Tugas Akhir Muatan Spesifik Elektron
-
Upload
fatinazahra -
Category
Documents
-
view
220 -
download
0
Transcript of Tugas Akhir Muatan Spesifik Elektron
-
7/26/2019 Tugas Akhir Muatan Spesifik Elektron
1/13
LAPORAN AKHIR
PRAKTIKUM 3
MUATAN SPESIFIK ELEKTRON (e/m)
Disusun oleh:
Andira Muttakim
0000!!
Teman sekelompok:
Enun" #anuar R$%ana
00&!&'
Dosen pembimbing:
r% Par*indun"an Sina"a+ M Si
Waktu praktikum:
Se*a%a+ ,0 N$-em.er 00 1uku* ,00 2 ,00 I4
PRO5RAM STUI FISIKA
6URUSAN PENIIKAN FISIKA
FAKULTAS PENIIKAN MATEMATIKA AN ILMU
PEN5ETAHUAN ALAM
UNI7ERSITAS PENIIKAN INONESIA00
-
7/26/2019 Tugas Akhir Muatan Spesifik Elektron
2/13
Tu8uan
Menghitung harga e/m.
A*at dan 4a9an
1. Model J.J. Thomson Apparatus 1 set2. Dua buah kumparan dengan jari-jari sama 1 set. !o"er #uppl$ bertegangan tinggi 1 set%. &abel 1 set
a%ar Te$ri
'ontoh penggunaan pemilih ke(epatan
adalah per(obaan terkenal $angdilakukan oleh J.J Thomson pada tahun
1)*+ dimana ia menunjukan bah"a
sinar-sinar dari tabung sinar katoda
$ang dibelokan oleh medan listrik dan
medan magnetik sehingga sinar-sinar
mengandung partikel bermuatan atas
partikel bermuatan. Dengan mengukur
pen$impangan partikel $ang disebabkan
oleh gabungan medan listrik dan medan
magnetik ini, Thomson menunjukanbah"a semua partikel memiliki
perbandingan muatan terhadap massa
e/m $ang sama. a juga menunjukan
bah"a partikel dengan perbandingan
muatan terhadap massa ini dapat
diperoleh dengan menggunakan
sembarang bahan untuk katodan$a,
$ang berarti bah"a partikel ini, sekarang
disebut elektron, merupakan bahan
dasar seluruh materi.
!rinsip $ang digunakan Thomson dalam
melakukan pengukuran ini adalah jika
suatu muatan elektron bergerak didalam
ruang $ang berada medan magnet dan
medan listrik maka muatan tersebut
akan mengalami ga$a sehingga
pergerakan elektron akan men$impang,
dengan adan$a gejala sis ini maka
dengan mempertimbangkan pergerakanmuatan elektron didalam medan magnet
maupun medan listrik persis seperi
partikel $ang dilemparkan horiontal
didalam medan gra0itasi bumi
!ada saat katoda mengalami eek
termionik, maka elektron terlepas dari
katoda dan diberi beda potensial
pemer(epat, berdasarkan bersamaan:
1
2m v
2=qV
lektron $ang keluar dari medan listrik
langsung dipengaruhi oleh medan
magnet, berdasarkan persamaan:
mv2
R =qv B
mv
R =qB
v=qBR
m
v2=(qBRm)
2
Dengan substitusi, maka kita dapatkan:
1
2m
q2B
2R
2
m2 =qV
1
2
q B2R
2
m
=V
-
7/26/2019 Tugas Akhir Muatan Spesifik Elektron
3/13
q
m= 2V
B2R
2
atau dapat kita tuliskan
e
m= 2V
B2R
2
-
7/26/2019 Tugas Akhir Muatan Spesifik Elektron
4/13
Pr$%edur Per:$.aan
1. Men$iapkan alat-alat $ang akan digunakan dan set alat-alat tersebut.2. Melepaskan dan memper(epat elektron dari alat dengan memberikan energi
thermaldan beda potensial untuk lamen, kemudian atur tegangan dan arus agarlingkaran elektronn$a terlihat.
