Eksperimen Peristiwa Efek Fotolistrik pada Logam yang Disinari Cahaya [Fisika Unair]
Laboratorium Fisika Radiasi Universitas Airlangga 1
LAPORAN
FISIKA EKSPERIMENTAL I
Eksperimen Peristiwa Efek Fotolistrik pada Logam yang Disinari Cahaya
Pelaksanaan Praktikum
Hari : Rabu Tanggal: 26 Maret 2014 Jam : 10.40 β 12.20
Oleh :
Nama : Fachrun Nisa
Nim : 081211332010
Anggota Kelompok :
1. Nur Aisyiyah Nim : 081211331002
2. Dewi Puji Lestari Nim : 081211331128
3. Diana Nim : 081211331135
4. Arief Danar Ibnu Nim : 081211333023
Dosen Pembimbing : Bapak Herlik Wibowo
LABORATORIUM FISIKA MODERN
UNIVERSITAS AIRLANGGA
Eksperimen Peristiwa Efek Fotolistrik pada Logam yang Disinari Cahaya [Fisika Unair]
Laboratorium Fisika Radiasi Universitas Airlangga 2
Eksperimen Peristiwa Efek Fotolistrik pada Logam yang Disinari Cahaya
1Fachrun Nisa,
2Nur Asyiyah,
3Dewi Puji Lestari,
4Diana,
5Arief Danar Ibnu
Jurusan Fisika Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga
Jl.Mulyorejo Kmapus C Unair, Surabaya 60115
Email: [email protected]
Abstrak, Suatu permukaan logam apabila disinari dengan seberkas cahaya, dan sejumlah elektron
terpancar dari permukaannya. Fenomena ini di sebut efek fotolistrik. jadi Efek Fotolistik adalah satu dari
gejala lepasnya elektron dari permukaan suatu benda. Bila seberkas cahaya (yang memenuhi syarat
tertentu) jatuh pada permukaan suatu benda maka elektron-elektron pada permukaan benda itu akan
terbebaskan dari ikatannya sehingga elektron-elektron tersebut terlepas.Dalam studi eksperimen ini
tentang fenomena efek fotolistrik, kita mengukur besarnya potensial henti untuk cahaya dengan panjang
gelombang yang berfariasi.Cahaya yang dapat digunakan untuk terjadinya peristiwa efek fotoloistrik ini
adalah cahaya yang dengan panjang gelombang tertentu sehingga juga mempunyai frekuensi tertentu
sesuai panjang gelombang yang dimilikinya.Panjang gelombang dan frekensi tertentu ini dinamakan
panjang gelombang dan frekuensi cut-off.Sehingga cahaya tersebut juga mempunyi energi tertentu yang
dinamakan fungsi kerja(Work function) dari logam. Dari eksperimen ini didapatkan hasil berupa
konstanta planck kemudian membandingkanya dengan kontanta planck literatur,serta juga di dapatkan
fungsi kerja dari suatu logam yang digunakan saat eksperimen.Dari hasil percobaan diperoleh nilai
konstanta Planck sebesar (4,336 Β± 0,24) 10β34ππ dan fungi kerja logam sebesar 0,7 eV.
Kata Kunci : Efek Fotolistrik ,Potensial henti,Fungsi kerja, konstanta Planck
1. Pendahuluan
Seorang Ahli fisika Inggris James Clerk Maxwell mengemukakan bahwa setiap perubahan
medan listrik akan menghasilkan medan magnet, dan setiap perubahan medan magnet akan memicu
munculnya medan listrik. Sumbangan besar Maxwell pada pengetahuan listrik dan magnet ini adalah
keberhasilannya dalam menyatukan semua kaedah yang dikenal waktu itu di bidang listrik magnet.
Hal itu dicapainya dengan meneruskan apa yang telah dirumuskan oleh Faraday (1791-1867).
