m-3 faried 2.0

6
LISTASAN ELEKTRON DALAM MEDAN MAGNET Faried Latief (140310130006 ) Program Studi Fisika, FMIP A Un iersitas Pad!ad!aran 6 "kto#er $01% Assisten & M 'andra una*an Abstrak Per+ o#a an em e-ek tron dir an+ ang unt uk men get au i sifa t.si fat medan mag net /an g ditim# u-kan o-e kumar an e-m o- t2 seka-igus unt uk menent uka n ni- ai em e-ektro n Per +o# aan ini di- aku kan o-e seorang fisi ka*an #er nama os e 5om son imana 5omson ingin mem#uktikan #a*a aaka ada artike- -ain /ang men/usun se#ua atom /ang ke-ak dise#ut se#agai e-ektron dan menentukan er#andingan antara muatan dan massa dari e-ektron terse#ut 5omson menggunakan era-atan /ang dise#ut dengan ta#ung sinar katoda 7erdasarkan engamatan, didaatkan ni-ai em untuk Arus konstan se#esar se#esar 48,%4 '9g dengan 9S: terke+i- /aitu se#esar 34,% ; Sedangkan untuk 5e gangan teta ni-ai em ter#esar /aitu 3,<% '9g dengan 9S: terke+i- /aitu se#esar =; /aitu ada tegangan 14<,<> an untuk muatan sesifik dengan diameter teta em ter#esar /aitu 3,<< '9g dengan 9S: ter#esar /aitu 3%,8; Kata kunci &kumparan Helmholtz,e/m, medan magnet, sinar katoda. I. Pendahuluan II ?- ektro n me ruakan #agi an dari suatu atom /ang memun/ai massa /an g sangat ke+i - dan memun/a i kar akt eri stik tert entu dari suatu materia- ?-ektron !uga memun/ai #er#agai ma+am kea daan, sa-a sat un/a /ai tu  eru#aan keadaan e-ektron ada suatu medan magnet 9arakteristik /ang ter da at ada e-ek tron terse#u t daat dimanfaatk an da-am  #er#agai eneraan tekno-ogi Sa-a sat u a-ik asi /a ng a-i ng sering diakai ada-a engguna an  ada ta#ung sinar katoda III. Teori Dasar I> ika se#ua e-ektron  #ermassa m dan #ermuatan e dier+eat da-am #ed a ot ensia- >, mak a e-ektro n akan memi- iki ener gi ki ne ti k se#e sar  eV  E k  = ika ke+ eatan e-e ktr on ada -a v , maka ener gi ki neti k terse #u t daat din/atakan se#agai & > $ $ 1 mv eV  =   (1) >I a-am medan ma gnet  B , e-ektron terse#ut akan menga-ami ga/a Lorent2 se#esar, >II ) (  B  x v e  F  = ($) >III Untuk medan ma gnet /a ng omo gen dan ara ke+eatan e-ektr on /ang tegak -u rus te r ad a med an magnet ) (  B v  , maka e-ektron akan

Upload: faried-latief

Post on 12-Feb-2018

230 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

7/23/2019 M-3 Faried 2.0

http://slidepdf.com/reader/full/m-3-faried-20 1/6

LISTASAN ELEKTRON DALAM MEDAN MAGNET

Faried Latief (140310130006)

Program Studi Fisika, FMIPA Uniersitas Pad!ad!aran

6 "kto#er $01%

Assisten & M 'andra una*an

Abstrak 

Per+o#aan em e-ektron diran+ang untuk mengetaui sifat.sifat medan magnet /ang

ditim#u-kan o-e kumaran e-mo-t2 seka-igus untuk menentukan ni-ai em e-ektron

Per+o#aan ini di-akukan o-e seorang fisika*an #ernama ose 5omson imana

5omson ingin mem#uktikan #a*a aaka ada artike- -ain /ang men/usun se#ua atom

/ang ke-ak dise#ut se#agai e-ektron dan menentukan er#andingan antara muatan dan massa

dari e-ektron terse#ut 5omson menggunakan era-atan /ang dise#ut dengan ta#ung sinar katoda 7erdasarkan engamatan, didaatkan ni-ai em untuk Arus konstan se#esar se#esar 

