format laporan fisika modern fix

8/16/2019 Format Laporan Fisika Modern Fix

1/24

Laporan Praktikum Fisika Modern

Efek Fotolistrik dengan Perangkat Lunak PheT

( Physics Education Technology)

Disusun Oleh :

Husni Mubarok PFC !"# ("#!$!"%#!""&

Denis 'eronika F) PFC !"# ("#!$!"%#!&

'irlinda *l +iska PFC !"# ("#!$!"%#!,-&

PE.D/D/0*. F/+/0*

)./'E1+/T*+ .E2E1/ +)1*3*4*

+)1*3*4*


2/24

!",3*3 /

PE.D*H)L)*.

A. Latar Belakang

Pembahasan ilmu fisika tidak hanya terbatas dengan ilmu klasik yang

dikemukakan oleh Newton beserta para ilmuan fisika klasik lainnya. Ilmu fisika

masih benyak pengembangan-pengembangan yang perlu dilanjutkan guna

menjawab dan mengungkap suatu kebenaran yang masih belum terbukti. Salah

satunya yaitu pembahasan di dalam ilmu fisika modern yang sudah banyak

mengungkap dan menjawab pertanyaan-pertanyaan yang menarik yang belum

terjawab oleh ilmuan-ilmuan klasik.

!isika modern merupakan "ikal bakal dari ilmu-ilmu fisika lanjut sepertihalnya fisika kuantum dan fisika statistik dengan memahami fisika modern maka

akan lebih mudah untuk mempelajari dan memahami ilmu-ilmu fisika lainnya.

#leh sebab itu dilakukanlah per"obaan efek fotolistrik yang membuktikan

pengaruh "ahaya terhadap aliran elektron. Berhubung alat dan bahan untuk

melakukan per"obaan efek fotolistrik masih terbatas maka dilakukanlah per"obaan

fotolistrik dengan menggunakan laboratorium $irtual yang menggunakan aplikasi

ph%& untuk memahami dan mempermudah analisis dari per"obaan efek fotolistrik.

B. 'umusan (asalah

). Bagaimana pengaruh bahan pelat logam terhadap jumlah elektron yang

keluar*

+. Bagaimana pengaruh frekuensi terhadap , maks *

. Bagaimana pengaruh intensitas terhadap , maks *

. Bagaimana pengaruh intensitas terhadap jumlah elektron yang terpan"ar dari

permukaan pelat logam *

/. Berapa nilai konstanta Plank 0h1 berdasarkan hasil per"obaan efek fotolistrik *

2. &ujuan Per"obaan

). (enganalisis pengaruh bahan pelat logam terhadap jumlah elektron yang

keluar

+. (enganalisis pengaruh frekuensi terhadap , maks. (enganalisis pengaruh intensitas terhadap , maks. (enganalisis pengaruh intensitas terhadap jumlah elektron yang terpan"ar dari

permukaan pelat logam

/. (engetahui perbandingan nilai konstanta Plank 0h1 berdasarkan hasil

per"obaan efek fotolistrik dengan teori

3. (anfaat Per"obaan


3/24


4/24

3*3 //

0*5/*. P)+T*0*

%fek foto listrik adalah peristiwa terlepasnya elektron dari permukaan suatu 4at 0logam1

bila permukaan logam tersebut disinari "ahaya 0foton1 yang memiliki energi lebih besar dari

energi ambang 0fungsi kerja1 logam dan menyerap radiasi elektromagnetik tergantung pada

jenis permukaan. (eskipun gelombang elektromagnetik juga pembawa arus tenaga

namun hal ini tidak dapat digunakan untuk menjelaskan gejala fotolistrik. Pada efek

fotolistrik pengaruh "ahaya terhadap sifat kelistrikan disebabkan oleh sifat "ahaya sebagai

gelombang ekektromagnetik dan sifat "ahaya sebagai paket-paket energi. Peristiwa ini

ditemukan oleh 5ert4 pada tahun )667 interaksi antara berkas "ahaya dan elektron-elektron

logam menunjukkan beberapa sifat yaitu8

). %fek fotolistrik hanya terjadi pada frekuensi "ahaya yang lebih besar daripada harga

minimum tertentu 0frekuensi ambang1 yang bergantung pada jenis logam yang

disinari.