Berdasarkan perangkat persamaan fundamental dalam listrik magnet, Maxwell memperoleh solusi
berupa gelombang. Atas dasar itu diramalkan tentang adanya gelombang elektromagnetik, sesuatu
yang belum diamati oleh para ilmuwan. Kemudian Heinrich Hertz (1757-1894), menyelidiki implikasi
eksperimental dari persamaan-persamaan Maxwell. Sebagai guru besar pada sekolah tinggi teknik di
Karisruhe, ia melakukan percobaan-percobaan mengenai gelombang elektromagnetik. Percobaan-
percobaan yang dirintisnya serta hasil percobaan para sarjana lain pada akhirnya menunjukkan adanya
gelombang elektromagnetik.
Tak lama sesudah itu, cahaya juga diidentifikasi sebagai gelombang elektromagnetik. Sifat
gelombang cahaya didukung oleh bukti-bukti eksperimental seperti percobaan Young dan difraksi
cahaya. Bukti-bukti ini telah diperoleh lama sebelum tahun 1871. Meskipun sifat gelombang cahaya
telah mantap di sekitar akhir abad ke-19, ada beberapa percobaan dengan cahaya dan listrik yang
sukar dapat diterangkan dengan sifat gelombang cahaya itu. Dalam tahun 1888 Hallwachs mengamati
bahwa suatu keping itu mula-mula positif, maka tidak terjadi kehilangan muatan. Diamatinya pula
bahwa suatu keping yang netral akan memperoleh muatan positif apabila disinari. Kesimpulan yang
dapat ditarik dari pengamatan-pengamatan di atas adalah bahwa cahaya ultraviolet mendesak keluar
muatan litrik negatif dari permukaan keping logam yang netral. Gejala ini dikenal sebagai efek
fotolistrik.
Jika di lihat dari sudut pandang sejarah, penemuan efek fotolistrik ini merupakan salah satu
tonggak sejarah kelahiran fisika kuantum. Untuk merumuskan teori yang cocok dengan eksperimen,
kita dihadapkan pada situasi dimana paham klasik yang selama puluhan tahun diyakini sebagai paham
yang benar, terpaksa harus dirombak. Paham yang dimaksud adalah konsep cahaya sebagai
Eksperimen Peristiwa Efek Fotolistrik pada Logam yang Disinari Cahaya [Fisika Unair]
Laboratorium Fisika Radiasi Universitas Airlangga 3
gelombang tidak dirombak, fenomena efek fotolistrik tidak dapat dijelaskan secara baik. Paham yang
baru yang mampu menjelaskan secara teoritis fenomena efek fotolistrik adalah bahwa cahaya sebagai
partikel. Namun demikian, munculnya paham baru ini menimbulkan polemik baru. Penyebabnya
adalah bahwa paham cahaya sebagai gelombang telah dibuktikan kehandalannya dalam menjelaskan
sejumlah besar fenomena yang berkaitan dengan fenomena difraksi, interferensi, dan polarisasi.
Sementara itu, fenomena yang disebutkan tadi tidak dapat dijelaskan berdasarkan paham cahaya
sebagai partikel. Untuk mengatasi itu, para ahli sepakat bahwa cahaya memiliki sifat ganda, sebagai
gelombang dan sebagai partikel. Oleh karena itu, kami mengeksperimenkan percobaan efek fotolistrik
untuk mengetahui secara mendalam tentang perilaku cahaya sebagai partikel menurut teori kuantum
dan cara menentukan kosntanta planck.
