Laporan Konstanta Planck

LEMBAR PENGESAHAN

 Judul Percobaan Percobaan

: Konstanta Konstanta Planck

Nama

: Khairul Anam

No. Stambuk

: G 1 0 1 12 0 0 5

Laoran ini telah dieriksa dan disetu!ui.

"en#etahui :

Palu$

Koordinator Asisten

Aril 2015

Asisten Praktikum

Sri A%uni &asri

NIM : G 101 10 006

 Konstanta Planck 

Sri A%uni &asri

NIM : G 101 11 006

|

ABSTRAK 

Salah satu konstanta penting dalam fisika adalah nilai muatan listrik yang dibawa oleh oleh sebu sebuah ah elek elektr tron on !ons !onsta tant ntaa "lan "lan#k #k $h% $h% adal adalah ah konstanta konstanta fisika  fisika  untuk  men&elaskan men&elaskan ukuran ukuran kuanta kuanta !onstanta !onstanta plan#k berhubung berhubungan an erat dengan radiasi radiasi elek elektr trom omag agne neti tik k yang yang bers bersif ifat at disk diskon onti tiny nyu u atau atau dala dalam m bent bentuk uk kuan kuanta ta 'iskontinyuitas radiasi elektromagnetik dikuatkan oleh efek fotolistrik( sedangkan kuantisasi atau kuanta energi digunakan dalam momentum sudut elektron untuk   pengembangan teori tentang atom hidrogen "er#obaan ini mengunakan alat eksperimen eksperimen konstanta plan#k dan didapatkan didapatkan hasil per#obaan per#obaan &ika nilai potensial  penghalang ke#il maka frekuensi yang dihasilkan akan besar )egitu pula sebaliknya( &ika nilai potensialnya besar maka frekuensi yang dihasilkan akan ke#il ke#il )erd )erdasa asark rkan an hal hal ini ini dapat dapat disim disimpu pulk lkan an bahw bahwaa poten potensia siall peng pengha hala lang ng  bergantung terhadap pan&ang gelombangnya gelombangnya Kata kunci: konstanta planck, elektromagnetik, kuanta

 Konstanta Planck 

|

KATA PENGANTAR 

Alhamdulillah$ u!i s%ukur kehadirat Allah S'( karena den#an nikmat kesehatan dan kesematan sehin##a enulis daat membuat dan men%elesaikan laoran ini. Laoran ini disusun seba#ai laoran raktikum )isika *nti den#an !udul +Konstanta Planck,. Shala-at serta salam tak lua kita haturkan keada ba#inda asulullah SA' seba#ai suri tauladan ba#i umat manusia hin##a akhir /aman.

emikian laoran ini$ enulis harakan daat

bermanaat ba#i

endidikan ada umumn%a dan ilmu sika ada khususn%a. Namun$ enulis men%adari masih ban%ak kekuran#an dalam embuatan laoran ini sehin##a enulis men#harakan kritik dan saran3N%a. Keada mahasis-a akultas "*PA khususn%a !urusan sika serta asisten raktikum dan dosen embimbin# %an# telah membimbin# dan memberikan kritik dan saran diucakan terima kasih.

Palu$ Aril 2015

 

 Konstanta Planck 

"enulis

|

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN.................................................................................... i ABSTRAK..............................................................................................................ii KATA PENGANTAR............................................................................................iii DAFTAR ISI..........................................................................................................iv DAFTAR GAMBAR.............................................................................................vi DAFTAR TABEL.................................................................................................vii BAB I PENDAHULUAN.......................................................................................1 1 /1 21 41

*+,+-  ).*+!+NG 1 ,+N1 - MS+N M+S+*+3/ M+N5++,/

 BAB II TINJAUAN PUSTAKA...........................................................................3 BAB III METODOLOGI......................................................................................7

21 2/ 22

+!, '+N ,.M"+, ".N.*I,I+N7 +*+, '+N )+3+N7 "-8S.'-  ! .-+9

BAB IV HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN................................10

