TUGAS AWAL

EKSPERIMEN FISIKA II : DIFRAKSI ELEKTRON

Untuk Memenuhi Syarat Awal Melakukan Percobaan Pada Matakuliah Eksperimen Fisika II

Dosen: Dr. David Edison Tarigan, M.Si

Disusun oleh ,

Anisa Fitri Mandagi 1300199

Teman sekelompok :

Hafsah Suria D.

LABORATORIUM FISIKA LANJUT

DEPARTEMEN PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

BANDUNG

2016

1. Jelaskan maksud dualisme gelombang partikel dari cahaya ?

Dualisme gelombang partikel dari cahaya maksudnya adalah bahwa gelombang partikel

cahaya dapat bersifat sebagai partikel dan sebagai gelombang. Cahaya yang bersifat

sebagai partikel terdapat pada peristiwa effek Fotolistrik dan effek Compton, sedangkan

cahaya yang bersifat sebagai gelombang terdapat pada peristiwa difraksi, interferensi dan

polarisasi.

2. Berikan contoh dari sifat simetri lainnya dalam Fisika?

Perubahan medan listrik menjadi medan magnet dan perubahan medan magnet menjadi

medan listrik (sebaliknya)

3. Peluru senapan angin yang massanya 5 g melesat dari larasnya dengan kecepatan 300

km/jam, jelaskan apakah akan nampak sifat gelombang dari peluru itu saat bergerak bila

ukuran peluru tersebut diameternya 2 mm!

Dik : m = 5 g = 5 .10-3 kg

v = 300 km/j = 83,3 ms-1

Dit : Jika d = 2 mm, karakteristik sifat yang nampak ?

Karena panjang gelombangnya sangat kecil maka sifat gelombang dari peluru tersebut

pada saat bergerak tidak akan nampak

4. Elektron bergerak dengan kecepatan 6 .10 ms-1, jelaskan apakah nampak sifat gelombang

dari elektron tersebut?

Dik : v = 60 ms-1

Dit : Karakteristik sifat yang nampak?

Karena panjang gelombang 1,213 .10-5 m berada pada rentang cahaya inframerah maka

sifat gelombang dari elektron tersebut dapat terlihat (nampak).

5. Cahaya atau gelombang akan terdifraksi bila dilewatkan pada celah sempit / kisi. Bentuk

kisi yang bagaimana yang dapat mendifraksikan elektron tersebut? Jelaskan alasannya!

Bentuk kisi yang dapat mendifraksikan elektron yaitu kisi yang memiliki keteraturan dan

tersusun secara periodik, seperti halnya kisi pada kristal. Berkas sinar monokromatik

yang jatuh pada sebuah kristal akan dihamburkan ke segala arah, akan tetapi karena

keteraturan letak atom-atom, pada arah tertentu gelombang hambur itu akan

berinterferensi secara maksimum dan mudah dikenali. Gelombang hambur tersebut akan

berinterferensi konstruktif (saling menguatkan) jika kedua gelombang cahaya bmemiliki

beda fasenya 0, sedangkan yang lainnya akan berinterferensi desktruktif jika beda

fasenya 180. Syarat terjadinya difraksi adalah apabila panjang gelombang sinar sama

dengan lebar celah/kisi difraksi.

6. Turunkanlah rumus persamaan (2)

Mekanika gelombang melukiskan berkas-berkas elektron sebagai suatu gelombang

dengan panjang gelombang: Postulat de Broglie menyatakan bahwa gelombang

elektromagnetik dapat berperilaku sebagai partikel dalam bentuk foton dan dapat pula

berperilaku sebagai gelombang pada keadaan tertentu. Sebuah partikel yang

momentumnya p akan disertai oleh gelombang pengarah (pilot waves) yang panjang

gelombangnya adalah

dimana : h = konstanta Planck

p = momentum = mv

saat berkas elektron dipercepat oleh suatu potensial V, hingga mencapai momentum :

P=√2mK

Sehingga, ¿h

√2mK,dengan K=eV

Maka diperoleh panjang gelombang de Broglie:

¿ h√2meV

dsin

d

A

B

I

II

2

D½ D = R

r

7. Turunkan persamaan (3) d = LR

Turunkan rumus difraksi Bragg

Beda lintasan, = AB + BC = d sin + d sin = 2d sin

Syarat interferensi maksimum :

; k = 2/ ; d = dhkl

maka Rumus difraksi Bragg

2dhkl sin = n

Turunkan ulang rumus tersebut dari gambar di bawah ?

Rumus difraksi Bragg :

Karena sangat kecil maka :

sehingga :

8. Berdasarkan rumus tersebut, variabel apa saja yang diukur secara langsung?

Variabel yang diukur secara langsung adalah V, d1, d2 dan

Prosedur Percobaan 1. Set alat percobaan difraksi elektron dan kemudian nyalakan.

2. Atur tegangan input sehingga pada layar fluoresensi terlihat pola-pola difraksi berbentuk

lingkaran.

3. Ukur diameter dalam dan diameter luar pola difraksi tersebut. Pilih salah satu pola

difraksi yang paling jelas. Pola-pola difraksi ini sesuai dengan harga ordenya.

4. Ubah-ubah harga tegangan yang diberikan hingga diperoleh harga diameter pola difraksi

yang sesuai dengan perubahan harga tegangan. Catat data yang diperoleh pada tabel

percobaan.

5. Lakukan langkah 4) sebanyak 15 kali untuk selang tegangan 0,1 kV.

DATA PERCOBAAN DIFRAKSI ELEKTRON

Anisa fitri dan Hafsah Suria

Bandung, 4 April 2016

Lab. Eksperimen Fisika II

Dosen/Asisten dosen

No. V (kV) d1 (m) 10-2 d2 (m) 10-2 (m) 10-11

1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.