HUBUNGAN ANTARA ENERGI PANJANG GELOMBANG
HUBUNGAN ANTARA ENERGI, PANJANG GELOMBANG DAN FREKUENSI
LAPORAN PRAKTIKUM
(Disusun untuk mata kuliah Fisika Kuantum yang diampuh oleh Bapak Drs. Asri Arbie, M.Si)
Oleh
FARHAN RADJAK
NIM 422415004
UNIVERSITAS NEGERI GORONTALO
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
JURUSAN FISIKA
PROGRAM STUDI FISIKA
2017
A. JUDUL PRAKTIKUM
HUBUNGAN ANTARA ENERGI, PANJANG GELOMBANG DAN
FREKUENSI
B. RUMUSAN MASALAH
1. Bagaimana hubungan warna cahaya yang berbeda terhadap nilai
frekuensinya?
2. Bagaimana pengaruh nilai frekuensi terhadap energi gelombang
elektromagnetik?
C. TUJUAN
1. Menentukan hubungan warna cahaya yang berbeda terhadap nilai
frekuensinya.
2. Menentukan pengaruh nilai frekuensi terhadap nilai energi gelombang
elektromagnetik.
D. DASAR TEORI
Berdasarkan Model kuantum cahaya, energi dari cahaya sebanding dengan
frekuensinya. Sehingga semakin besar frekuensi, maka semakin besar pula
energinya. Dengan percobaan yang teliti, konstanta kesebandingan, konstanta
planck dapat ditentukan.
Radiasi elektromagnetik adalah kombinasi medan listrik dan medan
magnet yang berosilasi dan merambat melewati ruang dan membawa energi
dari satu tempat ke tempat yang lain. Cahaya tampak adalah salah satu bentuk
radiasi elektromagnetik. Penelitian teoretis tentang radiasi elektromagnetik
disebut elektrodinamik, sub-bidang elektromagnetisme.
Gelombang elektromagnetik ditemukan oleh Heinrich Hertz. Gelombang
elektromagnetik termasuk gelombang transversal. Setiap muatan listrik yang
memiliki percepatan memancarkan radiasi elektromagnetik. Ketika kawat
(atau panghantar seperti antena) menghantarkan arus bolak-balik, radiasi
elektromagnetik dirambatkan pada frekuensi yang sama dengan arus listrik.
Bergantung pada situasi, gelombang elektromagnetik dapat bersifat seperti
gelombang atau seperti partikel. Sebagai gelombang, dicirikan oleh kecepatan
(kecepatan
cahaya),
panjang
gelombang,
dan
frekuensi.
Kalau
dipertimbangkan sebagai partikel, mereka diketahui sebagai foton, dan
masing-masing mempunyai energi berhubungan dengan frekuensi gelombang
ditunjukan oleh hubungan Planck E = Hf, di mana E adalah energi foton, h
ialah konstanta Planck — 6.626 × 10 −34 J·s — dan f adalah frekuensi
gelombang.
Einstein kemudian memperbarui rumus ini menjadi Ephoton = hf.
E. ALAT DAN BAHAN
Mercury Vapor Light Source, (OS-9286)
h/e Apparatus, (AP-9368)
Transmission Filter
Lens/Grating Assembly
Light Aperture Assembly
Support Base Assembly
Coupling Bar Assembly
F. PROSEDUR KERJA
1. Menyesuaikan Aparatus h / e sehingga hanya satu warna spektral pada
orde pertama (orde paling terang) yang jatuh pada pembukaan Lubang
fotodioda.
2. Mengukur nilai potensial henti pada tiap warna pada orde pertama, dan
mencatat pada tabel hasil pengamatan
3. Mengulangi hal yang sama untuk warna-wanra orde kedua
G. DATA HASIL PENGAMATAN
First order (color)
Wavelenght
Orange
Green
Blue
First order (color)
Orange
Green
Blue
Wavelenght
frequency
(1014 Hz)
4,9
5,12
6,01
Stopping Potential
(V)
4,53
5,12
6,01
frequency
(1014 Hz)
4,9
5,12
6,01
Stopping Potential
(V)
0,387
0,655
0,975
H. ANALISIS PENGOLAHAN DATA
1. Tentukan panjang gelombang dan frekuensi dari setiap garis spektrum warna.
Plot grafik potensial henti vs. Frekuensi.