2. Landasan Teori
Efek fotolistrik adalah peristiwa terlepasnya elektron dari permukaan suatu pada saat
permukaan logam tersebut disinari cahaya (foton) yang memiliki energi lebih besar dari energi
ambang (fungsi kerja) logam. Pada peristiwa efek fotolistrik Untuk melepaskan elektron diperlukan
sejumlah tenaga minimal yang besarnya bergantung pada jenis/ sifat logam tersebut. Tenaga minimal
ini disebut dengan work function atau funsi kerja dari logam, dan dilambangkan oleh π. Keperluan
tenaga tersebut disebebabkan elektron terikat oleh logamnya. Tenaga gelombang elektromagnetik/
foton terkuantisasi besanrya adalah :
πΈπ = βπ dengan f = frekuensi gelombang elektromagnetik
h=tetapan planck
Jika salah satu kuanta ,yang kemudian hari disebut sebabai foton yang menembus permukaan katoda,
energinya diberikan seluruhnya pada elektron. Jika π merupakan energi yang dibutuhkan untuk
melepaskan elektron dari permukaan, maka energi kinetik maksimum dari elektron yang
meninggalkan permukaan akan memenuhi. Sehingga potensial penghenti dapat dinyatakan sebagai
ππ0 = 1
2ππ£2 ππππ = βπ β π
Disini dapat di lihat bahwa Potensial henti tidak bergantung pada Intensitas cahaya datang,
dimana bahwa potensial penghenti sebagai fungsi dari frekuensi harus bernilai β
π. Frekuensi minimum
atau frekuensi ambang untuk efek fotolistrik dilabelkan dengan ππ‘ ,bisa di dapat dengan mengambil
π0 = 0 sehingga
π = βππ‘ =βπ
ππ‘
Sehingga foton dengan frekuensi lebih rendah dari ππ‘ tidak memiliki energi yang cukup unruk
melepaskan electron dari permukaan logam. Fungsi kerja logam biasanya dinhyatakan dalam eV.
Pada percobaan efek fotolistrik, berkas cahaya ditembakkan ke permukaan logam yang diletakkan di
dalam suatu tabung vakum sehingga elektron terpencar keluar dari permukaanElektron yang terlepas
dari logam karena dikenai foton, akibat efek fotolistrik ini disebut fotoelektron, Sistem peralatan
untuk mempelajari efek fotolistrik ditunjukan pada gambar dibawah ini.
Eksperimen Peristiwa Efek Fotolistrik pada Logam yang Disinari Cahaya [Fisika Unair]
Laboratorium Fisika Radiasi Universitas Airlangga 4
Dua elektroda dalam tabung hampa, dimana salah satunya adalah logam yang disinari (sebuah sel
foto). Antara kedua elektroda diberi beda potensial sebesar Va dengan baterai E1 dan E2, yang nilainya
dapat divariasi dari Va = - E1 sampai dengan V2 = + E2 dengan suatu potensiometer. Arus fotoelektron
(Ie) dapat diukur dengan mikrometer atau galvanometer. Untuk suatu nilai v > vo dengan intensitas
tertentu, dapat diamati Ie sebagai fungsi ve. Ie akan mencapai nol bila Va diturunkan mencapai suatu
nilai tertentu, Va = Vs (tegangan penghenti / Stopping Voltage) yang memenuhi persamaan :
ππ =β
ππ£ β
π
π
Persamaan diatas menunjukan bahwa Vs merupakan fungsi v, sehingga pengukuran Vs untuk berbagai
nilai v memungkinkan untuk menentukan nilai h/e dan π/π.
3. Alat dan Bahan
Pada percobaan ini akan digunakan beberapa macam peralatan yaitu sebagai berikut ini :
1) Sel foto , Lampu sumber cahaya dan Sumber dayanya serta diafragma dan multimeter dan
galvanometer yang terangkum didalam peralatan Planck Constant Measuring, Ogawa Seiki
Ltd. Jepang.
2) Filter Cahaya yang telah diketahui beberapa nilai panjang gelombangnya
4. Prosedur Percobaan
Pada percobaan kali ini, dapat ditentukan tetapan planck dari hasil eksperimen dan kemudian
menentukan nilai teapan planck dan tenaga kinetik maksimum dari efek fotolistrik atau gejala
fotoelektron. Untuk memenuhi tujuan dari percobaan tersebut maka dapat digunakan prosedur
percobaan sebagai berikut :
1) Siapkan semua peralatan yang digunakan untuk mencapai tujuan daripada eksperimen ini,
dimana menyiapkan peralatan Planck Constant Measuring dan melihat fungsi dari masing β
masing tombol hingga percobaan dapat berjalan dengan lancar.
2) Kemudian, ambil salah satu filter yang telah diketahui nilai panjang gelombangnya dan
pasang pada bagian dudukan filter yang ada didalam peralatan.
3) Nyalakan lampu yang berada didalam peralatan tersebut sehingga terbaca arus listrik pada
ampermeter dan nilai tegangan pada voltmeter dalam alat tersebut.