+. &erjadinya efek fotolistrik hampir bersamaan dengan saat datangnya sinar pada plat

logam.

. %nergi kinetik maksimum elektron fotolistrik pada logam tertentu hanya bergantung

pada frekuensi berkas "ahaya yang datang tidak bergantung pada intensitas "ahaya

yang datang.

. Besar arus fotolistrik sebanding dengan intensitas "ahaya yang datang.

Sifat-sifat di atas hanya dapat dijelaskan jika "ahaya yang datang pada permukaan logam

diperlakukan sebagai paket-paket energi yang disebut foton 0%instein )9:/1. (enurut

hipotesa Albert %instein bahwa gejala efek fotolistrik "ahaya harus dipandang sebagai

pan"aran paket-paket energi yang disebut foton. ,emudian mun"ul istilah baru dalam ilmu

fisika mengenai dualisme partikel gelombang. 0Soedojo)9961. 3engan mengadopsi teori

radiasi benda hitam 0Plan"k )9:)1 yang menyatakan bahwa kuanta yang bermautan dengan

frekuensi tertentu dari "ahaya semuanya harus berenergi sama dan energi E ini berbanding

lurus dengan v 0Beiser)9991.

E=h v .................................0+.)1

3imana 8

E ; %nergi ,uantum

h ; tetapan Plan"k 0


5/24

3alam tahun )9:/ %instein menemukan bahwa paradoks yang timbul dalam efek fotolistrik

dapat dimengerti hanya dengan memasukan radikal yang telah diusulkan lima tahun

sebelumnya oleh fisika teoritis >erman (a= Plan"k 05alliday dan 'esni"k )99


6/24

ejala foto listrik adalah mun"ulnya arus listrik atau lepasnya elektron yang bermuatan

negatif dari permukaan sebuah logam akibat permukaan logam tersebut disinari dengan

berkas "ahaya yang mempunyai panjang gelombang atau frekuensi tertentu.

3ari gambar diatas sinar yang dipan"arkan pada katoda dapat menyebabkan elektron keluar

dan meninggalkan katoda. ,arena katoda dihubungkan dengan kutub positif dan anoda

dengan kutub negatif maka potensial anoda lebih rendah daripada potensial katoda sehingga

elektron akan tertarik ke anoda. Aliran elektron ini merupakan arus listrik. >ika potensial

"ukup besar dapat menyebabkan elektron tak dapat sampai ke anoda. Beda potensial yang

tepat akan menahan pan"aran elektron yang disebut potensial penyetop 0o1. Pada keadaan

ini berarti energi kinetik maksimum elektron yang dipan"arkansama dengan beda potensial

listrik elektron antara anoda dan katoda.


7/24

3*3 ///

METODE PE1CO3**.

* Alat dan Bahan

). Logam

+. Sumber &egangan 0Baterai1

. Sumber "ahaya 0Intensitas dan Panjang elombang1

B. 3esain Per"obaan

2. ariabel Per"obaan

). Per"obaan )

ariabel (anipulasi 8 Intensitasariabel 'espon 8 Arus %lektron


8/24

ariabel ,ontrol 8 >enis Logam Panjang elombang &egangan

+. Per"obaan +

ariabel (anipulasi 8 >enis Logam

ariabel 'espon 8 Arus %lektron

ariabel ,ontrol 8 Intensitas Panjang elombang &egangan

. Per"obaan ariabel (anipulasi 8 Panjang elombang

ariabel 'espon 8 Arus %lektron

ariabel ,ontrol 8 Intensitas >enis Logam &egangan

3. Langkah Per"obaan

). (embuka aplikasi Phe&Simulation

+. (emilih Logam yang digunakan

. (engatur intensity yaitu +/@ /:@ 7/@ dan )::@.


9/24

. (engatur panjang gelombang "ahaya.

/. (en"entang raphs untuk mengetahui grafik.


10/24


11/24

3*3 /'

D*T* H*+/L PE1CO3**.

Intensita

s LogamPanjang

elombang Arus &egangan %$>ml.

