Presentasi Muatan Spesifikasi Elektron E_m

download Presentasi Muatan Spesifikasi Elektron E_m

of 16

Transcript of Presentasi Muatan Spesifikasi Elektron E_m

MUATAN SPESIFIKASI ELEKTRON ( e/m )

Laporan AkhirMata Kuliah Praktikum Fisika (FI 706) Dosen Pengampu : Dr. Andi Suhandi, M.si

Oleh : Asep Rahman Gunawan ( 0908391 ) Finoli Marta Putri ( 0909971 ) Ramdafitri Zulvia ( 0908029 )

DASAR TEORI Percobaan yang dilakukan J.J Thomson a. menunjukan bahwa sinar dalam tabung katoda dapat dibelokan oleh medan listrik dan medan magnetik sehingga dapat diketahui bahwa sinar tersebut mengandung partikel-partikel yang bermuatan listrik. b. dengan mengukur besarnya penyimpangan partikel sinar yang disebabkan oleh medan listrik dan medan magnetik ini, Thomson dapat menunjukan bahwa semua partikel memiliki perbandingan muatan terhadap massa (e/m) relatif sama

Florentz = Fsentrufugalmv 2 = evB r

....(1)

sehingga dapat ditentukan nilai dari (e/m) nya, yaitu : e 2V ....(2) = 2m

(Br )

Dari, kumparan Helmholtz, kita dapat menentukan medan magnet :

B = 4,5.10 7

NI = 7,8.10 4 I R

....(3)

ALAT DAN BAHAN 1. Model J.J Thomson Apparatus 2. Kumparan dengan jari-jari sama 3. Power Supply bertegangan tinggi 4. Seperangkat kabel

Gambar Alat Praktikum

Langkah Praktikum: 1. Siapkan dan set alat yang akan digunakan. 2. Hidupkan power supply yang tersambung ke tabung diode dan kumparan Helmholtz 3. Bacalah batas ukur maksimum untuk arus dan tegangan pada power supply. 4. Untuk nilai tegangan yang tetap, amatilah perubahan diameter lingkaran yang terbentuk pada tabung diode. Amatilah untuk perubahan arus yang berbeda-beda untuk beberapa kali percobaan. 5. Untuk nilai arus yang tetap, amatilah perubahan diameter lingkaran yang terbentuk pada tabung diode. Amatilah untuk perubahan tegangan yang berbeda-beda untuk beberapa kali percobaan.

G. Pengolahan DataSetelah data diperoleh dan dicatat ke dalam tabel pengamatan, maka kita dapat menghitung nilai perbandingan e terhadap m dengan menggunakan persamaan 2, yaitu:e 2V = 2 m ( Br )

Percobaan 1. Tegangan (V) tetap, arus listrik (I) berubah-ubah

No. 1. 2. 3. 4. 5. 6.

V (Volt) 200 200 200 200 200 200

I (Ampere) 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5

D (m) 0,113 0,104 0,095 0,089 0,083 0,077

Percobaan 2. arus listrik (I) tetap, Tegangan (V) berubah-ubah

No 1 2 3 4

I (A) 210 200 190 180 170 160

V (V) 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5

D (m) 0,078 0,076 0,073 0,071 0,067 0,062

56

Grafik hubungan 1/D2 dengan I2180 160 140 1/D^2 (m^-2) 120 100 80 60 40 20 0 0 1 2 I^2 (A^2) 3 1/D2 Linear (1/D2) y = 71.517x + 6.4424

Grafik Hubungan D2 dengan V0.007 0.006 0.005 D^2 (m^2) 0.004 0.003 0.002 0.001 0 0 50 100 150 200 250 V (V) D2 Linear (D2) y = 4E-05x - 0.003

Pembahasan Hasil eksperimen menunjukkan bahwa pada saat nilai tegangan (V) tetap sedangkan nilai arus listrik (I) berubah semakin besar, maka diameter lintasan elektron akan semakin kecil. Jika semakin besar nilai kuat arusnya maka medan magnet yang dihasilkan oleh kumparan Helmholtz semakin besar pula. Medan magnet yang besar akan membelokkan elektron dengan kuat sehingga diameter lintasan elektron semakin kecil karena diameter elektron berbanding terbalik dengan medan magnet Jika nilai arus listrik (I) tetap sedangkan nilai tegangan (V) berubah semakin kecil maka diameter lintasan elektron akan semakin kecil karena V berbanding lurus dengan kuadrat R. Hasil eksperimen pada saat nilai tegangan (V) tetap dan nilai arus listrik (I) berubah maka harga e/m yang diperoleh secara analitik dan grafik yaitu 1,974 x 1011 C/kg dan 1,882 x 1011 C/kg dengan persentasi kesalahan sebesar 1,76%. Jika nilai tegangan (V) berubah sedangkan nilai arus listrik (I) tetap maka harga e/m yang diperoleh secara analitik dan grafik yaitu 2,110902 x 1011 C/kg dan 1,461 x 1011 C/kg dengan persentasi kesalahan sebesar 2,93%. Hasil yang diperoleh pada percobaan ini cukup mendekati referensi yaitu 1,758803 x 1011 C/kg.

KesimpulanLintasan elektron yang berbentuk lingkaran pada alat percobaan untuk menentukan harga e/m dikarenakan adanya perubahan arah dan kecepatan elektron yang bergerak dalam medan magnet (kumparan Helmholtz). Lintasan yang berbentuk lingkaran tersebut akan berubah menjadi lebih kecil jika tegangan yang diberikan tetap dan arus dinaikan, dan akan berubah menjadi lebih kecil jika diberi kuat arus tetap dan tegangan diperkecil. Sedangkan nilai e/m yang didapat hampir sama. Hasil perhitungan e/m secara analitik dan grafik : Beda potensial tetap, kuat arus kumparan berubah : Secara analitik : e/m = 1,974 x 1011 C/Kg Secara grafik : e/m = 1,882 x 1011 C/Kg Beda potensial berubah, kuat arus kumparan tetap : Secara analitik : e/m = 2,11092 x 1011 C/Kg Secara grafik : e/m = 1,461 x 1011 C/Kg

ReferensiBahtiar, Ayi. (2007). Listrik Magnet II. Tersedia : http://phys.unpad.ac.id/wpcontent/uploads/2009/02/handout-listrikmagnet-ii.pdf (23 September 2010). Halliday & Resnick,(terjemahan Pantur Silaban.Ph.D), Fisika, Jilid 2 edisi ketiga, Halaman 278, Erlangga, Jakarta. Paul A Tipler, Fisika untuk Sains dan Tekhnik , jilid 2 edisi ketiga , Erlangga , Jakarta, ( 2001 ).