laporan praktikum

NAMA                               : MOH.TIHAN

SUBJEK                           : INTERFEROMETER MICHELSON

IDENTITAS LOKASI      : LABORATORIUM FISIKA MODERN

   I.Tujuan Percobaan :

1. Memahami cara kerja interferometer Michelson.

2. Mengukur panjang gelombang .sinar LASER He-Ne

  II.Landasan Teori

   Interferometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur panjang atau perubahan panjang dengan ketelitian yang sngat tinggi berdasarkan garis-garis interferensi. Cahaya dari sebuah LASER dijatuhkan pada cermin separuh mengkilat M. Cermin tersebut memiliki lapisan perak yang tebalnya hanya cukup untuk memantulkan sebagian cahaya yang dating dan sebagian diteruskan lagi Di M, cahaya terbagi menjadi dua bagian, sebagian ditranmisikan menuju cermin  dan sebagian lagi dipantulkan kembali kea rah M kemudian diteruskan /dipantulkan kelayar. Karena keduanya berasal dari satu sumber yaitu LASER, maka keduanya merupakan sinar koheren dan dapat berinterferensi.

Andaikan mula-mula pusat Dario pola garis interferensi yang terjadi di layar kelihatan terang, bila  digeser sedemikian rupa ke  sehingga cincin terang berubah keterang berikutnya, maka lintasan cahaya yang menumbuk  telah bergeser sejauh satu panjang gelombang atau sejauh S. Pergeseran  ke belakang atau ke depan sama akibatnya. Karena cahaya dua kali(bolak-balik) melalui lapisan udara yang sama, berarti cermin telah mundur sejauh setengah panjang gelombang ke . Dengan demikian

       Besarnya adala: S=nλ……………………………………………………     (1)

Dimana:

n= jumlah perubahan cincin terang-gelap-terang(gelap-terng-gelap) di pusatlingkaran.

λ= panjang gelombang LASER

λ ………………………………………………………..   (2)

 III.  Alat dan Desain

Set alat lengkap

1.    Set-up interferometer Michelson

2.    LASER He-Ne

3.    Layar putih /kerta

 IV.  Prosedur

1.    Letakkan LASER pada posisi yang aman (tidak mudah goyang) dan arahkan cahaya LASER pada set-up percobaan interferometer Michelson

2.    Nyalakan LASER, kemudian atur posisi cermin setengah megkilat sampai berkas LASER terbelah menjadi dua bagian yang saling tegak lurus.

3.    Atur cermin  sampai terjdi bayangan dilayar berbentuk cincin lingkaran.

4.    Catat posisi  , kemudian gerakkan perlahan-lahan dan hitung banyaknya perubahan pergeseran terang-gelap-terang serta cata posisi. Demikian seterusnya sampai mendapatkan beberapa data.

V.            Lembar data

No	Posisi	Posisi	n
1	0	6	10
2	6	9	5
3	9	15	5

       Analisi data

λ               λ             λ

λ                 λ                                  λ                                      

λ                    λ                                     λ

λ=                            λ=                                      λ=

λ=1,2 dm                    =1,2 dm                              =2,4

=1,2m

Praktikum interferometer michelson yang telah dilakukan bertujuan untuk memahami prinsip kerja interferometer yang dirancang oleh michelson dan menghitung panjang gelombang sumber cahaya yang dijadikan sebagai sumber yakni laser He-Ne.

Alat ini memanfaatkan prinsip interferensi yang terjadi pada cahaya yang pada interferometer terjadi karena adanya penggabungan cahaya hasil refleksi dan transmisi oleh beam splitter pada interferometer. 2 cahaya hasil pembiasan dan pemantulan ini kemudian bergabung pada satu layar pengamatan yang kemudian menghasilkan sebuah pola gelap terang sebagai ciri telah terjadi interferensi dikarenakan dua gelombang ini memiliki fase yang sama .