41 4/

3+SI* ".NG+M+,+N10 ".M)+3+S+N11

BAB V PENUTUP................................................................................................13

1 /

!.SIM"*+N   12 S+-+N12

DAFTAR PUSTAKA.......................................................................................... .14 LAMPIRAN..........................................................................................................15 BIOGRAFI...........................................................................................................18  Konstanta Planck 

|

DAFTAR GAMB

Gambar /1 +lat efek fotolistrik 4 Gambar 21 -angkaian "eralatan .ksperimen9 Gambar 2/ 5ilter9 Gambar 41 Grafik hubungan antara "otensial "enghalang $;% terhadap 5rekuensi $f%10 <

 Konstanta Planck 

|

DAFTAR TAB

,abel 41 3asil "engamatan10 <

 Konstanta Planck 

|

BAB I PENDAHULUAN

1.1 L!" #$%&'(

"a4 Planck$ ahli sika dari Jerman$ ada tahun 100 men#emukakan teori kuantum. Planck men%imulkan bah-a atom3atom dan molekul daat memancarkan atau men%era ener#i han%a dalam !umlah tertentu. Jumlah atau aket ener#i terkecil %an# daat diancarkan atau

disera

oleh

atom

atau

molekul

dalam

bentuk

radiasi

elektroma#netik disebut kuantum. Planck menemukan bah-a ener#i oton 6kuantum7 berbandin# lurus den#an rekuensi caha%a.

Adaun bebearaa hal %an# melatar belakan#i ercobaan ini adalah a#ar

kita

daat

membuat

#rak

hubun#an

antara

otensial

en#halan# 687 terhada rekuensi 6 4 10 3197$ daat membuat sudut kemirin#an antara data en#halan# 687 terhada rekuensi 6410 3197 dan daat men#hitun# sudut kemirin#an den#an men##unakan rumus re#resi linier dan men##unakan hasiln%a untuk menetakan konstanta lanck. en#an melakukan erobaan ini nilai konstanta Planck daat di ketahui.

1.) T*+*'

Adaun rumusan masalah dari ercobaan ini$ %akni :

 Konstanta Planck 

|

1 Membuat grafik hubungan antara potensial penghalang $;% terhadap frekuensi $f = 10>12% / Membuat sudut kemiringan antara data penghalang $;% terhadap frekuensi $f=10>12% 2 Menghitung sudut kemiringan dengan menggunakan rumus regresi linier dan menggunakan hasilnya untuk menetapkan konstanta plan#k

1.3 R*,*-' M-%

Adaun tu!uan dari ercobaan ini ialah :

1 )agaimana #ara membuat grafik hubungan antara potensial penghalang $;% terhadap frekuensi $f = 10 >12%? / )agaimana #ara membuat sudut kemiringan antara data penghalang $;% terhadap frekuensi $f=10>12%? 2 )agaimana #ara menghitung sudut kemiringan dengan menggunakan rumus regresi linier dan menggunakan hasilnya untuk menetapkan konstanta plan#k?

1.4 M'/!

Adaun manaat dari ercobaan ini adalah :

1 'apat membuat grafik hubungan antara potensial penghalang $;% terhadap frekuensi $f = 10>12% / 'apat embuat sudut kemiringan antara data penghalang $;% terhadap frekuensi $f=10>12% 2 'apat menghitung sudut kemiringan dengan menggunakan rumus regresi linier dan menggunakan hasilnya untuk menetapkan konstanta plan#k

 Konstanta Planck 

|

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Planck

men%imulkan

bah-a

atom3atom

dan

molekul

daat

memancarkan atau men%era ener#i han%a dalam !umlah tertentu.  Jumlah atau aket ener#i terkecil %an# daat diancarkan atau disera oleh atom atau molekul dalam bentuk radiasi elektroma#netik disebut kuantum.

Planck

menemukan

bah-a

ener#i

oton

6kuantum7

berbandin# lurus den#an rekuensi caha%a.



; h . <  ...............................................................

617

en#an:

 ; ener#i 6 J 7

= ; konstanta Planck 6 >$>2> 4 1039?7 J.s

< ; rekuensi radiasi 6s317

Salah satu akta %an# mendukun# kebenaran dari teori kuantum "a4 Planck adalah eek otolistrik$ %an# dikemukakan oleh Albert instein ada tahun 105. Efek fotolistrik adalah keadaan di mana caha%a mamu men#eluarkan elektron dari ermukaan beberaa lo#am 6%an# alin# terlihat adalah lo#am alkali7 6*@bal$ 20117.