4) Turunkan nilai tegangan yang dengan cara memutar potensiometer hingga menunjukan arus
nol. Nilai tegangan yang terbaca adalah nilai tegangan henti atau Vs dan ulangi untuk
beberapa filter cahaya yang lain
Eksperimen Peristiwa Efek Fotolistrik pada Logam yang Disinari Cahaya [Fisika Unair]
Laboratorium Fisika Radiasi Universitas Airlangga 5
Untuk filter yang telah diketahui nilai panjang gelombangnya, digunakan untuk menentukan tetapan
planck secara eksperimen dan untuk yang mika digunakan untuk menentukan panjang gelombang
ambang daripada logam dan work functionnya.
6. Data Hasil Eksperimen
Dari percobaan yang dilakukan, dapat diperoleh tabel pengamatan sebagai berikut :
Filter Dengan Nilai Panjang Gelombang yang ditentukan
No Panjang
Gelombang (ΗΊ) π£ (π»π§) Level Intensitas
Tegangan Henti
(Vs) ππ (Volt)
1
5769,59 5,19621π₯ 1014
1 0,25 V
0,35 2 0,30 V
3 0,40 V
4 0,45 V
2
5460,748 5,4901π₯ 1014
1 0,40 V
0,46 2 0,45 V
3 0,50 V
4 0,50 V
3
4347,50 6,8959π₯ 1014
1 0,60 V
0,75 2 0,70 V
3 0,80 V
4 0,90 V
7. Hasil Analisis dan Pembahasan
Efek fotolistrik merupakan peristiwa terlepasnya elektron dari sebuah logam apabila
berinteraksi dengan cahaya. Untuk ekperimen dalam mengetahui efek fotolistrik ini harus di lakukan
pada ruang hampa agar elektron tidak kehilangan energinya saat bertumbukan dengan molekul udara.
Laju dari elektron ini di ukur sebagai arus listrik dengan menggunakan amperemeter, dan energi
kinetik dari elektron dapat ditentukan dengan suatu potensial penghenti pada anoda sehingga elektron
tidak mempunyai cukup energi untuk melewati bukit potensial tersebut. Tegangan potensial terpasang
ini dusebut ππ . Dimana elektron yang memiliki energi kinetik yang tinggi tidak akan bisa memeanjati
bukit potensial, sehingga pengukuran tegangan potensial bisa digunakan untuk menentukan energi
kinetik maksimum.
Eksperimen yang kami lakukan adalah dengan sumber cahaya lampu polikromatis sehingga
untuk mendapatkan satu panjang gelombang saja kani menggunakan filter panjang gelombang
tertentu. Disini kami menggunakan filter dengan panjang gelombang 5769,59 ΗΊ ,5460,748 ΗΊ
,4347,50 ΗΊ. Kemudian kami melakukan eksperimen dimulai dari intensitas yang paling rendah
pertama hingga 4 intensitas yang lebih terang. Pengaruh intensitas yang berbeda dalam penggunaan
filter yang sama adalah perubahan intensitas sebanding dengan arus yang dihasilkan. Ketika intensitas
yang digunakan rendah maka tidak ada elektron yang diemisikan oleh permukaan logam, arus ini
muncul karena adanya elektron yang terlepas dari permukaan logam yang disebut fotoelektron.
Berdasarkan hasil eksperimen dan analisis data kami dapatkan energi kinetik maksimum
untuk panjang gelombang 5769,59 ΗΊ adalah untuk panjang gelombang 5460,748 ΗΊ adalah 13,25 eV,
Eksperimen Peristiwa Efek Fotolistrik pada Logam yang Disinari Cahaya [Fisika Unair]
Laboratorium Fisika Radiasi Universitas Airlangga 6
untuk panjang gelombang 5460,748 ΗΊ adalah 14,02 eV dan untuk panjang gelombang 4347,50 ΗΊ
adalah 18,66eV. Serta kami dapatkan kosntanta Planck sebesar (4,336 Β± 0,24) 10β34ππ dengan
presentase kesalahan terhadap literatur sebesar 34,4 %. Dimana konstanta ini diambil dari nilai h yang
paling mendekati literatur yaitu pada intensitas ke empat. Dan didapatkan pula kerja fungsi logam
sebesar 0,7 eV.
