EKSPERIMEN FRANCK-HERTZ
ABTRAK
Percobaan Franck-Hertz yaitu eksperimen yang dikemukakan oleh James Franck dan Gustav Hertz pada tahun 1914. Eksitasi electron atom dari keadaan dasar kekeadaan tereksitasi dapat terjadi karena adanya serapan energy kinetic electron yang menumbuk atom gas neon.Bila tenaga kinetic electron sama dengan tenaga ionisasi atom neon, maka elektron dapat mengionisasi atom-atom gas tersebut. Gejala ionisasi ini ditandai oleh meningkatnya kuat arus anoda secara drastic. Ketika tegangan kisi diberikan kepada electron,energi kinetic electron akan meningkat. Pada tegangan kisi tertentu,arus anoda mengalami penurunan arus yang tajam. Hal ini menandakan electron kehilangan energy kinetic yang diakibatkan oleh tumbukan tidak elastic antara electron dengan atom neon.Ketika energy sisa yang dimiliki oleh elektron lebih kecil dari tegangan penghambat yang diberikan.Maka electron tidak akan sampai kepada anoda.Hal ini menyebabkan arus anoda turun secara drastic.Ketika tegangan kisi yang diberikan lebih besar,maka arus anoda akan mengalami kenaikan.Namun akan mengalami pemerosotan lagi. Hal ini disebabkan karena electron sebelum sampai dikisi telah beberapa kali mengeksitasi atom neon dan akan mengeksitasi lagi di daerah dekat kisi, sehingga arus tidak mencapai anoda. Eksperimen ini bertujuan untuk membuktikan bahwa electron mempunyai tingkat energy (terkuantisasi).
A. METODE EKSPERIMEN
1. Pertama-tama kita harus mengamati dan mengetahui fungsi setiap tombol yang ada pada pesawat Franck-Hertz
2. Setelah mengetahui fungsi setiap tombol,kita nyalakan pesawat Franck-Hertz
3. Set Voltmeter dan Amperemeter pada pesawat Franck Hertz agar keduanya menunjukkan angka nol (0). Pilih saklar “AUTO” dan “INTERNAL” pada awal eksperimen sebelum mendapatkan kuat arus yang mengalami empat kali kenaikan dan penurunan.
4. Atur G1-K, G2-K, dan G2-P sampai menghasilkan kuat tarus yang mengalami empat kali kenaikan dan penurunan.
5. Setelah mendapatkan kuat arus yang mengalami empat kali kenaikan dan penurunan, Pilih saklar MANU untuk menaikkan tegangan kisi secara manual. Tapi, jangan mengubah nilai dari G1-K, G2-K, dan G2-P.
6. Naikkan tegangan kisi setiap dua skala dan amati arus anoda yang terukur di I untuk setiap nilai V.
7. Catat dan tabulasikan ke table dan buat grafik berdasarkan table yang sudah diperoleh
B. ANALISIS DATA
a. DATA HASIL PENGAMATAN
| No. | X (V) | Y (I) | No. | X (V) | Y (I) |
| 1 | 2 | 2 | 21 | 42 | 19 |
| 2 | 4 | 3 | 22 | 44 | 22 |
| 3 | 6 | 4 | 23 | 46 | 25 |
| 4 | 8 | 4 | 24 | 48 | 28 |
| 5 | 10 | 6 | 25 | 50 | 28 |
| 6 | 12 | 9 | 26 | 52 | 28 |
| 7 | 14 | 10 | 27 | 54 | 26 |
| 8 | 16 | 12 | 28 | 56 | 23 |
| 9 | 18 | 14 | 29 | 58 | 22 |
| 10 | 20 | 12 | 30 | 60 | 22 |
| 11 | 22 | 11 | 31 | 62 | 26 |
| 12 | 24 | 11 | 32 | 64 | 29 |
| 13 | 26 | 14 | 33 | 66 | 32 |
| 14 | 28 | 17 | 34 | 68 | 34 |
| 15 | 30 | 20 | 35 | 70 | 34 |
| 16 | 32 | 22 | 36 | 72 | 32 |
| 17 | 34 | 22 | 37 | 74 | 31 |
| 18 | 36 | 18 | 38 | 76 | 30 |
| 19 | 38 | 16 | 39 | 78 | 32 |
| 20 | 40 | 16 | 40 | 80 | 33 |
b. ANALISIS
ü Menentukan tegangan di puncak
| TeganganPuncak | V (Volt) | I (μA) |
| I | 18 | 14 |
| II | 32,34 | 22 |
| III | 48,50,52 | 28 |
| IV | 68 | 34 |
| No | Ve (Volt) | Ve2 (Volt2) |
| 1 | 15 | 225 |
| 2 | 17 | 289 |
| 3 | 19 | 361 |
 |  |  |
ü Tegangan Eksitasi Atom
ü Energi Eksitasi Atom
Energi eksitasi atom Neon merupakan perkalian antara tegangan eksitasi atom (Ve) denga nmuatan elektron (e).
