Laporan Akhir Sinar Katoda

7/25/2019 Laporan Akhir Sinar Katoda

1/12

SINAR KATODA (e/m)(CATHODE RAYS)

Sandy Tri RadiantoJurusan Fisia! Fau"tas #atematia dan I"mu $en%eta&uan A"am!

'niersitas Jemersandytriradianto*+%mai",-om

** Desemer *.0

A1STRAK

A cathode ray circular flow of electrons passing through the cathode to the anode which

influenced the magnetic force. Benefits of cathode rays is to know the basic concepts of

atomic physics and electricity. Cathode ray experiments done by finding the value of the

radius of the electron beam, using current variations and voltage variations. The greater

current, the radius of the electron beam is also getting bigger. The greater the voltage, the

electron beam radius is also getting bigger. The value of e /m from the experimental

results of 1,78759111011

C/Kg different from the value of e /m in the reference of

1,75881011

C/Kg .

Key words cathode ray, e!m, electron beam

, $enda&u"uan

J.J.Thompson ialah seorangilmuwan yang turut memberikan

sumbangsih terhadap

perkembangan ilmu

pengetahuan fsika. Pada tahun

1906 Thompson menemukan

partikel elementer yang

dinamakan elektron. Penemuan

ini meneruskan penelitian

William Crookes mengenaipartikelpartikel bermuatan

negati! yang merambat menurut

garis lurus dan dapat dibelokkan

oleh medan listrik dan medan

magnet kearah tertentu" yang

disebut sebagai eksperimen sinar

katoda #1$

%inar katoda merupakan

aliran elektronelektron yang

keluar dai anoda dengan

ke&epatan tinggi. 'lektron yang

dihasilkan oleh katoda akibatproses pemanasan dengan

menggunakan flamen pemanas.

%alah satu man!aat dari

eksperimen sinar katoda ialah

sebagai perkembangan dan

kema(uan dari ilmu fsika"

dimana prinsipprinsip yang

digunakan dalam sinar katoda

merupakan hal penting dalamdunia modern" karena

merupakan !ondasi dalam

perkembangan fsika atomik dan

kelistrikan dalam ruang lingkup

mikro.
mailto:[email protected]:[email protected]


2/12

)ambar 1.1 Pembelokan berkas

elektron#*$

Pembelokan oleh medan

listrik dan medan magnet

menyebabkan sinarsinar

mengandung partikel bermuatanatas partikel bermuatan. +engan

mengukur penyimpangan

partikel yang disebabkan oleh

gabungan medan listrik dan

medan magnetik ini" Thompson

menun(ukkan bahwa semua

partikel memiliki perbandingan

muatanterhadapmassa e,m

yang sama. -a (uga menun(ukkanbahwa partikel dengan

perbandingan muatanterhadap

massa ini dapat diperoleh

dengan menggunakan

sembarang bahan sebagai

katoda" yang berarti bahwa

partikel ini" sekarang disebut

elektron yang merupakan bahan

dasar penyusun seluruh materi#$

'lektron yang beupa berkas

pada sinar katoda" diper&epat

menu(u anoda oleh suatu beda

potensial antara anoda dan

katoda sebesar v . Jika

ke&epatan elektron pada saat

lepas dari katoda karena proses

pemanasan diabaikan" maka

kela(uan elektron v pada saat

melewati anoda dapat dihitung

berdasarkan hukum keadaan

energi1

2m v

2=eV

atau

v= 2eVm ///.../..1+imana

e=muatanelektron

m=massaelektron #2$

'lektron yang bergerakdengan ke&epatan v tegak

lurus terhadap medan magnet

homogen 3" dimana elektron akan

melakukan gerak melingkar

dengan (ari(ari 4 karena

pengaruh gaya 5orent

F=eV B

7ang ber!ungsi sebagai gayasentripetal" sehingga berlaku

persaamaan8

evB=mv

2

R

atau

eB=mv

R ///.../..

3erdasarkan persamaan .1 dan

." perbandingan muatan

terhadap massa elektron dapat

ditentukan dengan persamaan8

e

m=

2v

r2

B2 ///.../..2#$

%etelah elektron tersebut

diper&epat maka elektron akan

memasuki daerah yang di&ari

medan magnet 3 yangdibangkitkan oleh sepasang &oil


3/12

:elmholt. :arga perbandingan

muatan dan massa elektron

(e /m) diperoleh dari ke&epatan

elektron dan medan magnet

B=N

0I

( 54 )3

2 a ///.../..2

sehingga

e

m=

v

Br=

2 V(54 )3

2 a2

(N 0 rI)2

/.../..