2. Tentukan kemiringan dan y-potong. Intepretasikan hasilnya dalam bentuk
perbandingan h/e dan Wo/e. Hitung h dan Wo
Jawaban
1. Menentukan nilai panjang gelombang dari spektrum gelobang elektromagnetik
dapat ditentukan melalui persamaan :
�=
Sehingga :
Frekuensi
Panjang
Potensial Henti
Potensial Henti
(1014 Hz)
Gelombang (nm)
Orde pertama (V)
Orde kedua (V)
Orange
4,90
612
4,53
0,387
Hijau
5,12
586
5,12
0,655
Biru
6,01
499
6,01
0,975
Warna
7
y=x
R² = 1
Potensial Henti (V)
6
5
4
Orde 1
3
Orde 2
Linear (Orde 1)
2
Linear (Orde 2)
y = 0,480x - 1,896
R² = 0,921
1
0
0
2
4
6
8
Frekuensi (1014 Hz)
Grafik potensial henti vs. Frekuensi
2. Dengan mengambil nilai frekuensi dan potensial henti dari masing-warna
maka dapat ditentukan nilai h/e
Orange
ℎ
�
=
ℎ
=
�
=
ℎ
=
�
=
�=ℎ
4.53 �
= 9,2 × 10−15 (��
4,9 × 1014
0.387 �
= 7.9 × 10−16 (��
4.9 × 1014
1)
2)
Hijau
ℎ
=
�=ℎ
=
�
=
5.12 �
= 1 × 10−14 ��
5.12 × 1014
0.655 �
= 1.3 × 10−15 (��
5.12 × 1014
1
2)
Biru
ℎ
ℎ
=
=
�
�
=
=
6.01 �
= 1 × 10−14 (��
6.01 × 1014
0.955 �
= 1.6 × 10−15 (��
6.01 × 1014
1)
2)
I. REFERENSI
Serway A. Raymond et al., Modern Physics Third Edition (USA:Thomson
Learning, Inc, 2005), hlm 81-82.
Krane S. Kenneth., Modern Physics Third Edition (USA:John Wiley & Sons, Inc,
2012), hlm 76-77.
LAPORAN PRAKTIKUM
(Disusun untuk mata kuliah Fisika Kuantum yang diampuh oleh Bapak Drs. Asri Arbie, M.Si)
Oleh
FARHAN RADJAK
NIM 422415004
UNIVERSITAS NEGERI GORONTALO
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
JURUSAN FISIKA
PROGRAM STUDI FISIKA
2017
A. JUDUL PRAKTIKUM
HUBUNGAN ANTARA ENERGI, PANJANG GELOMBANG DAN
FREKUENSI
B. RUMUSAN MASALAH
1. Bagaimana hubungan warna cahaya yang berbeda terhadap nilai
frekuensinya?
2. Bagaimana pengaruh nilai frekuensi terhadap energi gelombang
elektromagnetik?
C. TUJUAN
1. Menentukan hubungan warna cahaya yang berbeda terhadap nilai
frekuensinya.
2. Menentukan pengaruh nilai frekuensi terhadap nilai energi gelombang
elektromagnetik.
D. DASAR TEORI
Berdasarkan Model kuantum cahaya, energi dari cahaya sebanding dengan
frekuensinya. Sehingga semakin besar frekuensi, maka semakin besar pula
energinya. Dengan percobaan yang teliti, konstanta kesebandingan, konstanta
planck dapat ditentukan.
Radiasi elektromagnetik adalah kombinasi medan listrik dan medan
magnet yang berosilasi dan merambat melewati ruang dan membawa energi
dari satu tempat ke tempat yang lain. Cahaya tampak adalah salah satu bentuk
radiasi elektromagnetik. Penelitian teoretis tentang radiasi elektromagnetik
disebut elektrodinamik, sub-bidang elektromagnetisme.
Gelombang elektromagnetik ditemukan oleh Heinrich Hertz. Gelombang
elektromagnetik termasuk gelombang transversal. Setiap muatan listrik yang
memiliki percepatan memancarkan radiasi elektromagnetik. Ketika kawat
(atau panghantar seperti antena) menghantarkan arus bolak-balik, radiasi
elektromagnetik dirambatkan pada frekuensi yang sama dengan arus listrik.