Disini dapat dilihat bahwa energi kinetik maksimum elektron tidak bergantung pada intensitas
gelombang tetapi bergantung anjang gelombang sumber. Dimana semakin besar panjang gelombang
maka energi kinetiknya akan semakin kecil,dan semakin kecil nilai panjang gelombang maka semakin
besar energi kinetiknya. Maka untuk terjadinya terjadinya efekfotolistrik pada logam maka cahaya
yangdigunaka harus mempunyai energi lebih dari 0,7 eV.
8. Kesimpulan
Didapatkan nilai konstanta planck sebesar (4,336 Β± 0,24) 10β34ππ dengan presentase
kesalahan terhadap literatur sebesar 34,4 %. Dan fungsi kerja logam sebesar 0,7 eV. Energi kinetik
maksimum elektron untuk panjang gelombang 5769,59 ΗΊ adalah untuk panjang gelombang
5460,748 ΗΊ adalah 13,25 eV, untuk panjang gelombang 5460,748 ΗΊ adalah 14,02 eV dan untuk
panjang gelombang 4347,50 ΗΊ adalah 18,66 eV.Dimana energi kinetik maksimum elektron tidak
bergantung pada intensitas gelombang tetapi bergantung anjang gelombang sumber.
Referensi
[1].Krane, Kenneth. S, 1982. Fisika Modern, Terjemahan : Hans. J. Wospakrik dan Sofia Nikhsolihin,
Jakarta : Penerbit UI
[2]. Zaidan, A., 2014, Modul Praktikum Eksperimental Fisika 1 , tidak dipublikasikan
Eksperimen Peristiwa Efek Fotolistrik pada Logam yang Disinari Cahaya [Fisika Unair]
Laboratorium Fisika Radiasi Universitas Airlangga 7
LAMPIRAN 1
Analisis perhitungan untuk menentukan konstanta planck,fungsi kerja dan energi kinetic
untuk intensitas pertama
π£ adalah frekuensi yang dapat dicari dengan persamaan π = ππ£ dengan π = 2,998π₯103 ππ β1
Untuk memperoleh energi kinetik maksimum fotoelektron kita harus mencari nilai β dan π melalui
persamaan
ππ =β
ππ£ β
π
π
Persamaan tersebut sebanding dengan persamaan
π¦ = ππ₯ + π
Tabel 1.1 untuk hasil intensitas pertama
NO
π₯ π¦ π₯2 π¦2 π₯π¦
π£ (1014)Hz π π (volt) π£2 (1028) π π 2(volt)2 π£π π (1014)Hz(volt)
1 5,19621 0,25 27,00059836 0,0625 1,299053
2 5,4901 0,4 30,14119801 0,16 2,19604
3 6,8959 0,6 47,55343681 0,36 4,13754
N=6 π₯ =17,58221 π¦ =1,25 π₯2 =104,6952332 π¦2 =0,8325 π₯π¦ =7,63263
Grafik 1.1 Hubungan antara frekuensi dengan potensial henti untuk intensitas pertama
Diperoleh persamaan regresi π¦ = 0,185π₯ β 0,672
y = 0,185x - 0,672RΒ² = 0,924
00,10,20,30,40,50,60,7
0 2 4 6 8
po
ten
sial
he
nti
frekuensi
y
y
Linear (y)
Eksperimen Peristiwa Efek Fotolistrik pada Logam yang Disinari Cahaya [Fisika Unair]
Laboratorium Fisika Radiasi Universitas Airlangga 8
Sy2 =
1
πβ2 π¦2 β
π₯2( π¦)2 β 2 π₯ π₯π¦ π¦ +π ( π₯π¦ )2
π π₯2β ( π₯)2
Sy2=
1
3β2 0,3125 β
