1. JURNAL FISIKA MODERN KNSTANTA PLANCK
1
Konstanta Planck
Latifatul Hidayah, Ridlo Fajritammam, Aris Widodo
Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi
Sepuluh Nopember
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111
E-mail: latifatul57@gmail.com
Abstrak—Telah dilakukan percobaan dengan judul
Konstanta Planck, yang bertujuan untuk menentukan nilai
konstanta planck dan untuk menentukan fungsi kerja suatu
material . Peralatan dan bahan yang digunakan pada percobaan
ini yaitu planck’s constant experiment apparatus, tegangan AC
220 volt, dan filter warna (merah, kuning, hijau, biru).
Percobaan ini menggunakan prinsip efek fotolistrik. Pada
percobaan ini didapatkan nilai Vs(stopping potensial) yang
nantinya digunakan untuk menentukan nilai konstanta Planck.
Variasi pada percobaan ini yaitu intensitas (1,2,3,4) dan
sensitifitas sensitivitas (0,1 μA dan 1 μA. Dari data percobaan
yang telah dilakukan, dapat dihitung nilai dari Konstanta
Planck dan nilai dari fungsi kerja. Dari percobaan konstanta
planck ini dapat disimpulkan bahwa nilai dari konstanta planck
pada sensitifitas 1μA 6.29x10-34 J. S pada sensitifitas 0.1μA
5.42x10 -34 J.s Fungsi kerja yang dihasilkan sebesar 1.291 eV dan
eror yang terjadi sebesar 5.0784%.
fotolistrik. Gambar 2.1 memberi ilustrasi jenis alat yang
dipakai dalam eksperimen. Tabung yang divakumkan berisi
dua elektroda yang di hubungkan dengan rangkaian eksternal
dengan keping logam yang permukaanya mengalami radiasi
mempunyai energi yang cukup untuk mencapai katoda
walaupun muatan negatifnya dan elektron serupa membentuk
arus yang dapat diukur oleh ammeter dalam rangkaian itu.
Kata Kunci— fungsi kerja, intensitas cahaya.
Konstanta planck,
D
I.
PENDAHULUAN
ipahami sebelumnya bahwa cahaya memiliki sifat
dualisme. Pada saat tertentu cahaya bisa bertindak
sebagai gelombang dan pada saat tertentu pula cahaya
bertindak sebagai partikel. Sebagai gelombang, paket-paket
cahaya (foton) tersebar diseluruh ruang dan menunjukkan
fenomena gelombang seperti pembiasan oleh lensa dan
interferensi destruktif ketika gelombang terpantulkan saling
memusnahkan satu sama lain. Sebagai partikel, paket-paket
cahaya (foton) hanya dapat berinteraksi dengan materi dan
memindahkan energi sejumlah:
E=
………………………………......(1)[1]
Pertanda pertama yang menunjukkan bahwa gambaran
gelombang klasik tentang radiasi elektromagnet tidak
seluruhnya benar, tersimpulkan dari kegagalan teori
gelombang untuk menerangkan spektrum radiasi termal yang
diamati jenis radiasi elektromagnet yang dipancarkan
berbagai benda semata–mata karena suhunya. Kita dapat
melihat berbagai benda karena cahaya yang dipantulkan.