%lktron

+/@ sodium ):: :+)7 : ): )

:: ::/ : ) ):

/: : : :6/ 7

/:+ : : :7/ /

/7 : : : :


12/24


13/24

/: : : : :

/:+ : : : :

/7 : : : :


14/24

7:) : : : :

"al"ium ):: :66+ : 97/ )

:: : : :/ ):

/: : : : :

/:+ : : : :

/7 : : : :


15/24

3*3 '

PEM3*H*+*.

A. Pengaruh bahan plat terhadap jumlah elektron

Berdasarkan data yang diperoleh untuk menganalisis pengaruh jenis bahan logam

terhadap jumlah elektron. %lektron yang keluar dari pelat logam jumlahnya berbeda-

beda. >umlah elektron yang paling banyak keluar terdapat pada logam sodium.

Selanjutnya jumlah elektron yang keluar lebih sedikit dari elektron yang keluar dari

logam sodium terdapat pada logam kalsium. >umlah elektron yang keluar lebih sedikit

dari logam kalsium terdapat pada logam seng. >umlah elektron yang keluar lebih

sedikit dari logam seng terdapat pada logam tembaga. >umlah elektron yang keluar

lebih sedikit dari logam tembaga terdapat pada logam platinum. 5al tersebut dapat

dilihat berdasarkan tabel .) dengan memanipulasi intensitas sebesar )::@ panjang

gelombang ):: nm tegangan : sebagai berikut 8

Logam Arus

>umlah

%lektron

Platinum < 7

&embag

a 6.6/ 9Seng 6 ):

,alsium 9.6/ )

Sodium ): )<

&abel .)

Sehingga urutan dari mulai terbesar adalah sodium D kalsium D seng D tembaga D

platinum. ,etika seberkas "ahaya dikenakan pada pelat logam ada elektron yang

keluar dari permukaan logam. %lektron terlepas dari permukaan logam dikarenakan

oleh frekuensi yang disinarkan ke logam lebih besar daripada frekuensi ambang 0f o1

yang dimiliki logam. !rekuensi ambang yang dimiliki oleh logam berbeda-beda dan

merupakan karakteristik dari logam tersebut sehingga jenis bahan logam

mempengaruhi jumlah elektron yang terlepas. !rekuensi ambang logam sodium

sebesar // 54. !rekuensi ambang logam seng sebesar +67 54. !rekuensi ambang

logam tembaga sebesar +


16/24

nilai frekuensi ambang suatu logam maka semakin banyak jumlah elektron yang

terlepas dari logam.

B. Pengaruh !rekuensi terhadap ,ma=

Berdasarkan data yang telah diperoleh untuk menganalisis pengaruh frekuensi

terhadap energi kinetik ma=. Semakin besar frekuensi yang mengalir pada pelat logam

maka akan semakin besar nilai ,ma=-nya. 5al tersebut dapat dilihat berdasarkan

tabel .+ dengan manipulasi intensitas sebesar )::@ logamnya berupa logam

sodium dan tegangan sebesar :.

Panjang el !rekuensi ,ma=

):: :::::: ):

:: 7/:::: )

/:


17/24


18/24

5al tersebut dikarenakan Peningkatan intensitas sinar meningkatkan jumlah foton

dalam berkas "ahaya dan dengan demikian meningkatkan jumlah elektron tetapi

tidak meningkatkan energi setiap elektron yang dimemiliki. %nergi dari elektron yang

dipan"arkan tidak tergantung pada intensitas "ahaya yang masuk tetapi hanya pada

energi atau frekuensi foton indi$idual. Ini adalah interaksi antara foton dan elektron

terluar.

%. Nilai ,onstanta Plank

Berdasarkan data yang diperoleh dari per"obaan didapatkan bahwa nilai rata-

rata konstanta plan"k sebesar 4,2575×10−34

>.s dengan taraf ketelitian sebesar

)::@. Akan tetapi berdasarkan teori sebesar nilai konstanta plan"k sebesar

6,6261×10−34

>.s. dengan taraf perbedaan perhitungan konstanta plan"k dengan

teori sebesar /7/ @. 5al ini disebabkan oleh pengambilan data kurang sempurna

seperti halnya pada saat perhitungan jumlah elektron tidak bisa dihitung dengan tepat

karena ke"epetan aliran dari elektron berma"am-ma"am. Selain itu juga diakibatkan

dari pemba"aan nilai ,ma= pada grafik yang kurang teliti dimana skala pada grafik

"ukup besar sehingga tingkat ketelitiannya kurang sempurna.