 Konstanta Planck 

|

Susunan alat %an# daat menun!ukkan eek otolistrik ada ada #ambar 1.1. lektrode ne#ati 6katode7 %an# ditematkan dalam tabun# akum terbuat dari suatu lo#am murni$ misaln%a sesium. Baha%a den#an ener#i %an# cuku daat men%ebabkan elektron terlemar dari ermukaan lo#am. lektron tersebut akan tertarik ke kutub ositi 6anode7 dan men%ebabkan aliran listrik melalui ran#kaian tersebut.

Gambar /1 +lat efek fotolistrik  6 Blaudia$ 2010 7

Percobaan

ek

)otolistrik

"emerlihatkan

susunan

alat

%an#

menun!ukkan eek otolistrik$ Seberkas caha%a %an# ditembakkan ada ermukaan

elat

lo#am

akan

men%ebabkan

lo#am

tersebut

meleaskan elektronn%a.lektron tersebut akan tertarik ke kutub ositi dan men%ebabkan aliran listrik melalui ran#kaian tersebut 6Blaudia$ 20107.

"enurut Nurs%amsiah$ 2011. instein meneran#kan bah-a caha%a terdiri dari artikel3artikel oton %an# ener#in%a sebandin# den#an

 Konstanta Planck 

|

rekuensi caha%a. Jika rekuensin%a rendah$ setia oton memun%ai  !umlah ener#i %an# san#at sedikit dan tidak mamu memukul elektron a#ar daat keluar dari ermukaan lo#am. Jika rekuensi 6dan ener#i7 bertambah$ maka oton

memeroleh ener#i %an# cuku untuk

meleaskan elektron 6James . &rad%$ 107. =al ini men%ebabkan kuat arus !u#a akan menin#kat. ner#i oton ber#antun# ada rekuensin%a. Planck daat menurunkan rumus %an# daat meneran#kan radiasi sectrum ini 6%aitu kecerahan relati dari berba#ai an!an# #elomban# %an# terdaat7 seba#ai un#si dari temerature dari benda %an# meradiasikann%a kalau ia men#an##a kalau radiasi %an# diancarkan ter!adi secara tak malar 6diskontinu7$ diancarkan dalam caturan kecil$ suatu an##aan %an# san#at asin# dalam teori electroma#net. Batuan ini

disebut

kuanta.

Planck mendaatkan bah-a kuanta %an#

berautan den#an rekuensi tertentu  dari caha%a semuan%a harus berener#i sama dan bah-a ener#i ini  berbandin# lurus den#an .  Jadi:



;

hf 

.................................................................... 627

en#an h$ ada -aktu itu disebut tetaan Planck$ berhar#a:

h ; >$>2> C 10 39? J.s

(etaan Planck



;

h

C   λ

  ................................................................... 697

 Konstanta Planck 

|

den#an:

h ; tetaan Planck 6>$>2> D 10 E9? J dt7

c ; keceatan caha%a dalam akum 69 D 10F m detE17

 ; an!an# #elomban# 6m7

k

;

hf

–

hf0  

....................................................................... 6?7

imana:

' ; hf 0 ; ener#i amban#

h ; Konstanta Planck 6>$>2> 4 10 39? J.s7

f 0 ; )rekuensi amban#

f  ; )rekuensi #elomban# %an# datan#

m

=

ner#i oton untuk massa diam 6



0

7

;

n

h

f 

............................................................................. 657



;

n

C  h  λ

  ............................................................................ 6>7

imana:

 Konstanta Planck 

|

 ; ner#i oton

λ 

=

Pan!an# #elomban# caha%a 6m7

C ; Keceatan caha%a 69 4 10 F mHs7

F ; )rekuensi caha%a

n ; Jumlah Partikel

 Konstanta Planck 

|

BAB III METODOLOGI

3.1 &!* ' T$,2! P$'$%i!i'

Percobaan men#enai ini dilaksanakan ada :

