Tugas Akhir Muatan Spesifik Elektron

download Tugas Akhir Muatan Spesifik Elektron

of 13

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