. Menentukan besarn$a tegangan dari power supply dan mengamati perubahan
$ang terjadi pada tabung. !ada keadaan tersebut atur arus I dan ukur jari-jari
lingkaran elektron.%. Melakukan langkah $ang sama untuk beda potensial $ang berbeda.3. Melakukan langkah-langkah pada bagian d dan e di atas untuk beberapa data
per(obaan.
Ta.e* Ha%i* Pen"amatanTabel untuk arus 4I5 tetap: 1 A
Tabel untuk beda potensial 4V5 tetap: 266 7
Jumlah lilitan 16 lilitan.
Jari-jari 6.136 m
Pen"$*a9an ata
Dari data $ang didapatkan, kita dapat menghitung e/m dengan menggunakan
persamaan:
-
7/26/2019 Tugas Akhir Muatan Spesifik Elektron
5/13
e
m= 2V
B2R
2
e
m=8V
B2d2
B=0,71554
107
RB
Dengan,
R8 jari-jari lingkaran elektron.
RB8 jari-jari lilitan ka"at.
d8 diameter lingkaran elektron.
B8 medan magnet.
I8 arus listrik.
V8 beda potensial.
, Pen"$*a9an data untuk Ik$n%tan;
Metode statistik
( em )= (e
mem )
2
n1 C/kg
(e
m )=2,5370110
21
101 C/kg
(em )=0,205631011 C/kg
Maka, besarn$a nilai e/m berdasarkan perhitungan se(ara statistik adalah:
e
m=(2,280,21 )1011 C/kg
Metode grak
-
7/26/2019 Tugas Akhir Muatan Spesifik Elektron
6/13
9erikut adalah grak V = f(d2)$ang didapatkan dari tabel di atas.
inear ;egression or 7 8 4d25:
< 8 A = 9 > ?
!arameter 7alue rror------------------------------------------------------------A 3@,61@@1 %,6+3%*9 1,6)*%3 6,6%+2------------------------------------------------------------
; #D !------------------------------------------------------------6,**@ 2,26622 + B6.6661------------------------------------------------------------
B=0,71554
107
R B
-
7/26/2019 Tugas Akhir Muatan Spesifik Elektron
7/13
B=0,71554
107
1301A
0,150m
B=7,79286105T
em=8B2 V
d2
e
m=8
B2tan
e
m=
8
7,79286105T
(1,08945V /cm2 )
e
m=1,4351710
11C/kg
( em )=8
B2 tan
(em )= 87,79286105 T (0,04372V /cm2 )
(em )=0,057591011 C/kg
Maka, besarn$a nilai e/m berdasarkan perhitungan se(ara grak adalah:
e
m=(1,440,06 ) 1011 C/kg
Pen"$*a9an data untuk Bk$n%tan;
Metode statistik
-
7/26/2019 Tugas Akhir Muatan Spesifik Elektron
8/13
( em )= (e
mem )
2
n1 C/kg
(e
m
)=
3,874251020
101
C/kg
(em )=0,065611011 C/kg
Maka, besarn$a nilai e/m berdasarkan perhitungan se(ara statistik adalah:
e
m=(2,270,07 )1011 C/kg
Metode grak
9erikut adalah grak I-2= f(d2)$ang didapatkan dari tabel di atas.
-
7/26/2019 Tugas Akhir Muatan Spesifik Elektron
9/13
inear ;egression or DataC9:< 8 A = 9 > ?