=ariHtan##al : Selasa$ 1? Aril 2015

Pukul

 (emat

: 19.90 '*(A E Selesai

: Laboratorium )isika "aterial$ ner#i dan *nstrumentasi$  Jurusan

)isika$ )"*PA.IN(A

3.) A%! ' B'

Adaun alat dan bahan %an# di#unakan dalam ercobaan %aitu :

1. tical lters$ Aertures$ Bas danScre-s

2. "ercur% Li#ht Source nclosure

9. &ase

?. Photodiode nclousure

5. Po-er Sul%

 Konstanta Planck 

|

>. Photoelectric ect Aaratus

. )ilters: 9>5 nm$ ?05 nm$ ?9> nm$ 5?> nm$ 5 nm

F. Aeratures: 2 mm$ ? mm$ F mm

. Bas: Photodiode$ "ercur% lam.

Gambar 21 -angkaian "eralatan .ksperimen

Gambar 2/ 5ilter 

3.3 P"-$*" K$"+

A. Kalibrasi Alat

1. Sebelum dimulai$ astkan luban# Lamu "erkuri dan Luban# Photodioda tertutu dan salin# ber!auhan.

2. "en%alakan Po-er Sula% dan lamu merkuri$ membiarkan

 Konstanta Planck 

|

lamu merkuri dianaskan selama lebih dari 20 menit. Pada otoelektrik aaratus menekan o-er ada osisi on.

9. "en#eset te#an#an antara 32 sHd 2$ memutar current ranges ke skala 10390.

?. Intuk kalibrasi alat$ men#eset arus 6current amplier 7 men!adi nol. Baran%a meleaskan kabel +A,$ +K,$ dan +Ground, dari belakan# anel Photodioda.

5.

"en#eset Phototube Signal ada osisi Balibration dan memutar Current Calibration hin##a arus men!adi nol$ kemudin menekan kembali Phototube Signal ada osisi "easure.

>. "emasan# kembali kabel +A,$ +K,$ dan +Ground,.

&. Pen#ukuran

1. "embuka

enutu

luban#

Photodioda.

"eletakkan

lter

diameter ? mm dan 9>5 nm kedalam luban# Photodioda.

2. membuka enutu luban# lamu merkuri sehin##a caha%a den#an an!an# #elomban# 9>5 nm men%inari Bhatode.

9. "en%esuaikan 8olta#e Ad!ust hin##a arus ada ammeter bernilai nol.

?. "encatat ma#nitude

otensial

en#halan# untuk

an!an#

an!an# #elomban# 9>5 nm.

 Konstanta Planck 

|

5. "enutu kembali luban# Lamu "ercur%.

>. "en#ulan#i lan#kah 13? untuk men#ukur otensial en#halan#.

 Konstanta Planck 

|

BAB IV HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

4.1 H-i% P$'(,!' ,abel 41 3asil "engamatan

*tem

1

Pan!an# #elomban# 67 9>54103

2

9

?

?054103

?9>4103

5?>4103

5

54103 6m7









)rekuensi$  ; cH$6410

F$22410

$?2410

>$FF410

5$?410

5$14101

=/7

1?

1?

1?

1?

?

Potensial en#halan#

31$F>>

31$F5?

31$50F

30$2

30$1

0 0.5 1 1.5 2 2.5 9 9.5 ? ?.5 5 5.5 0 0 31 31

23!$'-i% 2$'(.%' v6 31 31 31 32 32 32

/"$&*$'-i  5 1014 6

 Konstanta Planck 

|

Gambar 41 Grafik hubungan antara "otensial "enghalang $;% terhadap 5rekuensi $f%

 Konstanta Planck 

|

4.) P$,#-'

Percobaan kali ini adalah ercobaan tentan# eek otolistrik MKonstanta Planck$ %an# dimana akan diketahui men#enai suatu hubun#an antara otensial en#halan# terhada rekuensin%a. imana eek otolistrik itu meruakan emisi antara elektron %an# ter!adi ada ermukaan suatu lo#am %an# ter!adi ada saat disinari oleh radiasi elektroma#netik %an# namak 6seerti caha%a tamak atau sinar ultraiolet7 den#an men##unakan

rekuensi

tertentu.