+imana8 V=potensial pemercepat

a=radius Helmholtz coil

N=umlahlilitan Helmholtz coil

I=aruslistrik pada Helmholtz coil

r=radius sinar elektron

0=konstanta permea!ilitas udara #*$

Pada eksperimen sinar

katoda ini" dilakukan dengan

peralatan pengukuran (e /m) .

;ilai tegangan " V di


4/12

%eperti pada gambar yang

terlihat" alat dan bahan yang

dibutuhkan yaitu e,m apparatus

digunakan sebagai alatpengukuran e,m. Pada bagian

&ontrols" terdapat :igh


5/12

4adius0m1

Tegangan

(130V $135V $140V $145V $150V)

yang akan didapatkan * data

pengukuran radius berkas

elektron oleh pengamat 1 dan

pengamat disetiap


6/12

2. Hasi"

a. Tabel hasil

Table 2.1 ariasi arus dengan

tegangan konstan 10

Table 2. ariasi arus dengan

tegangan konstan 1*0

Table 2.2 ariasi tegangan

dengan arus konstan 1 >

Table 2. ariasi tegangan

dengan arus konstan 1"1 >

b. )rafk hasil

0.02

0.09

0.09

0.0*

0.0*

2ra3 Re%resi Hu)un%an Radius Ter&ada4 Te%an%an 4ada Te%an%an Kontan /0.5

:ubungan

radius

terhadap

tegangan

5inear

:ubunganradius

terhadap

tegangan1

Tegangan (V)

Radius (m)

)ambar 2.1 )rafk regresi

hubungan radius terhadap

tegangan untuk tegangan

konstan 10

Arus

(A)

Jari-jari

rata-rata

(m)

e/m (C/Kg) e/m

(referensi)

D

(%)

" #,#$ ",%&'"&()"" ",*$%%()"" ",'&

"," #,#&'*$ ",*&$+&()""

",+ #,#&+*$",*$*'()""

", #,#-$ ",*$#$()""

",& #,#$*$ ",%&+&$()""

0"09*

1"EFE*9'G11Arus

(A)

Jari-jari

rata-rata

(m)

e/m (C/Kg) e/m

(referensi)

D

(%)

" #,#$$ ",'&*+()"" ",*$%%()"" %,#*

"," #,#$"+$ ",$$$-$()""

",+ #,#&'+$ ",'#$-()""

", #,#&+$ ",$'&+'()""

",& #,#%+$ ",*+&&&()""

0"06F 1"EFE*9'G11Tegangan(V)

Jari-jari

rata-rata

(m)

e/m (C/Kg) e/m

(referensi)

D

(%)

"# #,#&- ",*%&-'()""

",*$%%()"" $,+$

"$ #,#$+ ",'&$-()""

" #,#$$ ",'"+&-()"""&$ #,#$*$ ",'$&$%()""

"$# #,#$$ ",'&*+()""

0"0*6*

1"666*2'G11

Tegangan

(V)

Jari-jari

rata-rata

(m)

e/m (C/Kg)e/m

(referensi)

D

(%)

"# #,#&&$ ",*%%'"()""

",*$%%()"" +,"&

"$ #,#&$$ ",**''$()""

" #,#&* ",*+'*()""

"&$ #,#&%*$ ",''+()""

"$# #,#&-*$ ",'$""-()""

0"0E1 1"E109'G11


7/12

0.02

0.09

0.09

0.0*

0.0*

2ra3 Error 1ars Hu)un%an Radius Ter&ada4 Te%an%an 4ada Te%an%an Kontan /0.5

:ubunganradius

terhadap

tegangan

Tegangan (V)

Radius (m)

)ambar 2. )rafk error bars



konstan 10

0.02

0.09

0.090.0*

0.0*

0.06

0.06

2ra3 Re%resi Hu)un%an Radius Ter&ada4 Te%an%an 4ada Te%an%an Kontan /6.5

:ubungan

radius

terhadap

tegangan5inear

:ubungan

radius

terhadap

tegangan1

Tegangan (V)

