Laporan Praktikum Efek Fotolistrik (Konstanta Planck)

EFEK FOTOLISTRIK

I. Tujuan Percobaan
1.1 Menentukan nilai tetapan planck
1.2 Menentukan fungsi kerja sel fotokatoda
1.3 Memperkirakan bahan logam fotokatoda dari fungsi kerja


II. Dasar Teori
-


III. Metodologi Percobaan
3.1 Alat dan Bahan
a. Lampu Spektral Hg 100 (1 buah)
b. Filter cahaya dengan  λ diketahui (1 buah)
c. Filter cahaya dengan  λ tidak diketahui(mika) (5 buah)
d. Power supply (2 buah)
e. Amplifier (1 buah)
f. Voltmeter (1 buah)
g. Mounting plate (1 buah)
h. Photozelle (1 buah)
i. Kabel BNC (1 buah)
j. Penggaris (1 buah)
k. Kabel penghubung (1 buah)


3.2 Gambar Alat
-


3.3 Langkah Kerja

a. Susunlah rangkaian sesuai dengan gambar 10(pasang lampu spectral Hg 100 dan photozelle dengan jarak terdekat dengan jendela pada photozelle terbuka seutuhnya)

b. Pasang kabel penghubung positif dan voltmeter ke output positif dari amplifier dan kabel penghubung negatif (ground) dari voltmeter ke output ground dari amplifier

c. Nyalakan lampu voltmeter dan aturlah untuk menghitung volt, ganti range perhitungan pada voltmeter dengan 3 angka dibelakang koma seperti 1,371 volt

d. Pastikan semua alat dalam keadaan mati terlebih dahulu, lalu colokkan jack utama

e. Nyalakan amplifier (diatur pada amplifier 10°)

f. Nyalakan power supply untuk lampu spektral Hg 100

g. Catatlah nilai voltase yang terjadi

h. Variasikan dengan filter lainnya (total 5 filter)

i. Ulangi percobaan dari filter ke 1 sampai ke 5

IV. Data dan Analisa

4.1 Data percobaan

4.2 Analisa Data

          Prinsip kerja pada efek fotolistrik adalah permukaan sebuah logam disinari dengan seberkas cahaya dan sejumlah elektron terpancar dari permukaannya. Tabung yang divakumkan berisi dua elektroda terpancar dari permukaannya. Tabung yang divakumkan berisi dua elektroda yang dihubungkan dengan rangkaian eksternal dengan keping logam yang permukaannya mengalami iradiasi dipakai sebagai anode. Sebagian dari fotoelektron yang muncul dari permukaan yang mengalami iradiasi mempunyai energi yang cukup untuk mencapai katoda walaupun muatannya negatif dan elektron serupa itu membentuk arus yang dapat diukur oleh voltmeter dalam rangkaian. Ketika potensial perintangnya ditambah, lebih sedikit elektron yang mencapai katoda dan arusnya menurun. Akhirnya, ketika V sama dengan atau melebihi V₀ yang besarnya dalam orde beberapa volt, tidak ada elektron yang mencapai katoda dan arusnya terhenti.

Rekomendasi Laporan lain:

• Laporan Pemantulan dan Pembiasan Cahaya
• Laporan Sinar Katoda
• Laporan Spektrometer Atom

          Tabel 1 merupakan pengukuran beda potensial dengan panjang gelombang(λ) yang sudah diketahui. Pada data ke 1 sampai ke 5 didapatkan beda potensial(V) yang menurun berbanding terbalik dengan panjang gelombangnya. Data percobaan ini menunjukkan kesesuaian dengan persamaan :

semakin pendek variasi filter cahaya(λ) yang digunakan maka semakin besar beda potensialnya (V ~ 1/λ). Photozelle pada percobaan ini digunakan sebagai sensor cahaya yang bergantung pada nilai resistor. Amplifier digunakan untuk menguatkan daya pada rangkaian. Data pada percobaan tabel 1 ini kemudian diplot ke dalam grafik dengan variabel bebasnya adalah 1/λ dan variabel terikatnya adalah V, yang disesuaikan dengan persaman garis y = mx + c.

          Berikut ini adalah gambar grafiknya :

pada gambar grafik diatas didapatkan nilai gradien(m) sebesar 1,1266.10^-6. Kemudian hasil gradien ini digunakan untuk mencari nilai dari tetapan planck(h). Pada lampiran(perhitungan) didapatkan nilai h sebesar 4,42.10^-34 J.s. Hasil konstanta planck ini berbeda dengan nilai konstanta planck(h) pada literatur yaitu sebesar 6,67.10^-34 J.s. Dari grafik tersebut itu juga dapat dilihat bahwa garis memotong sumbu y pada titik 1,68. Berdasarkan persamaan garis nilai konstanta(c) ini dapat digunakan untuk menentukan fungsi kerja dari bahan logam. Didapatkan fungsi kerja sebesar 1,2 eV yang mana hasil ini mendekati fungsi kerja cesium yaitu sebesar 1,9 eV.

          Faktor-faktor yang mempengaruhi efek fotolistrik pada percobaan ini antara lain intensitas cahaya yang diberikan, lalu panjang gelombang yang terdapat pada filter cahaya, dan stopping potensilanya. Telah diketahui bahwa pemasangan filter cahaya untuk mengetahui pengaruh panjang gleombang terhadap efek fotolistrik yang nantinya digunakan untuk mencari nilai konstanta planck. Maka dari itu semakin besar panjang gelombangnya, energi yang dihasilkan juga akan semakin kecil, karena energi pada hal ini besarnya sama dengan tegangan yang dicari, oleh karena itu ketika menggunakan filter cahaya yang memiliki panjang gelombang yang besar, akan dihasilkan tegangan yang kecil. Kemudian untuk intensitas cahaya yang diberikan dengan menggunakan intensitas cahaya yang rendah maka akan didapatkan tegangan yang rendah pula, tetapi apabila menggunakan intensitas yang besar, maka tegangan pun ikut bertambah besar. Dapat dikatakan bahwa intensitas sebanding dengan energi yang dihasilkan.

          Perbedaan-perbedaan yang terjadi pada percobaan dengan literatur disebabkan oleh beberapa hal, yaitu : ruang yang digunakan kurang hampa sehingga masih terdapat molekul-molekul udara didalamnya yang memungkinkan untuk elektron kehilangan energinya karena bertumbukan dengan molekul-molekul tersebut(mengakibatkan nilai V_s juga berkurang), alat belum terkalibrasi dengan baik, kesalahan paralaks dalam pengukuran, dan kesalahan perhitungan.

V. Kesimpulan

5.1 Tetapan planck pada percobaan ini h = 4,42.10^-34 J.s

5.2 Fungsi kerja pada percobaan ini W₀ = 1,2 eV atau 1,92.10⁶ J

5.3 Jenis logam pada percobaan ini : Cesium


VI. Daftar Pustaka

-


VII. Bagian Pengesahan
-


VIII. Lampiran