Pengaruh Anil Terhadap Struktur Mikroskopik Dan Morfologi Permukaan Lapisan Tipis Ni-Fe-Co Hasil Deposisi Elektrolisa
Yüklə 115,46 Kb.
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- Abstrak
- 1. Pendahuluan 1.1 Latar Belakang
- 1.3 Tinjauan Pustaka
- 2. Metode Eksperimen 2.1 Alat dan Bahan
- 3. Hasil dan Pembahasan
- Daftar Pustaka
- LAMPIRAN TABEL PERHITUNGAN
  PENENTUAN 
Rizki Wulandari M0209045
Abstrak Eksperimen kali ini membahas tentang e/m dimana e itu sendiri adalah elektron dan m adalah massa elektron. Dalam praktikum ini bertujuan untuk mempelajari lintasan gerak elektron akibat pengaruh medan listrik dan magnet, serta menghitung besarnya nilai e/m dari elektron. Dalam eksperimen ini, dilakukan pengukuran jari-jari berkas lintasanelektron yang berbentuk lingkaran sebanyak 7 kali pengukuran. Berkas lintasan elektron tersebut dapat berbentuk lingkaran karena pengaruh mendan magnet Bayangan dibangkitkan oleh koil Helmhotz, sehingga elektron yang dilepaskan oleh elektron ditarik oleh beda potensial mengalami pergeseran lintasan daribentuk linier menjadi berbentuk lingkaran. Dari pola demikianlah, dicoba di tarik korelasi antara nilai arus listrik pada koil Helmhotz, nilai beda tegangan elektrongun dan besar radius yang terbentuk. Sehingga bisa didapat nilai akhir dari perbandingan antara e/m guna mengetahui lebih jauh karakterisitik elektron. Lintasan elektron yang berbentuk lingkaran pada alat percobaan untuk menentukan harga e/m dikarenakan adanya perubahan arah dan kecepatan elektron yang bergerak dalam medan magnet (kumparan Helmholtz). Lintasan yang berbentuk lingkaran tersebut akan berubah menjadi lebih kecil jika tegangan yang diberikan tetap dan arus dinaikan, dan akan berubah menjadi lebih kecil jika diberi kuat arus tetap dan tegangan diperkecil. Nilai pada percobaan ketika  pemercepat konstan adalah 6  10-11 C/kg dan untuk  konstan adalah 4,11 10-11 C/kg, sedangkan menurut literatur adalah 1,76 10-11 C/kg. Perbedaan nilai lebih disebabkan kesalahan paralaks
Kata kunci: elektron,jari-jari,beda potensial,arus,Helmholtz. 1. Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Elektron adalah partikel subatom yang bermuatan negatif dan umumnya ditulis sebaga e-. Elektron tidak memiliki komponen dasar ataupun substruktur apapun yang diketahui, sehingga ia dipercayai sebagai partikel elementer.[2] Elektron memiliki massa sekitar 1/1836 massa proton.[3] Momentum sudut (spin) instrinsik elektron adalah setengah nilai integer dalam satuan ħ, yang berarti bahwa ia termasuk fermion. Antipartikel elektron disebut sebagai positron, yang identik dengan elektron, tapi bermuatan positif. Ketika sebuah elektron bertumbukan dengan positron, keduanya kemungkinan dapat saling berhambur ataupun musnah total, menghasilan sepasang (atau lebih) foton sinar gama. Elektron, yang termasuk ke dalam generasi keluarga partikel lepton pertama,[4] berpartisipasi dalam interaksi gravitasi, interaksi elektromagnetik dan interaksi lemah.[5] Sama seperti semua materi, elektron memiliki sifat bak partikel maupun bak gelombang (dualitas gelombang-partikel), sehingga ia dapat bertumbukan dengan partikel lain dan berdifraksi seperti cahaya. Oleh karena elektron termasuk fermion, dua elektron berbeda tidak dapat menduduki keadaan kuantum yang sama sesuai dengan asas pengecualian Pauli.[4] Konsep muatan listrik yang tidak dapat dibagi-bagi lagi diteorikan untuk menjelaskan sifat-sifat kimiawi atom oleh filsuf alam Richard Laming pada awal tahun 1838;[6] nama electron diperkenalkan untuk menamakan muatan ini pada tahun 1894 oleh fisikawan Irlandia George Johnstone Stoney. Elektron berhasil diidentifikasikan sebagai partikel pada tahun 1897 oleh J. J. Thomson.[1][7] 1.2 Tujuan 1. Mempelajari lintasan gerak elektron akibat pengaruh medan listrik dan medan magnet. 