104,6952332 π₯ 1028 .1,252 β2 . 17,58221 .1014 .1,25. 5,7044425 . 1014 +3 (5,7044425 . 1014 )2
3.104,6952332 π₯ 1028β 17,58221 .1014 2
Sy2 = 0,3125 β 0,31216
Sy = 0,06
ππ = π
π π₯2β ( π₯)2 π₯ ππ¦
= 3
3.104,6952332 π₯ 1028β 17,58221 .1014 2 π₯ 0,06
= 0,04.1014
Sn = π₯2
π π₯2β ( π₯)2 x Sy
= 104,6952332 π₯ 1028
3.104,6952332 π₯ 1028β 17,58221 .1014 2 π₯ 0,06
= 0,027
π¦ = ππ₯ + π
= (1,85 Β±0,04) x 10β14 β (0,672 Β± 0,027)
Dimana h adalah m Sehingga
β = π π
= 1,6 . 10β19 x 0,185 . 10β14
= 2,96 x 10β34 π. π
Untuk fungsi kerja
π = π π
= 1,6 . 10β19 x 0,672
= 1,0752 x 10β19
Eksperimen Peristiwa Efek Fotolistrik pada Logam yang Disinari Cahaya [Fisika Unair]
Laboratorium Fisika Radiasi Universitas Airlangga 9
LAMPIRAN 2
Analisis perhitungan untuk menentukan konstanta planck,fungsi kerja dan energi kinetic
untuk intensitas kedua
π£ adalah frekuensi yang dapat dicari dengan persamaan π = ππ£ dengan π = 2,998π₯103 ππ β1
Untuk memperoleh energi kinetik maksimum fotoelektron kita harus mencari nilai β dan π melalui
persamaan
ππ =β
ππ£ β
π
π
Persamaan tersebut sebanding dengan persamaan
π¦ = ππ₯ + π
Tabel 1.2 untuk hasil intensitas kedua
NO π₯ π¦ π₯2 π¦2 π₯π¦
π£ (1014)Hz π π (volt) π£2 (1028) π π 2(volt)2 π£π π (1014)Hz(volt)
1 5,19621 0,3 27,00059836 0,09 1,558863
2 5,4901 0,45 30,14119801 0,2025 2,470545
3 6,8959 0,7 47,55343681 0,49 4,82713
N=6 π₯ =17,58221 π¦ =1,45 π₯2 = 104,695
π¦2 =0,7825
π₯π¦ = 8,856538
Grafik 1.1 Hubungan antara frekuensi dengan potensial henti untuk intensitas kedua
Diperoleh persamaan regresi π¦ = 0,217π₯ β 0,789
y = 0,217x - 0,789RΒ² = 0,953
0
0,2
0,4
0,6
0,8
0 2 4 6 8
Axi
s Ti
tle
Axis Title
y
y
Linear (y)
Eksperimen Peristiwa Efek Fotolistrik pada Logam yang Disinari Cahaya [Fisika Unair]
Laboratorium Fisika Radiasi Universitas Airlangga 10
Sy2 = 1
πβ2 π¦2 β
π₯2( π¦)2 β 2 π₯ π₯π¦ π¦ +π ( π₯π¦ )2
π π₯2β ( π₯)2
Sy2= 1
3β2 0,7825 β
104,6952332 π₯ 1028 .1,452 β2 . 17,58221 .1014 .1,45. 5,7044425 . 1014 +3 (8,856538 )2
3.104,6952332 π₯ 1028β 17,58221 .1014 2
Sy2 = 0,7825 β 0,77868
Sy = 0,06
ππ = π
π π₯2β ( π₯)2 π₯ ππ¦
= 3
3.104,6952332 π₯ 1028β 17,58221 .1014 2 π₯ 0,06
= 0,04.1014
Sn = π₯2
π π₯2β ( π₯)2 x Sy
= 104,6952332 π₯ 1028
3.104,6952332 π₯ 1028β 17,58221 .1014 2 π₯ 0,06
= 0,027
π¦ = ππ₯ + π
= (2,17 Β±0,04) x 10β14 β (0,789 Β± 0,027)
Dimana h adalah m Sehingga
β = π π
= 1,6 . 10β19 x 0,217 . 10β14
= 3,472 x 10β34 π. π
Untuk fungsi kerja
π = π π
= 1,6 . 10β19 x 0,789
= 1,2624 x 10β19
Eksperimen Peristiwa Efek Fotolistrik pada Logam yang Disinari Cahaya [Fisika Unair]
