinar-x. Eksperimen kali ini memiliki 4 tahapan percobaan. Hasil dari percobaan pertama dan kedua diperoleh nilai radius berkas elektron bertambah besar. Diketahui bahwa nilai beda potensial berbanding lurus dengan radius lintasan berkas elektron yang terbentuk.
Typology: Papers
1 / 27
This page cannot be seen from the preview
Don't miss anything!
Oleh : OLE LABORATORIUM FISIKA MODERN DAN OPTOELEKTRONIKA JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS JEMBER Nama : Ike Agustin Nim : 211810201033 Kelompok : 6 (Enam) Shift : 1 (Satu) Asisten : Rifky Feby Heryansa
DAFTAR ISI ................................................................................................................. ii DAFTAR TABEL ........................................................................................................ iii DAFTAR GAMBAR ................................................................................................... iv DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................................. v
v
Lampiran 1 .................................................................................................................. 20 Lampiran 2 .................................................................................................................. 20 Lampiran 3 .................................................................................................................. 20 Lampiran 4 .................................................................................................................. 20 Lampiran 5 .................................................................................................................. 20 Lampiran 6 .................................................................................................................. 21
1.1 Latar Belakang Crookes dan Lenard menemukan bahwa sinar katoda bergerak dalam arah garis lurus normal terhadap katoda. Sinar katoda bermuatan negative ditunjukkan dengan danya sinar katoda yang dibelokkan oleh medan listrik dan medan magnet kea rah tertetentu. Bahan yang digunakan untuk membuat elektroda dan gas yang megisi tabung sinar katoda tidak mempengaruhi sinar aktoda. Penelitian yang dilakukan oleh Crookes dan Lenard telah membuka pemahaman yang lebih mendalam mengenai sifat-sifat sinar katoda. sifat-sifat tersebut digunakan oleh J.J. Thomson untuk mengusulkan hipotesa pada tahun 1897. J.J. Thomson pada eksperimen berhasil menentukan perbandingan muatan terhadap massa partikel sinar katoda. Pada tahun 1933, metode Thomson berhasil disempurnakan oleh Dunnington yang memperoleh hasil pengukuran e/m dengan tingkat ketelitian 1 dalam 4500 (sekitar 0,02%). Nilai terbaik yang diterima sekarang adalah 1 , 7588 ร 1011 C/kg (Littlefield dan Thorley, 1979). Salah satu percobaan yang dilakukan J.J Thomson adalah membuktikan bahwa sinar katoda adalah partikel lain yang lebih kecil dari atom bermuatan negatif yang disebut elektron. Alat yang digunakan untuk menyelidiki fenomena ini adalah tabung sinar katoda. sinar katoda yang menumbuk permukaan terlapisi khusus akan menghasilkan cahaya yang kuat, karena sinar katoda ditarik oleh lempeng yang bermuatan positif dan ditolak oleh muatan negatif, maka sinar katoda tersebut haruslah terdiri dari partikel-partikel negatif. Partikel bermuatan negatif inilah yang disebut dengan elektron. Penemuan Thomson menunjukkan bahwa dengan membelokkan sinar katoda dikedua listrik dan medan magnet, hal ini dapat menunjukkan bahwa pratikel sinar tersebut bermuatan negatif. Kemudian Thomson mengukur e/m, rasio massa per muatan partikel tersebut (Chang, 2005). Sinar katoda memiliki peran yang cukup penting dalam kehidupan sehari- hari dan sering digunakan sebagai komponen pada beberapa teknologi yang ada.
Beberapa teknologi yang menggunakan sinar katoda sebagai komponenya adalah osiloskop, tabung telivisi, dan sinar-x. Manfaat lain dari sinar katoda yang dapat diterapkan dalam kehidupan sehari-hari adalah untuk mendiagnosis gambar medikal dan kristalografi sinar katoda dalam bidang medis. Praktikum kali ini dilakukan dengan pemberian arus dan tegangan, tagangan dan arus yang diberikan akan divariasikan, dengan tujuan dapat menentukan rasio muatan dan massa elektron e/m. 1.2 Rumusan Masalah Rumusan masalah pada eksperimen sinar katoda adalah sebagai berikut : 1.2.1 Bagaimana cara menentukan rasio muatan dan massa elektron ( e/m ) pada percobaan sinar katoda? 1.2.2 Bagaimana pengaruh nilai arus dan tegangan terhadap radius lintasan elektron yang dihasilkan? 1.2.3 Bagaimana perbandingan harga e/m teori dan e/m yang diperoleh dari percobaan? 1.3 Tujuan Praktikum Tujuan dari ekperimen sinar katoda adalah sebagai berikut : 1.3.1 Menentukan rasio muatan dam massa elektron 1.3.2 Memahami pengaruh nilai arus dan tegangan terhadap radius lintasan elektron yang dihasilkan 1.3.3 Menenetukan perbandingan harga e/m teori dan e/m yang diperoleh dari percobaan 1.4 Manfaat Praktikum Manfaat dari praktikum kali ini adalah praktikan dapat menentukan rasio muatan dan massa elektron, selain itu praktikan akan mampu memehami dan menjelaskan pengaruh nilai arus dan tegangan terhadap radius lintasan elektron yang dihasilkan, serta mampu menentukan perbandingan harga e/m teori dan harga e/m yang dihasilkan dalam dari percobaan yang telah dilakukan.