2. Menghitung nilai Prinsip yang digunakan Thomson dalam melakukan pengukuran ini adalah jika suatu muatan elektron bergerak di dalam ruang yang berada di bawah pengaruh medan magnet atau medan listrik maka muatan tersebut akan mengalami gaya sehingga pergerakan elektron akan menyimpang. Adanya gejala fisis ini dipertimbangkan sebagai pergerakan muatan elektron didalam medan magnet maupun medan listrik persis seperti partikel yang dilemparkan horizontal didalam medan gravitasi bumi. Sistem yang digunakan terdiri dari sebuah tabung katode dan kumparan yang berfungsi untuk menghasikan medan magnet. Kumparan ini disebut kumparan Helmholtz yang digunakan untuk menghilangkan medan magnetik bumi dan untuk memberikan medan magnet yang konstan dalam ruang yang sempit dan terbatas. Elektron yang dihasilkan oleh filamen (yang berlaku sebagai katoda), akibat proses termoelektron, akan dipercepat ke arah anoda yang mempunyai beda tegangan ( Gambar 2. Lilitan Helmholtz Lilitan Helmholtz Dua buah kawat melingkar yang sesumbu, masing-masing terdiri dari N buah lilitan dan diberi arus I yang searah. Jika titik P bearada di tengah-tengah kumparan (z = b), maka karena arusnya searah, induksi magnet di titik P sama dengan nol. [9]
1. Tabung Thomson 1 set 2. Sumber medan magnet 1 set 3. Voltmeter 2 buah 4. Amperemeter 1buah 5. Kabel penghubung secukupnya 2.2 Cara Kerja Prosedur penelitian ini dapat diihat pada gambar 3 berikut : Grafik hubungan data jari-jari lintasan elektron (r) vs medan magnet (B) dan jari-jari lintasan elektron (r) vs tegangan pemercepat (V) Perhitungan jari-jari lintasan elektron dan besar medan magnet kumparan Helmholtz Penentuan panjang AG pada skala dalam tabung setiap pengukuran arus Pasang sumber arus dari 0.1 A s/d 1.0 A dengan step 0.1 A Pasang sumber tegangan tinggi sebesar 3 kV Pasang kabel sesuai gambar 4 Pembuatan tabel data eksperimen Hasil Penelitian dan Pembahasan Gambar 3. Diagram Alir Prosedur Eksperimen 
Gambar.4 Rangkaian kabel percobaan e/m Sebelum melakukan percobaan maka dilakukan perangkaian alat terlebih dahulu,seperti yang ditunjukkan pada gambar 4. Setelah itu memasang sumber tegangan tinggi sebesar 3 kV , hal ini ditujukan agar gerak 
Gambar 5. Lintasan elektron elektron semakin cepat sehingga lintasannya menjadi lurus. Kemudian memasang arus dari 0.1 A s/d 1.0 A dengan step 0.1 A. Arus dalam percobaan ini melewati lilitan Helmholtz yang menimbulkan medan magnet, dalam medan magnet tersebut, elektron akan bergerak dalam lintasan berbentuk lingkaran maka dapat di hitung jari-jari dari lintasan elektron tersebut. Setelah arus dimasukan maka lintasan elektron dapat terlihat dalam tabung Thomson,kemudian dilakukan pengukuran atau penentuan panjang Untuk perhitungan jari – jari elektron harus digunakan perhitungan bentuk geometri lintasan elektron pada tabung Thomson seperti pada gambar 5, dimana persamaannya adalah sebagai berikut
sedangkan untuk menghitung besar medan magnet, dimana magnet yang digunakan adalah kumparan Helmholtz, dimana persamaannya adalah  (8)
Untuk pembuatan grafik, maka perlu ditinjau persamaan Untuk Gambar 6. Rangkaian alat eksperimen muatan spesifikasi elektron e/m  (9)
Untuk menghindari kesamaan  (massa elektron) dengan (gradien garis linier), maka dimisalkan dengan  . Sehingga gradien untuk konstan adalah
 (10)
sehingga nilai nya adalah
 (11)
Gambar 5. Rangkaian alat eksperimen muatan spesifikasi elektron e/m Sedangkan untuk konstan persamaan garis liniernya adalah
 (12)
Sehingga gradien untuk konstan adalah
 (13)
sehingga nilai nya adalah
 (14)
Nilai ini akan dibandingkan dengan nilai literatur
3. Hasil dan Pembahasan Eksperimen kali ini membahas tentang e/m dimana e itu sendiri adalah elektron dan m adalah massa elektron. Dalam praktikum ini bertujuan untuk mempelajari lintasan gerak elektron akibat pengaruh medan listrik dan magnet, serta menghitung besarnya nilai e/m dari elektron. Sebelum melakukan praktikum seperti halnya langkah yang dilakukan yaitu mempersiapkan alat-alat yang digunakan sebagai piranti untuk pengambilan data eksperimen. Alat – alat yang digunakan sebagai berikut:
Setelah semua alat telah dipersiapkan maka dapat dirangkai seperti gambar 6. Dalam eksperimen ini, dilakukan pengukuran jari-jari berkas lintasan elektron yang berbentuk lingkaran sebanyak 7 kali pengukuran. Berkas lintasan elektron tersebut dapat berbentuk lingkaran karena pengaruh medan magnet Bayangan dibangkitkan oleh koil Helmhotz, sehingga elektron yang dilepaskan oleh elektron ditarik oleh beda potensial mengalami pergeseran lintasan dari bentuk linier menjadi berbentuk lingkaran. Dari pola demikianlah, dicoba di tarik korelasi antara nilai arus listrik pada koil Helmhotz, nilai beda tegangan elektrongun dan besar radius yang terbentuk. Sehingga bisa didapat nilai akhir dariperbandingan antara e/m guna mengetahui lebih jauh karakterisitik elektron. Untuk percobaan yang pertama dilakukan adalah dengan menggunakan pemercepat tegangan tetap sebesar 3x103 V dari hasil pengamatan untuk percobaan yang pertama didapat hasil sebagai berikut: Tabel 1. Data untuk tegangan pemercepat konstan
Dari data pada tabel 1 diketahui besarnya tegangan, dan arus yang melewati medan magnet serta diketahui besarnya nilai AG yaitu besarnya atau panjangnya lintasan elektron yang tampak sebagai spektrum warna pada tabung Thomson yang berwarna biru. Pada tabung Thomson tersebut sinar katoda yang memancarkan berkas elektron dari elektroda katoda. Elektroda tersebut dipanaskan, sehingga katoda mengalami emisi termionik, sehingga elektron terlepas dari anoda masuk ke medan magnet dan elektron bergerak dalam lintasan berbentuk lingkaran. Dari hasil eksperimen tersebut menunjukkan bahwa pada saat nilai tegangan ( Dari gambar 7 yang menunjukkan grafik dari persamaan 9 menunjukkan bahwa gradien garis bernilai 1 Dari persamaan 11 maka nilai Gambar 7. Grafik hubungan Tabel 2. Data untuk sumber arus konstan
Dan untuk percobaan yang kedua ini berlaku pada arus helmhotz tetap 0.2 A.Dari persamaan 12 dapat diketahui bahwa nilai beda potensial berbanding lurus dengan radius lintasan elektron yang terbentuk. Hal ini dapat terjadi karena nilai beda potensial akan berpengaruh pada percepatan elektron dalam lintasan linier. Berbeda dengan pengamatan pada nilai variabel beda potensial yang dikalukan pada percobaan yang pertama. Hasil percobaan dapat dilihat dari tabel 2. Dari hasil tersebut dapat dilihat Pada grafik tersebut nilai gradien garis bernilai 7 10-6. Dari persamaan 14 didapat nilai menurut percobaan adalah 4,11 10-11 C/kg, sedangkan menurut literatur adalah 1,7610-11 C/kg. Dari hasil percobaan memiliki perbedaan yang tidak terlalu mencolok karena masih pada satu orde 10-11, hanya berbeda angkanya.
Gambar 8. Grafik hubungan  vs
Dari kedua percobaan yang telah dilakukan, nilai dari percobaan tidak memiliki perbedaan mencolok terhadap literatur. Perbedaan angka lebih disebabkan oleh variabel terikat dari percobaan ini yaitu  , dimana didapat dari pengukuran  pada tabung Thomson. Sehingga perbedaan nilai lebih disebabkan pada kesalahan paralaks.
Daftar Pustaka
LAMPIRAN TABEL PERHITUNGAN
Sumber Arus Konstan
Yüklə 115,46 Kb. Dostları ilə paylaş:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(1)
(2)
(3)
tegak lurus 
(4)
(5)
(6)
(7)
) berubah semakin besar, maka jari - jari lintasan elektron akan semakin kecil. Sesuai dengan teori, jika semakin besar nilai kuat arusnya maka medan magnet yang dihasilkan oleh kumparan Helmholtz semakin besar pula. Medan magnet yang besar akan membelokkan elektron dengan kuat sehingga diameter lintasan elektron semakin kecil karena diameter elektron berbanding terbalik dengan medan magnet. Hal ini ditunjukkan pada persamaan 9.