48,%4 '9g dengan 9S: terke+i- /aitu se#esar 34,% ; Sedangkan untuk 5egangan teta ni-ai

em ter#esar /aitu 3,<% '9g dengan 9S: terke+i- /aitu se#esar =; /aitu ada tegangan

14<,<> an untuk muatan sesifik dengan diameter teta em ter#esar /aitu 3,<< '9g

dengan 9S: ter#esar /aitu 3%,8;

Kata kunci &kumparan Helmholtz,e/m, medan magnet, sinar katoda.

I. Pendahuluan

II ?-ektron meruakan #agian

dari suatu atom /ang memun/ai

massa /ang sangat ke+i- dan

memun/ai karakteristik tertentu

dari suatu materia- ?-ektron !uga

memun/ai #er#agai ma+am

keadaan, sa-a satun/a /aitu

 eru#aan keadaan e-ektron ada

suatu medan magnet 9arakteristik /ang terdaat ada e-ektron

terse#ut daat dimanfaatkan da-am

 #er#agai eneraan tekno-ogi

Sa-a satu a-ikasi /ang a-ing

sering diakai ada-a enggunaan

 ada ta#ung sinar katoda

III. Teori Dasar

I> ika se#ua e-ektron

 #ermassa m dan #ermuatan e dier+eat

da-am #eda otensia- >, maka e-ektron

akan memi-iki energi kinetik se#esar 

eV  E k    = ika ke+eatan e-ektron ada-a

v, maka energi kinetik terse#ut daat

din/atakan se#agai &

>

$

$

1mveV   =

  (1)

>I a-am medan

magnet  B , e-ektron terse#ut akan

menga-ami ga/a Lorent2 se#esar,

>II)(   B xve F  =

($)

>III Untuk medan

magnet /ang omogen dan ara

ke+eatan e-ektron /ang tegak 

-urus terada medan magnet

)(   Bv  ⊥

, maka e-ektron akan

7/23/2019 M-3 Faried 2.0

http://slidepdf.com/reader/full/m-3-faried-20 2/6

memi-iki -intasan /ang #er#entuk 

-ingkaran a- ini aki#at dari

 eru#aan ara ke+eatan

e-ektrontana mengu#a

ke-a!uann/a /ang dise#a#kan

adan/a ga/a sentrieta- 7esarn/aga/a sentrieta- ada-a &

I@r 

vm F 

 s

$

=

(3)

@ engan r ada-a

 !ari.!ari -intasan e-ektron

@I Pada gerak  

me-ingkar ini#esar ga/a sentrieta-

sama dengan #esar ga/a magnet(ga/a Lorent2) e-ektron terse#ut,

/aitu &

@II

evBr 

vm   =

$

(4)

@III engan

mensu#stitusi ersamaan (4) ke

 ersamaan (1) maka akan diero-eni-ai em e-ektron /aitu &

@I>

$$

$

r  B

m

e=

(%)

!. Percobaan.

A. Alat dan "ahan.

1 Fine 7eam 5u#e(F75)

$ 9umaran e-mo-t2

3 5es-ameter

4 5angensia- 7.Pro#e

% Po*er Su-/ 300m> %0mA

6 >o-tmeter

8 Sum#er Arus

= A> meter

< angka Sorong

10 9a#e-.ka#e- engu#ung

". Metode Eks#eri$en

@>I 9a#i#rasi Arus

terada Medan Magnet

1 Mengangkat F75 dengan ati.ati

men/iman di temat /ang

aman

$ Menematkan tangentia- 7.Pro#e

/ang suda diu#ungkan dengan

5es-ameter ditenga.tengadiantara komonen e-mo-t2

3 Mengu#ungkan inut kumaran

e-mo-t2 dengan Controllable

Current Soure (''S)

