Eksperimen Sinar Katoda, Presentasi Seminar

Presentasi oleh:

1. Abdus Solihin

2. Farah Wahidiyah

3. Marisatun Najibah

PENENTUAN NILAI PERBANDINGAN MUATAN DAN MASSA

ELEKTRON DENGAN MENGGUNAKAN TABUNG SINAR

KATODA

(STUDI EKSPERIMENTAL DALAM PENURUNAN NILAI e/m )

Jurusan FisikaFakultas Matematika dan Ilmu Alam

Universitas Jember

Latar Belakang

Oleh karena itu:

Tabung Sinar Katoda

Tahun 1879 Sir William Crockes mengidentifikasi

berkas tsb sebagai partikel bermuatan negatif

J.J. Thompson menyebut partikelbermuatan negatif tsb sebagai Elektron

Elektron merupakan salah satu dari

tiga sub partikel dasar penyusun atom

Elektron merupakan partikel fundamental

dalam sifat kelistrikan secara mikro

Eksperimen ini

perlu dilakukan!

Mencoba menghubungkan antara nilai arus (I) pada koil

Helmholtz, tegangan elektroda (V), dan radius lintasan elektron (r)

Sehingga akan didapatkan:

Pendekatan e/m dalam menentukan besar muatan elektron (e)

Memancarkan sinar hijau pucat

ketika dialiri arus listrik


Universitas Jember

RUMUSAN MASALAH


Universitas Jember

Rumusan Masalah

Apa hubungan antara beda teganganelektroda pemercepat (v) dengan jari-jari lintasan berkas elektron (r) untuk

setiap nilai arus (I)?

Apa hubungan antara nilai arus lisrik pada coil Helmholtz (I) dengan jari-

jari lintasan berkas elektron (r)?

Bagaimana persamaan linear untuk masing-masing harga

arus I?

Berapa nilai perbandingan e/m yang diperoleh?

TUJUAN

Tujuan dari eksperimen sinar katoda ini adalah:

1. Mengetahui hubungan antara beda tegangan elektroda (V) dengan jari-jarilintasan berkas elektron (r) untuk setiap nilai arus (I)

2. Mengetahui hubungan antara nilai arus listrik pada coil Helmholtz (I)dengan jari-jari lintasan berkas elektron (r)

3. Mendapatkan persamaan linear untuk masing-masing harga arus (I)

4. Mengetahui harga perbandingan e/m melalui percobaan yang dilakukanlalu membandingkan dengan percobaan yang pernah dilakukan oleh J. J.Thompson


Universitas Jember

MANFAAT YANG DIHARAPKAN

Dengan melakukan eksperimenini, mahasiswa dapat mengetahui danmemahami sifat dan karakteristik elektronkhususnya berkaitan dengan besar muatanelektron sehingga dapat menunjangpengaplikasian lebih lanjut dari sifat-sifatkelistrikan


Universitas Jember

PEMBAHASAN LEBIH LANJUT

1. Tinjauan Pustaka

2. Metode Penelitian

3. Hasil dan Pembahasan

4. Kesimpulan dan Saran


Universitas Jember

Sinar katoda merupakan berkas distribusi elektron yang terbentuk didalamtabung sinar katoda. (Sears Zemansky, 1986: hal 618)

Jika partikel bermuatan (elektron) jika bergerak dengan kecepatan v didaerah dengan kuat medan B, maka pertikel tersebut akan mengalamipembelokkan yang diakibatkan oleh timbulnya gaya magnetik (Fm).(Wiyanto, 2008:75-76)

J.J. Thompson seorang ahli físika yang berasal dari Inggris pada tahun1897 melakukan percobaan yang bertujuan untuk mencari perbandinganantara besarnya muatan elektron dengan massa partikel itu berdasarkanhubungan pada formula

(Tobing, 1986 :4.6)

1. Tinjauan Pustaka


Universitas Jember



Universitas Jember

2.1 Alat dan Bahan

Peralatan yang digunakan dalam eksperimen sinar katoda sebagai berikut:

