Tugas Awal: Eksperimen Menentukan Muatan Spesifik Elektron e/m

Tugas Awal menentukan harga e/m

1.     Jelaskan proses loncatnya elektron dari filamen

Elektron keluar dari filamen karena peristiwa emisi termionik, yaitu peristiwa tereksitasinya elektron oleh energi luar berupa panas. Panas ini dihasilkan dari arus listrik yang dialirkan ke filamen kemudian berubah menjadi energi panas (disipasi energi). energi panas ini menjadi energi yang diterima oleh elektron di dalam atom, sehingga elektron mengalami suntikan energi. Ketika energi ini sudah di atas energi batas ambang atau energi ikat inti terhadap elektron, maka elektron akan tereksitasi keluar dari atomnya.

Elektron yang digunakan dalam percobaan ini berasal dari filamen (katoda) yang dipanaskan. Saat dipanaskan elektron-elektron dalam katoda akan mengalami kenaikan energi kinetik sehingga energi tersebut membuat elektron keluar dari kulit terluarnya. Pada katoda dan anoda diberikan beda potensial sehingga saat elektron keluar dari katoda elektron akan tertarik oleh anoda.

2.     Kecepatan elektron ketika masuk ke medan magnet,

Ketika elektron keluar dari filamen dan kemudian ditempatkan di medan listrik maka energi potensial diubah menjadi energi kinetik sebesar

 

3.  Jelaskanlah mengapa lintasan elektron yang asalnya lurus ketika masuk ke daerah medan magnet lintasannya menjadi melingkar?

    -Elektron yang masuk ke medan magnet akan mengalami gaya lorentz sebesar F = qv x B gaya lorentz ini bekerja sebagai gaya sentripetal karena bekerja secara terus menerus di dalam medan magnet sehingga lintasan elektron menjadi melingkar.

 

4.     Hitung harga e/m

Dari jawaban nomor 2 kita akan mendapatkan  

Gaya lorentz yang bekerja pada elektron berfungsi sebagai gaya sentripetal sehingga

                     

5.     Buktikanlah bahwa besar medan magnet disepanjang sumbu kumparan ialah:

 

Medan magnet total pada sumbunya yaitu B₁ + B₂

6.     Prosedur eksperimen untuk menentukan e/m

a.     Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan dalam eksperimen

b.     Menghubungkan tabung dioda dan kumparan Helmholtz dengan power supply

c.     Menyalakan power supply

d.     Membaca batas ukur maksimum untuk arus dan tegangan pada power supply

e.     Mengamati perubahan diameter lingkaran yang terbentuk pada tabung dioda dan mengamati arus yang dibuat berbeda-beda. Dalam langkah ini tegangan dibuat konstan.

f.      Lakukan langkah e beberapa kali, kemudian catat hasil pengamatannya

g.     Ulangi langkah e, tetapi pada langkah ini arus dibuat tetap dan tegangan berbeda-beda

7.  Pada tabung e/m diisi gas supaya jejak electron terlihat, terangkan mengapa gas tersebut ketika dilalui oleh berkas elektron menjadi bersinar?

Jejak elektron dapat terlihat karena elektron dari katoda yang memasuki tabung dioda bertumbukan dengan elektron dari gas yang digunakan dalam tabung dioda. Dalam hal ini gas yang digunakan yaitu helium.

Share this post