4 Mengu#ungkan 5es-ameter 

dengan ''S dengan aringan PLB

$$0>

% Men/a-akan 5es-ameter dengan

''S dan men+atat angka /ang

di#erikan tes-ameter untuk setia

ariasi arus /ang di#erikan

@>II Pengukuran ari.!ari

Lintasan ?-ektron Se#agai Fungsi

5egangan

%. Memastikan sum#er arus dan

sum#er tegangan da-am keadaan

mati

&. Mem#uat rangkaian seerti ada

gam#ar $

'. Mengangkat 5angentia- 7.Pro#e,menematkan dengan ati.ati

Fine 7eam 5u#e ada temat

semu-a

(. Men/a-akan Po*er Su-/ dan

sum#er arus Mengatur  

 enun!ukkan sum#er arus ada

ni-ai konstan tertentu (mu-ai dari

ni-ai ke+i-)

). Mengatur tegangan anoda (o*er 

su-/) seingga diero-e gam#ar 

/ang #agus, mengukur !ari.!ari-intasan e-ektron (gunakan

 em#atas /ang tersedia untuk 

memudakan engukuran)

*. Mengu#a.u#a ni-ai tegangan

anoda dan me-akukan engukuran

seerti ada (%) Me-akukan

minima- 10 ariasi tegangan (100

> C 300 >)

+. Me-akukan (%) dan (6) untuk arus

konstan /ang #er#eda (#esarn/a

ni-ai arus konsu-tasikan denganasisten)

7/23/2019 M-3 Faried 2.0

http://slidepdf.com/reader/full/m-3-faried-20 3/6

@>III Pengukuran ari.!ari Lintasan

?-ektron Se#agai Fungsi

Medan Magnet

%. Memastikan sum#er arus dan

sum#er tegangan da-am keadaan

mati&. Mem#uat rangkaian seerti ada

gam#ar ($)

'. Men/a-akan Po*er Su-/ dan

sum#er arus, mengatur  

 enun!ukkan o*er su-/

(tegangan anoda) ada ni-ai

konstan tertentu

(. Mengatur arus kumaran agar 

diero-e gam#ar /ang #aik,

mengukur diameter -intasan dengan

menggunakan #antuan em#atas/ang tersedia

). Mengu#a.u#a ni-ai arus

kumaran dan me-akukan

 engukuran seerti ada (4),

me-akukan engukuran untuk 

minima- 10 ariasi arus kumaran

(1A C $A)

*. Me-akukan rosedur 4 dan % untuk 

tegangan anoda konstan /ang

 #er#eda (#esarn/a ni-ai tegangan

anoda konsu-tasikan ada asisten)

@I@ Menentukan u#ungan

Arus 9umaran.5egangan Anoda (I D f 

(UA)) Pada ari.!ari 9onstan

1 Memastikan sum#er arus dan

sum#er tegangan da-am keadaan

mati

$ Mem#uat rangkaian

3 Men/a-akan Po*er Su-/ dan

sum#er arus, mem#erikan tegangan

anoda maksimum (300 >),mengatur arus seingga -intasan

e-ektron memun/ai diameter 

tertentu, men+atat ni-ai r, > dan I

(. Mengu#a.u#a tegangan anoda

(300 > C 100 >), mengatur kem#a-i

arus ada setia ni-ai tegangan

seingga diero-e diameter 

-intasan e-ektron /ang sama dengan

diameter ada keadaaan a*a-

Me-akukan untuk minima- 10

ariasi

). Mengu-angi -angka 3 C 4, untuk 

diameter -intasan e-ektron tertentu

/ang #er#eda

@@

I. Data dan Analisis.

A ata Pengamatan dan Pengo-aan

data

@@II engan &

@@III 7D(0,=3$<EI0,0416)m5

@@I>e

m  D2V 

B2r2

XXV.