Radius (m)

)ambar 2.2 )rafk regresi

hubungan radius terhadaptegangan untuk tegangan

konstan 1*0

0.02

0.09

0.09

0.0*

0.0*

0.06

0.06

2ra3 Error 1ars Hu)un%an Radius Ter&ada4 Te%an%an 4ada Te%an%an Kontan /6.5

:ubunganradius

terhadap

tegangan

Tegangan (V)

Radius (m)

)ambar 2. )rafk error bars



konstan 1*0

0.0*

0.0*

0.0*

0.0*

0.06

0.06

!H I 0H G 0.01

4J I 0.F9

2ra3 Re%resi Hu)un%an Radius Ter&ada4 Te%an%an 4ada Arus Konstan /A

:ubungan

radius

terhadap

tegangan5inear

:ubungan

radius

terhadap

tegangan

Tegangan (V)

Radius (m )

)ambar 2.* )rafk regresi

hubungan radius terhadaptegangan untuk arus konstan 1 >


8/12

0.0*

0.0*

0.0*

0.0*

0.06

0.06

2ra3 Error 1ars Hu)un%an Radius Ter&ada4 Te%an%an 4ada Arus Konstan /A

:ubunganradius

terhadap

tegangan

Tegangan (V)

Radiu s (m )

)ambar 2.6 )rafk error bars


tegangan untuk arus konstan 1 >

0.0

0.0*

0.0*

0.0*

0.0*

!H I 0H G 0.01

4J I 0.99

2ra3 Re%resi Hu)un%an Radius Ter&ada4 Te%an%an 4ada Arus Konstan /,/A

:ubungan

radius

terhadap

tegangan

5inear:ubungan

radius

terhadap

tegangan

Tegangan (V)

Radius (m)

)ambar 2.E )rafk regresi


tegangan untuk arus konstan 1"1

>

0.09

0.09

0.09

0.0*

0.0*

0.0*

0.0*

2ra3 Error 1ars Hu)un%an Radius Ter&ada4 Te%an%an 4ada Arus Konstan /,/A

:ubungan

radius

terhadap

tegangan

Tegangan (V)

Radius ( m)

)ambar 2.F )rafk error bars


tegangan untuk arus konstan 1"1

>

0, Disusi

a. %inar katodamerupakan aliran elektron yang

melewati katoda dan menu(u

anoda dengan ke&epatan yang

tinggi. 3erkas lintasan ele&tron

yang melingkar dipengaruhi oleh

gaya magnetik. Per&obaan

pertama dengan


9/12

berkas elektron bernilai ke&il.

+apat dilihat pada grafk



konstan" radius berkas elektronbernilai lebih besar pada

tegangan konstan 150V

daripada pada tegangan konstan

140V . :al ini dikarenakan

semakin bertambahnya besar

arus" medan magnet yang

dihasilkan dari &oil :elmholt (uga

akan semakin besar sehinggaakan mengurangi per&epatan dari

elektron gun terhadap lintasan

berkas elektron.

c. %elan(utnya"

membandingkan nilai e /m

dari hasil per&obaan dengan

nilai e /m pada re!rensi.

;ilai e /m baik dari .19F.Konsep Fisika Modern

m. EdisiKeempat.Jakarta


10/12

n. 8'rlangga.o. #$

@rane"@.199.Fisika Modern.p.

Jakarta8Dni


11/12

.aa.ab.a&.ad.

ae.a8,

a%,a&,

ai, 9A$ORAN AKHIRa:, EKS$ERI#EN FISIKA

a,

a", SINAR KATODA (e/m)am,

an,ao,a4,a;,ar,as,at,au,

a,aw. Lleh 8

aH. ;ama 8 %andy Tri 4adiantoay. ;-B 8 11F100102

a. @elompok 8 >12ba.

bb.b&.bd.be.

b!.bg.bh.

bi.b(.

bk.bl.

m, 9A1ORATORI'# FISIKA #ODERN DANO$TOE9EKTRONIKA

n, J'R'SAN FISIKA

o, FAK'9TAS #ATE#ATIKA DAN I9#'$EN2ETAH'AN A9A#


12/12

4, 'NI5ERSITAS JE#1ERbK.*.0

Laporan Akhir Sinar Katoda

Documents

Transcript of Laporan Akhir Sinar Katoda