(
Perbandingan E percobaan dengan literature
ü Panjang Gelombang Foton
Panjang gelombang foton yang dipancarkan dari eksitasi atom neon yaitu;, 
C. PEMBAHASAN
Ketika katoda dipanaskan,electron akan dipancarkan oleh katoda.energi kinetic Electron akan bertambah besar dengan adanya kenaikan tegangan kisi.Eksitasi electron atom dari keadaan dasar kekeadaan tereksitasi dapat terjadi karena adanya serapan energy kinetic electron yang menumbuk atom gas neon.Bila tenaga kinetic electron sama dengan tenaga ionisasi atom neon, maka elektron dapat mengionisasi atom-atom gas tersebut. Gejala ionisasi ini ditandai oleh meningkatnya kuat arus anoda secara drastic. Ketika tegangan kisi mencapai 18 volt, arus yang dialami anoda yaitu 12 μA,dan ketika diberi tegangan kisi melebihi 18 volt,arus anoda mengalami penurunan secara drastis. Hal ini menandakan energy kinetic kritis telah tercapai. Terjadi empat kali terdapat tegangan puncak/tegangan kritis. Sehingga dari analisis data didapat tegangan puncak terbaik 
. Dalam keadaan ini electron mengalami peristiwa tumbukan dengan atom neon. Pada saat tumbukan tidak lenting sama sekali terjadi, electron akan menempel pada atom Neon dan atom Neon akan menyerap energy elektron, sehingga energy electron berkurang. Ketika energy electron berkurang dan energy sisanya lebih kecil dibandingkan dengan energy penghambat yang diberikan dengan mengatur tombol G2-P, maka electron tersebut tidak akan sampai pada anoda. Hal itu menyebabkan arus anoda menurun secara drastis.Hal ini menandakan elektron yang bertumbukan dengan atom memberikan sebagian atau seluruh energy kinetiknya untuk mengeksitasi atom ketingkat energi di atas tingkat dasar. Energi kritis electron bersesuaian dengan energi yang diperlukan untuk menaikkan atom ketingkat eksitasi terendah.
. Dalam keadaan ini electron mengalami peristiwa tumbukan dengan atom neon. Pada saat tumbukan tidak lenting sama sekali terjadi, electron akan menempel pada atom Neon dan atom Neon akan menyerap energy elektron, sehingga energy electron berkurang. Ketika energy electron berkurang dan energy sisanya lebih kecil dibandingkan dengan energy penghambat yang diberikan dengan mengatur tombol G2-P, maka electron tersebut tidak akan sampai pada anoda. Hal itu menyebabkan arus anoda menurun secara drastis.Hal ini menandakan elektron yang bertumbukan dengan atom memberikan sebagian atau seluruh energy kinetiknya untuk mengeksitasi atom ketingkat energi di atas tingkat dasar. Energi kritis electron bersesuaian dengan energi yang diperlukan untuk menaikkan atom ketingkat eksitasi terendah.Energi eksitasi yang dialami oleh electron ialah 
dengan kesalahan ukur 
Berdasarkan eksperimen ini,dapat dibuktikan bahwa terjadi eksitasi electron . Grafik hasil eksperimen ini, memberikan gambaran yang jelas tingkat-tingkat eksitasi dari electron yang menunjukka bahwa energi dari electron itu bertingkat-tingkat (terkuantisasi) .
dengan kesalahan ukur Berdasarkan eksperimen ini,dapat dibuktikan bahwa terjadi eksitasi electron . Grafik hasil eksperimen ini, memberikan gambaran yang jelas tingkat-tingkat eksitasi dari electron yang menunjukka bahwa energi dari electron itu bertingkat-tingkat (terkuantisasi) . Pada saat electron terkuantisasi maka electron tersebut akan memencarkan energi berupa foton dengan panjang gelombang tertentu. Panjang gelombang dari foton tersebut bergantung dari nilai energi eksitasi dari atom tersebut. Karena atom Neon memiliki energi eksitasi sebesar maka ia akan memancarkan foton dengan panjang gelombang 
.
maka ia akan memancarkan foton dengan panjang gelombang .D. KESIMPULAN
1. Energi electron itu bertingkat-tingkat (terkuantisasi) .
2. Tegangan kritis yang dialami electron adalah 
3. Pada tegangan tertentu electron mengalami tegangan kritis. Hal ini menandakan electron mengalami tumbukan tidak elastic sehingga electron kehilangan sebagian energi. Dan energy sisa yang dimiliki lebih kecil dari tegangan penghambat yang diberikans ehingga electron tidak sampai anoda dan menyebabkan arus anoda mengalami penurunan secara drastic.
4. Energi eksitasi yang dimiliki electron yaitu
dengan panjang gelombang yang dipancarkan oleh foton yaitu 
dengan panjang gelombang yang dipancarkan oleh foton yaitu E. DAFTAR PUSTAKA
Beiser, Arthur,1989, Konsep Fisika Modern, edisi ke-3, Alihbahasa: The HouwLiongPh.D, PenerbitErlangga.
Krane, Kenneth S. 1992. Fisika Modern, alih bahasa : Hans J. Wospakrik dan Sofia Niksolihin.Penerbit Universitas Indonesia : Jakarta, Halaman : 253-255
0 komentar:
Posting Komentar