Post on 12-Feb-2018
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>
$$
$
r B
V
m
e=
(%)
!. Percobaan.
A. Alat dan "ahan.
1 Fine 7eam 5u#e(F75)
$ 9umaran e-mo-t2
3 5es-ameter
4 5angensia- 7.Pro#e
% Po*er Su-/ 300m> %0mA
6 >o-tmeter
8 Sum#er Arus
= A> meter
< angka Sorong
10 9a#e-.ka#e- engu#ung
". Metode Eks#eri$en
@>I 9a#i#rasi Arus
terada Medan Magnet
1 Mengangkat F75 dengan ati.ati
men/iman di temat /ang
aman
$ Menematkan tangentia- 7.Pro#e
/ang suda diu#ungkan dengan
5es-ameter ditenga.tengadiantara komonen e-mo-t2
3 Mengu#ungkan inut kumaran
e-mo-t2 dengan Controllable
Current Soure (''S)
4 Mengu#ungkan 5es-ameter
dengan ''S dengan aringan PLB
$$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