 VI.  Kesimpulan

Prinsip kerja Interferometer Michelson adalah memanfaatkan sifat interferensi cahaya yang berasal dari 2 gelombang cahaya yang sefase. Sumber cahaya yang digunakan adalah laser He-Ne dengan nilai panjang gelombang (λ)

NAMA                                   : MOH.TIHAN

SUBJEK                                : EKSPEREMEN FRANCK-HERTZ

IDENTITAS LOKASI         : LABORATORIUM FISIKA MODERN

I.     Tujuan

1.    Mempelajari tingkat energy diskrit dalam atom

2.    Menunjukkan tingkat energy eksitasi pada atom

II.     Landasan Teori

Konsep atom Bohr mengatakan bahwa atom memiliki tingkat energi diskrit. Konsep Bohr ini diverifikasi melalui eksperimen Franck-Hertz yang dilakukan pada tahun 1914 dengan menembak atom yang terisolasi dengan elektron dan menunjukkanadanya energi diskrit elektron yang hilang bergantung pada karakteristik setiap elemen. Selanjutnya, mereka mampu menunjukkan bahwa penembakan elektron pada energi yang tepat akan menyebabkan emisi optik pada spektrum frekuensi yang sesuai dengan energi itu. Percobaan ini melibatkan sebuah tabung berisi gas bertekanan rendah yang dilengkapi dengan tiga elektroda: sebuah katoda memancarkan elektron, sebuah grid untuk percepatan,dan anoda. Anoda memiliki potensial listrik relatif sedikit negatif terhadap grid (meski pun positif dibandingkan dengan katoda), sehingga elektron harus memiliki setidaknya energi kinetik untuk mencapai anoda setelah melewati grid.

Franck dan Hertz menembaki uap berbagai unsur dengan elektron yangenerginya diketahui dengan yang terlihat dalam Gambar 1. Perbedaan potensial kecil dipasang di antara kisi dan keeping pengumpul, sehingga setiap electron yang mempunyai energy lebih besar dari harga minimum tertentu memberi kontribusi(sumbangan) pada arus I yang melalui amperemeter.

Gambar 2.Hasil eksperemen Frank-Hertz yang menunjukkan potensial kritis dalam uap air raksa

III.            Alat dan bahan

Alat lengkap

Set alat lengkap sepert ditunjukkan dalam Gambar 3.

Desain (skema)

Susunan  rangkaian alat ini dapat dilihat pada gambar  4.elektron dipancarkan dari katode K dengan cara dipanasi kemudian dipercepat dengan menggunakan tegangan v. sebagian dari electron tersebut dapat melewati grid G2 dan diperlambat dengan tegangan v. Eksitasi diperjalanan oleh tumbukan electron tidak akan terjadi bila V>v. Apabila terjadi eksitasi di perjalan oleh tumbukan electron maka arus I akan turun. Bila terjadi keadaan demikian grafik hubungan I dan v seperti gambar 2.

 IV.  Prosedur

Lihat  panel alt Franck-Hertz pada gambar 3

1.    Atur awitch power (1) pada posisi off, switch(9) pada posisi manu,switch(10) pada posisi internal, dan switch(11) pada posisi meter. Putar  semua tombol pada posisi minimum, yaitu dengan cara memutar arah dengan perputaran jarum jam.

2.    Hubungkan input dengan sumber tegangan 220 V, kemUdian atur jarum Amperemeter pada posisi nol dengan menggunakan tombol Zero (7). Atur tombol gain pada posisi garis penunjuk arah ke atas.

3.    Putar tombol G2-k(5) searah jarum jam sampai voltmeter meninjuk kira-kira 30 V.

4.    Putar tombol pemanas(2) sampai garis penunjuk mengarah ke atas dan tunggu kira-kira 1-2 menit.

5.    Putar tombol G1-K(3) sampai amperemeter menunu7jukkan adanya arus dan putar tombol G2-P(4)sampai menunjukkan adanya pengaruh pada jarum jam amperemeter. Atur G1-K(3) dan G2-P(4) sedemikian sehingga bila G2-k(5) diputar kea rah maksimum amperemeter tidak melebihi batas maksimum.

6.    Atur tombol zero (7) agar menunjuk nol pada saat G2-K minimum (nol). Dari harga nol perbesar V dengan memutar G2-K (5) sedikit demi sedikit yang akan diikuti oleh bertambah besarnya arus yamg di tunjukkan oleh jarum amperemeter. Pada posisi harga V tertentun harga I akaan turun drastic kemudian bertambah besar lagi. Cari keadaan penurunan I ini sebanyak 3-4 kali untuk satu proses perubahan v dari harga nol sampai maksimum.