;100

GG

 x gra!ik 

m

e

hitung 

m

e gra!ik 

m

e

 "S#

=

A ari.!ari Lintasan ?-ektron se#agai

Fungsi dari 5egangan ada Arus

9onstan

@@>I

@@>II

7/23/2019 M-3 Faried 2.0

http://slidepdf.com/reader/full/m-3-faried-20 4/6

@@>III

@@I@ ari grafik terse#ut didaat

data 9sr

1 I D 3A

. em D 14,3< '9g@@@I 9S: D 34,%0 ;

$ I D 4,%A

@@@II em D 3<,40 '9g

@@@III 9S: D 18$,4% ;

3 I D %A

@@@I> em D 48,%4 '9g

@@@> 9S: D 33%,<= ;

7 ari.!ari Lintasan ?-ektron se#agai

Fungsi dari Medan Magnet ada

5egangan 9onstan

@@@>I

@@@>II

@@@>III

@@@I@

@L

@LI ari grafik terse#ut didaat

data 9sr

1 > D 100>

@LII em D 3,0$ '9g

@LIII 9S: D =8 ;

$ > D 1$%,3>

@LI> em D 3,<% '9g

@L> 9S: D 16 ;

3 > D 14<,<>

@L>I em D 3,16 '9g

@L>II 9S: D = ;

' Arus se#agai Fungsi dari 5egangan

Anoda ada ari.!ari 9onstan

@L>III

@LI@

L

7/23/2019 M-3 Faried 2.0

http://slidepdf.com/reader/full/m-3-faried-20 5/6

LI

LII ari grafik terse#ut didaat

data 9sr

1 r D % +m

LIII em D 3,<< '9gLI> 9S: D 18,3;

$ r D 8+m

L> em D 3,$< '9g

L>I 9S: D 14,4;

3 r D <+m

L>II em D $,8< '9g

L>III 9S: D 3%,8;

7 Ana-isa ata

LI@ Per+o#aan em

menggunakan ta#ung katode dan

kumaran /ang #erfungsi untuk 

mengasi-kan medan magnet

9umaran ini dise#ut kumaran

e-mo-t2 ?-ektron /ang

diasi-kan o-e fi-amen (/ang

 #er-aku se#agai katoda) aki#at

 roses termoe-ektron , akandier+eat ke ara anoda /ang

memun/ai #eda tegangan (>)

terada katoda ?-ektron terse#ut

 #ergerak da-am medan magnet

Seingga ter!adi eru#aan ara

ke+eatan e-ektron erakan

e-ektron #ergerak me-ingkar,

7erdasarkan asi- er+o#aan maka

 er+o#aan dengan menggunakan

arus teta /aitu denganmenggunakan arus 3 AH 4,% AH% A

ter-iat #a*a #esarn/a tegangan

se#anding dengan -intasan

e-ektron Semakin #esar tegangan

/ang di#erikan semakin #esar u-a

diameter -intasan e-ektronn/a

L@ Se-an!utn/a ada

 er+o#aan dengan menggunakan

tegangan teta /aitu ada tegangan

100>H 1$%,3>H 14<,<> ter-iat

 #a*a #esarn/a arus #erke#a-ikan

dengan diameter -intasan

e-ektronn/a Semakin ke+i- arus

semakin #esar !ari.!ari dari

-intasanm e-ektronn/a

L@I an ada er+o#aan

dengan menggunakan diameter 

%+m, 8+m, dan <+m ter-iat #a*a

 #esarn/a tegangan se#anding

dengan #esar arusn/a Semakin

 #esar tegangan semakin #esar 

arusn/a

L@II

L@III

LI!. Kesi$#ulan

L@> asi- muatan

sesifik em me-a-ui o-e medan

magnetik omogen Menun!ukan

 #a*a ni-ai muatan sesifik untuk 

arus teta /aitu se#esar 48,%4 '9g

dengan 9S: terke+i- /aitu se#esar 

34,% ; Sedangkan untuk 

5egangan teta ni-ai em ter#esar 

/aitu 3,<% '9g dengan 9S: 

terke+i- /aitu se#esar =; /aitu

 ada tegangan 14<,<> an untuk 

muatan sesifik dengan diameter 

teta em ter#esar /aitu 3,<< '9g

dengan 9S: ter#esar /aitu 3%,8;

L!I.

L!II. Da,tar Pustaka

L@>III -

tt*e#unaira+idadminfi-e

f41130df 

7/23/2019 M-3 Faried 2.0

http://slidepdf.com/reader/full/m-3-faried-20 6/6

L@I@ (diakses ada 0% "kto#er $01%

 uku- $$00 JI5A)

LXX. .