Tugas Awal: Eksperimen Tetes Minyak Milikan

Tetes Minyak Milikan

1.  Jelaskanlah proses terionisasinya tetes minyak yang keluar dari sprayer/atomizer dan ketika melewati daerah pengion?

Jawaban:

Tetes minyak yang keluar dari atomizer akan masuk ke dalam tabung, kemudian tetes minyak akan bergerak ke bawah dan masuk pada lubang kecil pada pelat bagian atas akibat gaya gravitasi. Di dalam daerah pengion udara ditembaki oleh sinar x ray sehingga elektron dari molekul udara tereksitasi karena adanya energi yang berasal dari sinar x. elektron yang keluar ini akan masuk/ditangka oleh tetesan minyak sehingga tetesan minyak menjadi bermuatan. Proses inilah yang kemudian menjadikan tetes minyak terionisasi. selain itu tetes minyak yang ditembaki oleh sinar x di dalam daerah pengion akan ada yang melepaskan elektron akibat tereksitasi. sehingga muatan tetes minyak ada yang positif, negatif dan netral.

Daerah pengion merupakan daerah pengubah suatu molekul tak bermuatan menjadi molekul bermuatan.

2.       Jelaskanlah besar gaya gaya yang bekerja pada ion tetes minyak ketika kedua plat tidak diberi beda potensial, dan ketika kedua plat diberi beda potensial V

        Jawaban:

-       Gaya-gaya yang bekerja pada minyak dapat digambarkan sebagai berikut.

Gambar di atas menunjukan keadaan setimbang yang berlaku

Fa + Fs - W = 0

Sedangkan ketika tetesan minyak berada dalam pengaruh medan listrik maka gaya yang bekerja seperti gambar yang ditunjukan oleh gambar di bawah ini.

Dengan menggunakan persamaan coulomb,  Fc=qE dengan E=v/d. Ketika dipengaruhi oleh medan listrik, tetetas minyak bergerak ke atas

3.   Jelaskanlah bagaimana anda dapat mengetahui tetes minyak yang terionisasi dengan tetes minyak yang netral

Jawaban:

untuk membedakan tetes minyak yang terionisasi dan tetes minyak netral dapat ditentukan ketika tetes minyak berada di dalam daerah yang memiliki medan listrik. Apabila tetes minyak tidak mengapung berarti tetes minyak tersebut netral. Sedangkan jika tetes minyak tersebut mengapung berarti tetes minyak tersebut terionisasi. Tetes minyak yang mengapung (terionisasi) mengalami gaya coulumb dari pengaruh medan listrik. Kemudian untuk mengetahui tetes minyak yang positif dan negatif kita bisa mengubah-ubah tegangannya atau membalikannya.

 4.    Buktikan secara teoritis bahwa muatan ion tetes minyak adalah:

 5.  Jelaskan bagaimana cara mengukur kecepatan ion ketika tidak ada medan listrik dan ketika ada medan listrik

Jawaban:

-       Cara mengukur kecepatan ion ketika belum ada medan listrik yaitu menggunakan persamaan yang telah diperoleh pada nomor 4 yaitu.

-       Sedangkan untuk mengukur kecepatan ion setelah ada medan listrik menggunakan persamaan

6. Berdasarkan teori tersebut, bagaimanakah prosedur percobaan yang harus dilakukan untuk menentukan muatan tetes minyak tersebut?

Jawaban:

1.     Mempersiapkan alat dan bahan

2.     Menyalakan power supply dan lampu yang pada alat

3.  Menyemprotkan minyak silikon beberapa kali hingga minyak silikon telah masuk ke dalam tabung ionizer.

4.     Mengamati tetesan minyak menggunakan mikroskop

5.     Mengaktifkan sakelar pengatur medan listrik

6.     Mengamati tetesan minyak (butiran) yang berubah arah (mengapung).

7.     Menetapkan skala pengamatan GLB ion melalui mikroskala yang tertera dalam alat

8.   Mencatat waktu yang diperlukan ion untuk bergerak sejauh jarak yang sudah ditetapkan (d). baik sebelum diberi medan listrik maupun sesudah diberi medan listrik dengan menggunakan stopwatch.

9.     Mencatat data jarak dan waktu yang ditempuh oleh ion selama bergerak

10. Mengulangi pengukuran berkali-kali hingga diperoleh hubungan antara jarak yang ditempuh ion dengan waktu tempuhnya

7.  Data yang anda peroleh dari percobaan ini ialah berupa muatan tetes minyak, sedangkan tujuan percobaan ini ialah menentukan muatan elektron. Jelaskan bagaimanakah anda dapat menentukan muatan elektron dari data muatan ion tetes minyak silikon

Jawaban:

Hubungan antara muatan tetes minyak q dengan muatan elektron e pada persamaan menunjukan n merupakan jumlah molekul yang terdapat pada suatu tetes minyak. Sehingga, untuk mendapatkan nilai muatan elektron harus mengetahui jumlah molekul pada setiap satu tetes minyak silikon.

Dari percobaan tetes minyak, Milikan menemukan bahwa tetes minyak (q) selalu merupakan kelipatan bilangan bulat dari -1,6 x 10^-19 C, yakni: Q = n . e, dengan n = 1, 2, 3,...., i. Hal ini disebabkan satu tetes minyak dapat menangkap elektron sebanyak kelipatan dari bilangan bulat. Oleh karena itu, disimpulkan bahwa muatan sebuah elektron sama dengan -1,6 x 10^-19 C.

 

Share this post