7.    Apabila keadaan di atas sudah didapat, minimumkan tombol G2-K(5), kemudian ubah switch (9) pada posisi auto. Selanjutnya maksimumkan tombol G2-K (5), akan terlihat secara otomatis jarum voltmeter bertambah tetapi jarum amperemeter naik-turun-naik-turun dan seterunya.

8.    Minimumkan G2-K (5) dan ubah switch (9) pada posisi manu kembali.

9.    Lakukan secara manual pengukuran V dan i dengan memutar tombol

G2-K (5) sedikit demi sedikit.

10.    Lakukan pelaksanaan 5-9 pada kondisi yang lain dengan mengatur G1-K (3) dan G2-P (4) yang berbeda.

Perhatian

·      Setiap mengubah switch (9) dari posisi manu ke auto atau sebaliknya, tombol G2-K (5) harus pada posisi minimum.

·      Setiap saat hendaknya diatur posisin nol pada amperemeter.

  V.     Lembar Data

No	V(V)	I(A)	I mim/I mak
1	20	28	x
2	28	24	xx
3	38	54	x
4	44	42	xx
5	54	78	x
6	62	64	xx

Catatan:tanda x untuk I maksimum, xx untuk I minimum

Sebuah atom dapat mengeksitasi ke tingkat energi di atas tingkat energi dasar yang menyebabkan atom tersebut memancarkan radiasi melalui dua cara. Salah satunya adalah tumbukan dengan partikel lain. Pada saat tumbukan, sebagian dari energi kinetik pada partikel akan diserap oleh atom. Atom yang tereksitasi dengan cara ini akan kembali ke tingkat dasar dalam waktu rata-rata 10^-8 sekon dengan memancarkan satu foton atau lebih. Cara lainnya adalah dengan lucutan listrik dalam gas bertekanan rendah sehingga timbul medan listrik yang mempercepat elektron dan ion atomik sampai energi kinetiknya cukup untuk megeksitasi atom ketika terjadi tumbukan.

VI.     Tugas

1.     Gambarkan grafik hubungan V terhadap i.

2.    Jelaskan secara fisis sehingga dapat terjadi grafik hunbungan i-V seperti yang di tunjukkan pada percobaan Franck-Hertz diatas.

3.    Sebutkan model-model atom yang saudara ketahui dan sebutkan kelemahannya.

Jawab

1.

.

2. Jika elektron masuk memiliki energi kinetik (EK) yang kurang dari perbedaantegangan dengantingkat energi merkuri (ΔE), makamenghasilkan tumbukan elastis

3. Atom Dalton,Atom Thomson,Atom Rutherford, Atom Bohr.

· Kelemahan model atom Rutherford

1.      Tidak bisa menjelaskan peristiwa pancaran gelombang elektromagnetik dari atom

2.      Tidak dapatmenjelaskan mengapa elektron tidak bisa jatuh ke dalam inti atom

·         Kelemahan model atom Dalton

Teori atom Dalton tidak dapat menerangkan suatu larutan dapat menghantarkan arus listrik.Bagaimana mungkin bola pejal dapat menghantarkan arus listrik?padahal listrik adalah elektron yang bergerak. Berarti ada partikel lain yang dapat menghantarkan arus listrik.

·         Kelemahan model atom Niel Bohr

1.      Lintasan orbit elektron masih dijelaskan dengan sangat sederhana.

2.      Teori atom Bohr beum bisa menjelaskan pengaruh medan magnet terhadap atom, ikatan kimia, dan spektrum atom berelektron banyak

Jika elektron masuk memiliki energi kinetik (EK) yang kurang dari perbedaantegangan dengantingkat energi merkuri (ΔE), makamenghasilkan tumbukan elastis.

VII.     Kesimpulan

Tingkat - tingkat energi eksitasi dari elektron menunjukkan bahwa energi dari elektron itu bertingkat - tingkat (terkuantisasi) dan mengukuhkan kebenaran dari teori kuantum.