19/24

3*3 '/

+/MP)L*.

Berdasarkan data analisis dan pembahasan dapat disimpulkan bahwa

). >enis logam mempengaruhi jumlah elektron yang terlepas dari plat logam. 3imana

setiap logam memiliki frekuensi ambang yang berbeda semakin besar nilai frekuensi

ambang suatu logam maka semakin banyak jumlah elektron yang terlepas dari logam

+. Semakin besar frekuensi maka semkin besar ,ma= yang dihasilkan

. Intensitas tidak memberikan pengaruh terhadap besarnya ,ma= yang dihasilkan

. Semakin besar intensitas "ahaya yang dipan"arkan maka semakin banyak jumlah

elektron yang terlepas dari plat logam.

/. Nilai konstanta plan"k yang dihasilkan dari per"obaan sebesar4,2575×10

−34

>.s

dengan taraf ketelitian sebesar )::@. Serta taraf perbedaan perhitungan konstanta

plan"k dengan teori sebesar /7/ @.

D*FT*1 P)+T*0*

5aliday dan 'esni"k. )99akarta8 %rlangga.

,usworo 5endro dkk. &anpa tahun. Penentuan Konstanta Planck Menggunakan Perangkat

Lunak Physics Education Technology Phet). Gogyakarta8 Eni$ersitas Ahmad 3ahlan

Nugraheni No$i &ri dkk. &anpa tahun. Eks!eri"en Peristiwa Efek Fotolistrik !ada Loga"

yang #isinari $ahaya. Surabaya 8 Penerbit ENAI'

Prastowo &jipto.+:). Lecture %otes on Physics &'(2(* Modern Physics. Surabaya 8

Penerbit EN%SA

'ahayu No$i 'osinta. +:)+. Eks!eri"en Efek Fotolistrik . Surabaya8 Penerbit ENAI'

Sulistyo Agusdkk. &anpa tahun. Menentukan +esarnya ,aya Kuantu" Planck dengan

Metode Efek Fotolistrik . Semarang 8 Penerbit EN3IP


20/24

L*MP/1*.

* Lampiran perhitungan konstanta plan6k

) sodium

K max=hc λ −hc

λo

h= K max

c ( 1 λ− 1 λ o )

h= 10×10

−19

3×108

( 1

100×10−9− 1

535×10−9

)h=

10×10−19

3×108 (8,131×106 )

h= 10×10

−19

2,4393×1015

h=4,09962×10−34

+ 4ing

K max=hc

λ −

hc

λo

h= K max

c

(1

λ− 1

λo )h=

8×10−19

3×108( 1100×10−9−

1

285×10−9 )

h= 8×10

−19

3×108 (6,49×106 )


21/24

h= 8×10

−19

1,947×1015

h=4,09269×10−34

tembaga

K max=hc

λ −

hc

λo

h= K max

c ( 1 λ− 1 λo )

h= 8,85×10

−19

3×108( 1100×10−9−

1

262×10−9 )

h= 8,85×10

−19

3×108 (6,183×106 )

h= 8,85×10−19

1,8549×1015

h=4,77099×10−34

platinum

K max=hc

λ −

hc

λo

h= K max

c ( 1 λ− 1 λ o )

h= 6×10

−19

3×108( 1100×10−9−

1

196×10−9 )


22/24

h= 6×10

−19

3×108 (4,898×106 )

h=

6×10−19

1,4694×1015

h=4,08333×10−34

/ kalsium

K max=hc

λ −

hc

λo

h= K max

c ( 1 λ− 1 λ o )

h= 9,75×10

−19

3×108( 1100×10−9−

1

428×10−9 )

h= 9,75×10−19

3×108 (7,664×106 )

h= 9,75×10

−19

2,2992×1015

h=4,24085×10−34

3 Lampiran Perhitungan Taraf 0etelitian

5 S SN+

:99


23/24

):-


24/24

E. Lampiran 2ambar

format laporan fisika modern fix

Documents