Bergantung pada situasi, gelombang elektromagnetik dapat bersifat seperti
gelombang atau seperti partikel. Sebagai gelombang, dicirikan oleh kecepatan
(kecepatan
cahaya),
panjang
gelombang,
dan
frekuensi.
Kalau
dipertimbangkan sebagai partikel, mereka diketahui sebagai foton, dan
masing-masing mempunyai energi berhubungan dengan frekuensi gelombang
ditunjukan oleh hubungan Planck E = Hf, di mana E adalah energi foton, h
ialah konstanta Planck — 6.626 × 10 −34 J·s — dan f adalah frekuensi
gelombang.
Einstein kemudian memperbarui rumus ini menjadi Ephoton = hf.
E. ALAT DAN BAHAN
Mercury Vapor Light Source, (OS-9286)
h/e Apparatus, (AP-9368)
Transmission Filter
Lens/Grating Assembly
Light Aperture Assembly
Support Base Assembly
Coupling Bar Assembly
F. PROSEDUR KERJA
1. Menyesuaikan Aparatus h / e sehingga hanya satu warna spektral pada
orde pertama (orde paling terang) yang jatuh pada pembukaan Lubang
fotodioda.
2. Mengukur nilai potensial henti pada tiap warna pada orde pertama, dan
mencatat pada tabel hasil pengamatan
3. Mengulangi hal yang sama untuk warna-wanra orde kedua
G. DATA HASIL PENGAMATAN
First order (color)
Wavelenght
Orange
Green
Blue
First order (color)
Orange
Green
Blue
Wavelenght
frequency
(1014 Hz)
4,9
5,12
6,01
Stopping Potential
(V)
4,53
5,12
6,01
frequency
(1014 Hz)
4,9
5,12
6,01
Stopping Potential
(V)
0,387
0,655
0,975
H. ANALISIS PENGOLAHAN DATA
1. Tentukan panjang gelombang dan frekuensi dari setiap garis spektrum warna.
Plot grafik potensial henti vs. Frekuensi.
2. Tentukan kemiringan dan y-potong. Intepretasikan hasilnya dalam bentuk
perbandingan h/e dan Wo/e. Hitung h dan Wo
Jawaban
1. Menentukan nilai panjang gelombang dari spektrum gelobang elektromagnetik
dapat ditentukan melalui persamaan :
�=
Sehingga :
Frekuensi
Panjang
Potensial Henti
Potensial Henti
(1014 Hz)
Gelombang (nm)
Orde pertama (V)
Orde kedua (V)
Orange
4,90
612
4,53
0,387
Hijau
5,12
586
5,12
0,655
Biru
6,01
499
6,01
0,975
Warna
7
y=x
R² = 1
Potensial Henti (V)
6
5
4
Orde 1
3
Orde 2
Linear (Orde 1)
2
Linear (Orde 2)
y = 0,480x - 1,896
R² = 0,921
1
0
0
2
4
6
8
Frekuensi (1014 Hz)
Grafik potensial henti vs. Frekuensi
2. Dengan mengambil nilai frekuensi dan potensial henti dari masing-warna
maka dapat ditentukan nilai h/e
Orange
ℎ
�
=
ℎ
=
�
=
ℎ
=
�
=
�=ℎ
4.53 �
= 9,2 × 10−15 (��
4,9 × 1014
0.387 �
= 7.9 × 10−16 (��
4.9 × 1014
1)
2)
Hijau
ℎ
=
�=ℎ
=
�
=
5.12 �
= 1 × 10−14 ��
5.12 × 1014
0.655 �
= 1.3 × 10−15 (��
5.12 × 1014
1
2)
Biru
ℎ
ℎ
=
=
�
�
=
=
6.01 �
= 1 × 10−14 (��
6.01 × 1014
0.955 �
= 1.6 × 10−15 (��
6.01 × 1014
1)
2)
I. REFERENSI
Serway A. Raymond et al., Modern Physics Third Edition (USA:Thomson
Learning, Inc, 2005), hlm 81-82.
Krane S. Kenneth., Modern Physics Third Edition (USA:John Wiley & Sons, Inc,
2012), hlm 76-77.