(etai

untuk

ercobaan

%an#

dilakukan di dalam laboratorium$ namak dari suatu sinar radiasi elektroma#netik %an# daat di#unakan %an# berasal dari sinar lamu mercuri %an# sebelumn%a telah dianaskann terlebih dahulu dalam beberaa menit.

Selan!utn%a$ dalam melakukan suatu ercobaan %an# men#enai suatu eek otolistrik daat !u#a men##unakan beberaa lter den#an an!an# #elomban# %an# berbeda3beda %an# dalam hal ini

akan

diletakkan didalam luban# otodioda. =al ini dilakukan den#an tu!uan untuk mendaatkan besarn%a nilai otensial en#halan# untuk setia an!an# #elomban# %an# berbeda3beda dalam suatu alat %an# daat disebut den#an ammeter. Selan!utn%a daat ditentukan besarn%a rekuensi men#enai suatu ercobaan eek otolistrik %an# dilakukan di dalam laboratorium.

Pada hasil en#amatan untuk masin#3masin# an!an# #elomban#$ dieroleh nilai ma#nitude otensial en#halan# %an# berkisar antara

 Konstanta Planck 

|

32$0 samai 30$ 8olt. "a#nitude otensial en#halan# %an# dihasilkan ada masin#3masin# an!an# #elomban# ter!adi karena ketika caha%a men%inari katoda maka elektron leas dan indah ke anoda.

Pada ercobaan ini$ rekuensi !u#a harus ditentukan untuk setia an!an# #elomban#n%a. imana rekuensi meruakan erbandin#an antara ceat rambat caha%a den#an an!an# #elomban# masin#3 masin# erlakuan. ari erhitun#an ini maka dieroleh nilai rekuensi %aitu berkisar antara 5$1 4 10 1? =/ samai den#an F$22 4 10 1? =/.

ari en#amatan data dan #rak terlihat bah-a nilai otensial en#halan# berbandin# terbalik den#an nilai

rekuensi. imana

semakin besar nilai otensial en#halan#$ maka nilai rekuensi akan semakin

kecil.

&e#itu

ula

sebalikn%a$

!ika

nilai

otensial

en#halan#n%a kecil$ maka nilai rekuensin%a %an# dihasilkan akan besar. *ni berbeda den#an hubun#an an!an# #elomban# terhada otensial

en#halan#$

dimana

otensial

en#halan#

ber#antun#

terhada an!an# #elomban#n%a. Semakin besar an!an# #elomban# %an# di#unakan maka otensial en#halan# %an# dihasilkan akan semakin besar ula

 Konstanta Planck 

|

BAB V PENUTUP

5.1 K$-i,2*%'

&erdasarkan ercobaan MPen#ukuran Konstanta Planck %an# telah dilakukan maka daat disimulkan bah-a :

1. Konstanta Planck 6h) adalah konstanta sika untuk men!elaskan ukuran @uanta. Konstanta lanck berhubun#an erat den#an radiasi elektroma#netik %an# bersiat diskontin%u atau dalam bentuk kuanta.

2. Perhitun#an nilai rekuensi %aitu berkisar antara 5$1 4 101? =/ samai den#an F$22 4 10 1? =/.

5.) S"'

Sebaikn%a sebelum melakukan ke#iatan raktikum$ alat dan bahan dierlukan telah disiakan dan sebaikn%a alat3alat %an# rusak se#era dierbaiki a#ar en#ambilan data daat ber!alan den#an baik.

 Konstanta Planck 

|

DAFTAR PUSTAKA

Blaudia$ 2010. Konstanta Planck  6htt:HH?3shared.com7: diakses ada tan##al 1?

Aril 2015

*@bal$ 2011. Efek Fotolistrik 6htt:HHs%ahrir010.blo#sot.com7: diakses ada tan##al

1? Aril 2015.

Nurs%amsiah$ 201?. Konstanta Planck  6htt:HH---. 'ikiedia6id7.com7: diakses

ada tan##al 1? aril 2015.