2.2 Teori Sinar katoda merupakan pancaran elektron dari dalam tabung vakum. banyak fisikawan yang percaya bahwa sinar katoda merupakan cahaya berbentuk ganjil yang tidak tidak terlihat, dan sementara yang lain menganggap sebagi aliran partikel bermuatan negatif. Hasil penelitian selama beberapa dasawarsa menunjukkan bahwa sinar katoda dapat dibelokkan oleh medan magnet dan dapat memanaskan foil logam di dalam tabung sampai logam berpendar. Pada thaun 1897 J.J Thomson melakukan eksperimen dengan membuktikan bahwa sinar katoda adalah partikel bermatan negatig bernama elektron. Percobaan ini menggunakan tabung vakum, dimana seberkas sinar katoda dihasilkan oleh katoda dan anoda dengan cara biasa. Ssebuah lubang pada anoda menyebabkan sebagian sinar lewat diantara pasangan lempeng yang diberi muatan positif dan negatif agar membentuk medan listrik tegak lurus terhadap lintasan sinar katoda. Sinar katoda dibelokkan ke bawah dan penyimpanannya dapat diukur dengan cermat dari perpindahan bintik cahaya pada bagian layar ujung tabung. Medan listrik selanjutnya dibuat di dalam daerah yang sama dengan cara melewatkan arus listrik melalui sepasang kumparan, dimana arah tegak lurus terhadap medan listrik dan sinar katoda (Oxtoby, 2001). J.J Thomson melakukan eksperimen untuk menentukan perbandingan harga muatan elektron dan massanya (e/m). Eksperimen tersebut menghasilkan bahwa sinar katoda dapat dibelokkan oleh medan listrik dan medan magnet. Pembelokkan memungkinkan pengukuran jari- jari kelengkungan secara tepat, sehingga perbandingan nilai muatan elektron dan massanya dapat ditentukan sebesar 1 , 76 ร 108 C โg (Giancoli, 2001). Tabung sinar katoda merupakan tabung hamoa yang dibuat dengan memanfaatkan Teknik pemvakuman Geisler yang dapat memancarkan elektron dalam bentuk katoda seagai sinar hijau pucat ketika saklar dihubungkan. Tabung sinar katoda memiliki ruang yang ada didalam tabungnya, dan didalam tabung tersebut terdapat dua elektroda. Dua elektrofa yang ada dalam tabung ketika ada potensi yang cukup tinggi diberikan, mka elektron tersebut dapat bergerak dari katoda mneuju anoda (Tobing, 1986).
Menurut Daton G, 2007, dari hasil ekperimen yang telah dilakukan menggunakan tabung sinar katoda, diperoleh sifat-sifat sinar katoda sebagai berikut :
3.1 Rancangan Penelitian Rancangan penelitian yang digunakan dalam praktikum sinar katoda adalah sebagai berikut Diagram 3.1 Diagram Alir Rancangan Eksperimen Langkah pertama kali yang harus dilakukan dalam eksperimen sinar katoda kali ini yaitu menentukan atau mencari permasalahan dalam percobaan tersebut atau bisa disebut juga dengan rumusan masalah. Kajian pustaka ditulis dengan tujuan untuk menjadikan dasar referensi dilakukannya eksperimen. Kegiatan eksperimen sinar katoda dilakukan secara langsung didalam laboratorium yang ada di fisika yaitu laboratorium fisika modern dan optoelektronika. Pengambilan data dalam eksperimen kali ini dilakukan dengan memvariasikan nilai arus dan tegangan. Data yang diperoleh kemudian diolah dan dibahas, setelah itu ditarik kesimpulan dari hasil yang telah diperoleh. Eksperimen Data Analisis Data Identifikasi Masalah Kesimpulan Kajian Pustaka Variabel Percobaan
3.2 Jenis dan Sumber Data Jenis dan sumber data yang digunakan pada eksperimen sinar katoda ini adalah jenis data dan sumber data yang bersifat kuantitatif karena jenis data yng diperoleh berupa angka. Data yang diperoleh dari hasil eksperimen adalah radius lintasan. Data yang diperoleh dibagian hasil selanjutnya dianalisis dan dibuat grafik dari hasil tersebut. 3.3 Definisi Operasional Variable Variabel yang digunakan pada eksperimen sinar katoda kali ini adalah variabel bebas, variabel kontrol, dan variabel terikat.
Tabel 3.3 Tabel Data Pengamatan Saat V = 230 V No I V r 1 r 2 r 3 1 1 230 2 1,1 230 3 1,2 230 4 1,3 230 5 1,4 230 Tabel 3.4 Tabel Data Pengamatan Saat V = 250 V No I V r 1 r 2 r 3 1 1 250 2 1,1 250 3 1,2 250 4 1,3 250 5 1,4 250 3.5 Kerangka Pemecahan Masalah Kerangka pemecah masalah pada eksperimen sinar katoda adalah sebagai berikut : 3.5.1 Diagram Percobaan
Diagram 3.2 Diagram Percobaan 3.5.2 Alat dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan pada eksperimen sinar katoda adalah sebagai berikut :
4.1 Hasil Hasil eksperimen sinar katoda adalah sebagai berikut : Gambar 4.1 Grafik Hubungan Tegangan dengan Radius Elektron I = 1 A Gambar 4. 2 Grafik Hubungan Tegangan dengan Radius Elektron I = 1,5 A y = 0,047x - 6,
230 235 240 245 250 255 r(cm) V (volt)
Hubungan Tegangan dengan Radius elektron Linear (Hubungan Tegangan dengan Radius elektron) y = 0.0693x - 13.
230 235 240 245 250 255 r(cm) V(volt)
Hubungan Tegangan dengan Radius elektron dengan I=1,5 A Linear (Hubungan Tegangan dengan Radius elektron dengan I=1,5 A)