!arameter 7alue rror------------------------------------------------------------A -6,631%1 6,61*1@9 6,66)* 2,26@-%------------------------------------------------------------
; #D !------------------------------------------------------------6,**@*3 6,61)%* 16 B6.6661------------------------------------------------------------
B=0,71554
107
R B
e
m=8
B2
V
d2
em= 8V
(0,71554 107 RB)2
d2
e
m=
8V R B2
(0,71550N)2 (I2 d2 )
e
m=
8V RB2
(0,71550N)2tan
-
7/26/2019 Tugas Akhir Muatan Spesifik Elektron
10/13
e
m=
8 (200V )
(0,71551,2566106N /A2130 )2 (0,00839A -2cm -2 )
e
m=2,2104910
11C/kg
(em )= 8V RB
2
(0,71550N)2 tan
(em )= 8 (200V )
(0,71551,2566106N /A2130)2 (0,00023A -2cm-2 )
( em )=0,061131011 C/kg
Maka, besarn$a nilai e/m berdasarkan perhitungan se(ara grak adalah:
e
m=(2,210,06 )1011 C/kg
Ana*i%i% ata
Dari per(obaan didapatkan bah"a semakin besarbeda potensial $ang diberikan, maka
diameter lintasan elektron juga bertambah besar. amun apabila arus listrik $angmengalir pada kumparan diperbesar, maka diameter lintasan elektron bertambah
ke(il. 9erdasarkan literatur, nilai e/m sebesar 1,761011C/kg .
!ada per(obaan pertama dengan arus listrik konstan, kita dapatkan:
Met$de %tati%tik
e
m=(2,280,21 )1011 C/kg
Dengan kesalahan presisi
(em )e
m
100=0,21
2,28100=9,21
Dan kesalahan akurasi
|( em )literature
m|
(e
m
)literatur
100=|1,762,28|
1,76 100=29,55
-
7/26/2019 Tugas Akhir Muatan Spesifik Elektron
11/13
Met$de "ra
-
7/26/2019 Tugas Akhir Muatan Spesifik Elektron
12/13
(em )e
m
100=0,06
2,21 100=2,71
Dan kesalahan akurasi
|( em )literature
m|(em )literatur
100=|1,762,21|
1,76 100=25,57
ntuk beda potensial konstan metode grak menunjukkan hasil $ang lebih baik,
namun hasil $ang di(apai kali ini memiliki tingkat presisi $ang lebih tinggi. Eal ini
dikarenakan data $ang diambil lebih ban$ak dari per(obaan pertama, sehingga pada
per(obaan ini kita dapatkan hasil $ang lebih presisi.
Ke%im1u*an
1. !er(obaan , men(ari nilai e/m dengan kuat arus pada kumparan konstan.
a. Metoda statistik, didapatkane
m=(2,280,21 )1011 C/kg
. Dengan kesalahan
presisi sebesar *,21F dan kesalahan akurasi sebesar 2*,33F.
b. Metoda grak, didapatkan
e
m
=(1,440,06 ) 1011 C/kg. Dengan kesalahan
presisi sebesar %,1+F dan kesalahan akurasi sebesar 1),1)F.
2. !er(obaan , men(ari nilai e/m dengan beda potensial konstan.
a. Metoda statistik, didapatkane
m=(2,270,07 )1011 C/kg
. Dengan kesalahan
presisi sebesar ,6)F dan kesalahan akurasi sebesar 2),*)F.
b. Metoda grak, didapatkane
m=(2,210,06)1011 C/kg
. Dengan kesalahan
presisi sebesar 2,+1F dan kesalahan akurasi sebesar 23,3+F.
Sum.er Re=eren%i
9eiser, Arthur. 1*)+. Konsep Fisika Modern4Terjemahan oleh The Eou" iong5. Jakarta:
rlangga.
Eallida$, Da0id dan ;esni(k, ;obert. 1*)%. Fisika 4Terjemahan !antur #ilaban dan
r"in #u(ipto5. Jakarta: rlangga.
Tim Dosen Gisika !. 266*. ksperimen Fisika I. 9andung: Jurusan !endidikan Gisika
G!M!A !.
-
7/26/2019 Tugas Akhir Muatan Spesifik Elektron
13/13