 (im en%usun. 2015. Eksperimen Fisika Inti. Jurusan )isika )"*PA IN(A.Palu

 Konstanta Planck 

|

LAMPIRAN ANALISA DATA

"enentukan )rekuensi:

f 

=

c  λ

1. Pan!an# #elomban# 9>5 nm

8

f  =

3 x 10

−

365 x 10

9

;

14

8,22 x 10  Hz

2. Pan!an# #elomban# ?05 nm

f 

=

3 x 10

8 9

−

405 x 10

;

14

7,40 x 10  Hz

9. Pan!an# #elomban# ?9> nm

f  =

3 x 10

8 9

−

436 x 10

 Konstanta Planck 

|

14

;   6,88 x 10  H 

?. Pan!an# #elomban# 5?> nm

8

f  =

3 x 10

−

546,1 x 10

9

14

;   5,49 x 10  Hz

5. Pan!an# #elomban# 5 nm

8

f  =

3 x 10

−9

577 x 10

14

;   5,19 x 10  Hz

 Konstanta Planck 

|

0 0.5 0

1

1.5

2

2.5

9

9.5

?

?.5

5

5.5

0 31 31

 potensial penghalan $@% 31 31 31 32 32 32

frekuensi $= 1014%

Gambar 1 Grak hubun#an antar Potensial Pen#halan# 687 terhada )rekuensi 67 sebelum re#resi  (able 1 hubun#an antar Potensial Pen#halan# 687 terhada )rekuensi 67 Sebelum re#resi

A : ;B#C( $=103D% F.22F

No

<: @

E B ln <

2

0.>9??5F1 F?

14

1

10

.?2F 14

2

10

1.F5?

>.FFF 14

9

10

1.50F

5.?F 14

?

10

0.2

5.1F 14

5

10

0.1

9.920F 14



10

 Konstanta Planck 



0.>19?5? > 0.?10F?2  3 0.09>?>5 ? 3 0.29??59 11 1.95??F?0 

A/ 2F>05?2.9  229>>. ?

AiEi 5.215F 14

10

?.5F0F 14

10

2.F2>F 14

2>225?.1 29?90?.0 9 22F01915. 5 5>2250.5

10

3?.0?9F 13 10 31.21F 13 10 ?.?F1F 13 10

|

5 ( 4.4981 x 10

) −( 3.3209  x 10 ) ( 1.35448407 ) =¿ 5 ( 57627250.5 )−( 3.3209  x 10 ) 15

a=

15 2

53

b

=

15

5.72 × 10

( 3.3209 x 10 ) ( 1.35448407 )

53

F 10

15

−

5

53

5.72 × 10  x +( 3.80 × 10

Y = e

7/

68

3.80 × 10

68

)

Y = ln ( 5.72 × 10  x + ( 3.80 × 10 53

=

68

))

,able / hubungan antar "otensial "enghalang $;% terhadap 5rekuensi $f% sesudah regresi = : ;B#C(  No $=103D% < 1 9//.H14 1971114 / 74/.H14 19660171 2 699.H14 196/10/04 4 4.H14 191/472  1.H14 19499/694

#ra2k hubun#an antara otensial en#halan# 687 terhada rekuensi 67.

otensial en#halan# 687 1000000000000000 500000000000000

rekuensi 6 4 101?7

Gambar 2 Grak hubun#an atantar Potensial Pen#halan# 687 terhada )rekuensi 67 setelah re#resi

 Konstanta Planck 

|

BIOGRAFI

Penulis$ Khairul Anam (riat "o!o. Lahir

di desa Kalan#kan#an$

kecamatan Galan#$ kabuaten (olitoli$ Sula-esi (en#ah. ari a%ah bernama Ahmad Nahru 6Alm7 dan ibu bernama osmah *brahim. "emulai endidikan ormal dari sekolah .A Al3"una--arah ada tahun 2000. Setelah lulus kemudian melamn!utkan ke endidikan dasar di sekolah "*N (ambun (olitoli dan lulus ada tahun 200>. Kemudian melan!utkan ke endidikan mennen#ah ertama di "(sN tambun (olitoli.Pada tahun 200 lulus dari endidikan menen#ah ertama dan melan!utkan ke endidikan menen#ah atasdi sekolah "AN (olitoli hin##a tahun 2012. Pada tahun %an# sama$ *a melan!utkan di Iniersitas (adulako

dan

men#ambil

Jurusan

)isika

)akultas

"atematika an *lmu Pen#etahuan Alam.

 Konstanta Planck 

|