1. Peralatan pengukuran e/m: Peralatan yang terdiri dari tabung sinar katoda, koil

helmhozt, pengatur tegangan dan arus listrik, elektron gun, dan sebagainya yang berfungi

sebagai objek tempat pengamatan dan pengaturan sistem percobaan, serta tempat visualisasi

radius elektron

2. High voltage DC power supply: Sebagai Sumber tegangan masukan pada elektroda

yang memicu pergerakan linear elektron

3. Low voltage AC/DC power supply: Sebagai Sumber tegangan masukan pada coil

helmholtz yang memicu medan magnet B yang menyebabkan pergerakan melingkar elektron

4. Digital voltmeter: Alat untuk mengukur nilai tegangan

5. Kabel penghubung: Untuk menghubungkan arus listrik dari satu komponen ke komponen

yang lain


Universitas Jember


2.2 Langkah Kerja

Alat dirangkai seperti gambar berikut: Semua sumber tegangan dan arus listrik dihidupkan

Secara perlahan–lahan sumber tegangan filament diputarHingga volt meter menunjukkan angka 6 volt

Sumber tegangan koil Helmholtz dinaikkan

pada harga sekitar 7 volt

Tegangan elektroda pemercepat

diletakkan pada harga 95 volt

dan ditambah dengan kelipatan 5 volt

hingga 145 V

Menghubungkan nilai arus (I) pada koil Helmholtz,

tegangan elektroda (V), dan radius lintasan elektron (r)

Switch toggle diletakkan posisi up

Dilakukan pengamatan terhadap radius elektron:

Arus koil Helmholtz diletakkan

pada harga 1A ; 1,1 A; dan 1,2 A

untuk masing-masing tegangan

elektroda yang berbeda-beda

Didapat Harga e/m


Universitas Jember


2.3 Metode Analisis

Untuk mencari harga (e/m) digunakan rumus sebagai berikut:

Persamaan linier dari grafik adalah y=mx

Dimana m merupakan gradien grafik yang didapat dari:

Sehingga untuk mencari besarnya

diskrepansi digunakan persamaan:

3. Hasil dan Pembahasan

y = 4E-05x - 0,001

0

0,0005

0,001

0,0015

0,002

0,0025

0,003

0,0035

0,004

0 50 100 150

R (

m^

2)

tegangan elektroda (Volt)

Grafik hubungan antara tegangan elektroda pemercepat dengan radius berkas elektron

Pada arus listrik koiI Helmholtz I = 1 A

y = 3E-05x - 0,001

0

0,0005

0,001

0,0015

0,002

0,0025

0,003

0 50 100 150

R (

m^

2)



Pada arus listrik koiI Helmholtz I = 1,1 A

y = 2E-05x - 0.0007

0

0,0005

0,001

0,0015

0,002

0,0025

0,003

0 50 100 150

R (

m^

2)



Pada arus listrik koiI Helmholtz I = 1,2 A


Universitas Jember

4. Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Dari hasil eksperimen dapat disimpulkan bahwa:

1. Nilai beda tegangan elektroda pemercepat (V) berbanding lurus dengan jari-jarilintasan berkas elektron (r) untuk setiap nilai arus (I), yaitu semakin besar nilaitegangan maka radiuspun semakin besar pula

2. Nilai arus listrik pada coil Helmholtz (I) berbanding terbalik dengan jari-jari lintasanberkas elektron (r), dimana semakin besar nilai arus listrik yang diiberikan, nilai radiusmenjadi semakin kecil

3. Dari grafik antara nilai beda potensial yang diberikan dengan nilai kuadrat radiusyang terbentuk didapatkan persamaan linear untuk masing-masing harga arus I

4. Perbandingan harga e/m melalui percobaan yang dilakukan ekuivalen ataumendekati harga e/m acuan yang pernah dilakukan oleh J. J. Thompson

Saran

Sebaiknya variable yang digunakan memiliki range yang lebih luas. Sehingga akandidapatkan nilai yang lebih mendekati harga e/m acuan.


Universitas Jember

Terima Kasih Atas Perhatiannya

Semoga Bermanfaat ..........


Universitas Jember

Eksperimen Sinar Katoda, Presentasi Seminar

Documents

Transcript of Eksperimen Sinar Katoda, Presentasi Seminar