1

PETUNJUK PRAKTIKUMMENENTUKAN NILAI e/m

Wiworo Retnadi Rias Hayu (13708251008)Naomi Dias Laksita Dewi (13708251012)Bekti Nur Hamida (13708251018)

2

Tujuan

• Tujuan percobaan ini adalah :– Menyelidiki pembelokan elektron oleh medan

magnet.– Menjelaskan hal-hal yang berhubungan dengan

pembelokan elektron oleh medan magnet.– Menentukan besarnya nilai muatan persatuan

massa (e/m) elektron.

3

Dasar Teori

J.J, Thompson mengusulkan bahwa sinar katode merupakan aliran elektron-elektron yang keluar dari katode menuju anode dengan kecepatan tinggi. Selanjutnya Thompson berhasil merancang dan melakukan percobaan untuk menentukan perbandingan antara muatan persatuan massa (e/m) partikel bermuatan negatif yang terdapat pada berkas sinar katode.

4

…• Elektron yang dihasilkan oleh katode akibat proses

pemanasan dengan menggunakan filament pemanas (proses thermo electron) dipercepat menuju anode oleh suatu beda potensial antara anoda dan katoda sebesar V. Jika kecepatan electron pada saat lepas dari katode karena proses pemanasan diabaikan, maka kelajuan electron v pada saat melewati anode dapat dihitung berdasarkan hukum kekekalan energi berikut:

5

...• Elektron yang bergerak dengan kecepatan v tegak lurus

terhadap medan magnet homogen B, akan melakukan gerak melingkar dengan jari-jari R karena pengaruh gaya Lorentz F = e v B yang berfungsi sebagai gaya sentripetal sehingga berlaku persamaan :

• Berdasarkan persamaan (1) dan (2) maka perbandingan muatan terhadap massa electron dapat ditentukan dengan persamaan :

6

Alat dan Bahan

• Alat yang digunakan dalam percobaan ini merupakan seperangkat peralatan e/m Apparatus EM-2N yang terdiri atas :– Tabung lucutan yang berisi gas helium– Unit power supply yang menyediakan tegangan pemanas

(heater), tegangan pemercepat (V) pada anoda dan arus (I) yang mengalir pada kumparan Helmholtz.

– Kumparan Helmholtz dengan spesifikasi N=130 lilitan dan R = 0,150 meter.

– Voltmeter– Ampermeter

7

8

Prosedur Kerja

1. Menyusun alat seperti gambar di bawah ini.2. Memastikan saklar unit power supply dalam

keadaan off dan tombol pengatur tegangan anoda V dan arus I yang mengalir pada kumparan Helmholtz pada keadaan minimum

9

…4. Menghubungkan unit power supply dengan sumber tegangan

PLN. Hidupkan unit power supply dengan menekan tombol power supply pada posisi on.

5. Ketika katoda berubah menjadi merah dan panas, naikkan tegangan power supply secara bertahap dengan cara memutar tombol pengatur tegangan searah jarum jam. Pada tegangan sekitar 90 V akan teramati lintasan berkas elektron yang berwarna hijau.

6. Memperbesar arus (I) yang mengalir pada kumparan Helmholtz dengan cara memutar tombol pengatur arus searah jarum jam.

7. Mengamati gejala yang terjadi pada tabung pelepas elektron. Tampak bahwa pada lintasan elektron mulai membelok dan lintasannya berbentuk lingkaran.

10

…8. Mencatat hasil pengamatan ke dalam tabel

sebagai berikut :

11

12

…

9. Menghitung besarnya e/m elektron menggunakan persamaan (6) berdasarkan data percobaan.

10. Membuat grafik hubungan antara arus (I) yang mengalir pada kumparan Helmholtz dengan seperjari-jari (1/R) lintasan elektron, untuk tegangan pemercepat elektron (V) yang konstant