Laboratorium Fisika Radiasi Universitas Airlangga 11
LAMPIRAN 3
Analisis perhitungan untuk menentukan konstanta planck,fungsi kerja dan energi kinetic
untuk intensitas ketiga
π£ adalah frekuensi yang dapat dicari dengan persamaan π = ππ£ dengan π = 2,998π₯103 ππ β1
Untuk memperoleh energi kinetik maksimum fotoelektron kita harus mencari nilai β dan π melalui
persamaan
ππ =β
ππ£ β
π
π
Persamaan tersebut sebanding dengan persamaan
π¦ = ππ₯ + π
Tabel 1.1 untuk hasil intensitas ketiga
NO π₯ π¦ π₯2 π¦2 π₯π¦
π£ (1014)Hz π π (volt) π£2 (1028) π π 2(volt)2 π£π π (1014)Hz(volt)
1 5,19621 0,4 27,00059836 0,016 2,078484
2 5,4901 0,5 30,14119801 0,025 2,74505
3 6,8959 0,8 47,55343681 0,064 5,51672
N=6 π₯ =17,58221 π¦ = 1,7 π₯2 =104,6952332 π¦2 =1,05 π₯π¦ =10,34025
Grafik 1.1 Hubungan antara frekuensi dengan potensial henti untuk intensitas ketiga
Diperoleh persamaan regresi π¦ = 0,228π₯ β 0,772
y = 0,271x - 0,971RΒ² = 0,996
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
0 2 4 6 8
Axi
s Ti
tle
Axis Title
y
y
Linear (y)
Eksperimen Peristiwa Efek Fotolistrik pada Logam yang Disinari Cahaya [Fisika Unair]
Laboratorium Fisika Radiasi Universitas Airlangga 12
Sy2 = 1
πβ2 π¦2 β
π₯2( π¦)2 β 2 π₯ π₯π¦ π¦ +π ( π₯π¦ )2
π π₯2β ( π₯)2
Sy2= 1
3β2 0,7825 β
104,6952332 π₯ 1028 .1,72 β2 . 17,58221 .1014 .1,7. 10,34025 . 1014 +3 (10,34025 )2
3.104,6952332 π₯ 1028β 17,58221 .1014 2
Sy2 = 1,05 β 1,049
Sy = 0,02
ππ = π
π π₯2β ( π₯)2 π₯ ππ¦
= 3
3.104,6952332 π₯ 1028β 17,58221 .1014 2 π₯ 0,02
= 0,015.1014
Sn = π₯2
π π₯2β ( π₯)2 x Sy
= 104,6952332 π₯ 1028
3.104,6952332 π₯ 1028β 17,58221 .1014 2 π₯ 0,02
= 0,09
π¦ = ππ₯ + π
= (0,228 Β±0,02) x 10β14 β (0,772 Β± 0,09)
Dimana h adalah m Sehingga
β = π π
= 1,6 . 10β19 x 0,228 . 10β14
= 3,65 x 10β34 π. π
Untuk fungsi kerja
π = π π
= 1,6 . 10β19 x 0,772
= 1,2352 x 10β19
Eksperimen Peristiwa Efek Fotolistrik pada Logam yang Disinari Cahaya [Fisika Unair]
Laboratorium Fisika Radiasi Universitas Airlangga 13
LAMPIRAN 4
Analisis perhitungan untuk menentukan konstanta planck,fungsi kerja dan energi kinetic
untuk intensitas ke empat
π£ adalah frekuensi yang dapat dicari dengan persamaan π = ππ£ dengan π = 2,998π₯103 ππ β1
Untuk memperoleh energi kinetik maksimum fotoelektron kita harus mencari nilai β dan π melalui
persamaan
ππ =β
ππ£ β
π
π
Persamaan tersebut sebanding dengan persamaan
π¦ = ππ₯ + π
Tabel 1.1 untuk hasil intensitas keempat
NO π₯ π¦ π₯2 π¦2 π₯π¦
π£ (1014)Hz π π (volt) π£2 (1028) π π 2(volt)2 π£π π (1014)Hz(volt)
1 5,19621 0,45
27,00059836 0,2025 2,3382945
2 5,4901 0,5
30,14119801 0,025 2,74505
3 6,8959 0,9
47,55343681 0,081 6,20631
N=6 π₯ =17,58221 π¦ = 1,85 π₯2 =104,6952332 π¦2 =1,2625 π₯π¦ = 11,28965
Grafik 1.1 Hubungan antara frekuensi dengan potensial henti untuk intensitas keempat
Diperoleh persamaan regresi π¦ = 0,271π₯ β 0,971
y = 0,271x - 0,971RΒ² = 0,996
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
0 2 4 6 8
Axi
s Ti
tle
Axis Title
y
y
Linear (y)
Eksperimen Peristiwa Efek Fotolistrik pada Logam yang Disinari Cahaya [Fisika Unair]
Laboratorium Fisika Radiasi Universitas Airlangga 14
Sy2 = 1
πβ2 π¦2 β
π₯2( π¦)2 β 2 π₯ π₯π¦ π¦ +π ( π₯π¦ )2
π π₯2β ( π₯)2
Sy2= 1
3β2 0,7825 β
104,6952332 π₯ 1028 .1,852 β2 . 17,58221 .1014 .1,85. 6,20631 . 1014 +3 (11,28965 )2
3.104,6952332 π₯ 1028β 17,58221 .1014 2
Sy2 = 1,625 β 1,26
Sy = 0,02
ππ = π
π π₯2β ( π₯)2 π₯ ππ¦
= 3
3.104,6952332 π₯ 1028β 17,58221 .1014 2 π₯ 0,02
= 0,015.1014
Sn = π₯2
π π₯2β ( π₯)2 x Sy
= 104,6952332 π₯ 1028
3.104,6952332 π₯ 1028β 17,58221 .1014 2 π₯ 0,02
= 0,09
π¦ = ππ₯ + π
= (0,271 Β±0,02) x 10β14 β (0,791 Β± 0,09)
Dimana h adalah m Sehingga
β = π π
= 1,6 . 10β19 x 0,271 . 10β14
= 4,336 x 10β34 π. π
Untuk fungsi kerja
π = π π
= 1,6 . 10β19 x 0,791
= 1,55 x 10β19
Eksperimen Peristiwa Efek Fotolistrik pada Logam yang Disinari Cahaya [Fisika Unair]
Laboratorium Fisika Radiasi Universitas Airlangga 15
LAMPIRAN 5
Menentukan energi kinetik untuk masing masing panjang gelombang dan presentase kesalahan
konstanta planck
Konstanta Planck yang diperoleh dari hasil eksperimen dan analisis data didapatkan konstanta planck
yang mandekati literatur (6,62610β34 Js) pada intensitas ke empat yaitu 4,336x10β34 π. π dan
koreksinya sebesar
ββ = π ππ
= 1,6 . 10β19 x 0,015 . 10β14
= 0,24 x 10β34 π. π
Sehingga nilai h diperoleh (4,336 Β± 0,24) 10β34ππ
Dengan presentase kesalahan perhitungan sebesar
0,24 x 10β34 π. π
4,336x10β34 π. π x 100 % = 5%
dengan presentase kesalahan sebesar
% = 6,62618 . 10β34β4 ,336 . 10β34
6,62618 . 10β34 x 100 % = 34,5 %
Sehingga Energi kinetik maksimumnya adalah :
Dimana π di ambil dari rata-rata π untuk tiap intensitas dan didapatkan nilai π adalah
0,7 eV
πΈπ1 = β π1β π
= (4,33 x 10β34) (5,199 x 1014) β (1,27 x 10β19)
= (21,2027) x 10β19
= 13,25 eV
πΈπ2 = β π2β π
= (4,33 x 10β34) (5,493 x 1014) β (1,27 x 10β19)
= 22,51 x 10β19 π
= 14,07 eV
πΈπ3 = β π3β π
= (4,33 x 10β34)) (6,8959 x 1014) β (1,27 x 10β19)
Eksperimen Peristiwa Efek Fotolistrik pada Logam yang Disinari Cahaya [Fisika Unair]
Laboratorium Fisika Radiasi Universitas Airlangga 16
= 29,85 10β19 π
= 18,66 eV
Top Related