Pada suhu ruang radiasi termal banyak terdapat dalam daerah
spektrum inframerah (λ maks 10 µm), pada daerah mata kita
tak lagi peka. Bila benda tersebut kita panasi, mereka akan
mulai memancarkan cahaya tampak. Radiasi yang
dipancarkan benda biasa tidak hanya bergantung pada suhu,
tetapi juga pada sifat–sifat lainnya, seperti rupa benda, sifat
permukaannya, bahan pembuatnya. Radiasi juga bergantung
pada apakah ia memantulkan atau tidak memantulkan radiasi
dari lingkungan sekitar yang jatuh padanya.[2]
Eksperimen menyatakan bahwa elektron dipancarkan dari
permukaan logam, jika cahaya yang frekuensinya cukup
tinggi jatuh pada permukaan itu yang dikenal sebagai efek
Gambar 2.1 Skema peralatan efek fotolistrik
Ketika potensial perintang v ditambah, lebih sedikit elektron
yang mencapai katoda dan arusnya menurun. Akhirnya,
ketika v sama dengan atau melebihi suatu harga V o yang
besarnya dalam orde beberapa volt, tidak ada elektron yang
mencapai katoda dan arusnya terhenti. [1]
Einstein mengasumsikan bahwa “kuantitas energi yang
digunakan Planck dalam menyelesaikan permasalahan
radiasi benda hitam, ternyata merupakan sifat universal
cahaya”. Energi cahaya yang terkuantisasi sebesar h f, ketika
salah satu kuanta yang disebut foton menumbuk permukaan
katoda, seluruh energi ini dapat diserap sempurna oleh
elektron tunggal. Bila W adalah energi yang dibutuhkan
untuk melepaskan elektron dari permukaan (W disebut fungsi
kerja dan merupakan karakteristik logam), energi kinetik
maksimum elektron untuk meninggalkan permukaan adalah
sebesar h f – W sebagai konsekuensi dari konservasi energi.
Jadi, potensial henti diberikan oleh: [2]
eVs = (1/2 mv2)maks = h f – W..........................(2)
Sebuah foton yang memasok energi sebesar W, yang
adalah tepat sama dengan energi yang dibutuhkan untuk
melepaskan sebuah elektron, berkaitan dengan cahaya yang
panjang gelombangnya sama dengan panjang gelombang
pancung ( λc ). Pada panjang gelombang ini, tidak ada
kelebihan energi yang tersisa bagi energi kinetik fotoelektron,
sehingga
W = h f =h
maka,
λc =
...................................................(3)
................................................................ (4)
2. JURNAL FISIKA MODERN KNSTANTA PLANCK
Karena kita memperoleh satu foto elektron untuk
setiap foton yang terserap maka penaikan intensitas sumber
cahaya akan berakibat semakin banyak foto elektron yang
dipancarkan, namun demikian semua foto elektron ini akan
memiliki energi kinetik yang sama, karena semua foton
memiliki energi yang sama. [3]
Jumlah energi yang dipancarkan atau diserap dalam bentuk
radiasi elektromagnetik disebut kuantum. Adapun besarnya
kuantum dinyatakan dalam persamaan berikut:
E=
hc
λ
2
adjusting dial diputar agar incandescent lampu menyala.
Kemudian diamati dan dicatat nilai arus pada amperemeter.
Selanjutnya anodic voltage adjusting dial diputar ke kanan
agar beda potensial pada foto katoda naik sampai ampermeter
menunjukkan angka nol. Lalu diamati dan dicatat besar
potensial pada voltmeter. Percobaan ini diulangi untuk
intensitas yang berbeda (intensitas 1,2,3,4) dan dilakukan
variasi sensitivitas (0.1 μA dan 1 μA) serta variasi filter warna
(merah, kuning, hijau, biru). Kemudian dibuat grafik
hubungan stopping potensial dengan frekuensi.
............................................................. ....(5)
dimana E adalah energi (J), h adalah konstanta Planck (J.s),
υ adalah frekuensi cahaya (Hertz), dan c adalah kecepatan
cahaya (3 x 108 m/s). Karena memperoleh satu fotoelektron
untuk setiap foton yang terserap, maka penaikkan intensitas
sumber cahaya akan berakibat semakin banyak fotoelektron
yang di pancarkan. Namun demikian semua fotoelektron ini
akan memiliki energi kinetik yang sama. Tetapan planck
dipandang sebagai salah satu tetapan alam, dan telah diukur
dengan ketelitian yang sangat tinggi dalam berbagai
percobaan. Nilai yang sekarang diterima adalah h = 6.6261 x
10-34 J.s . [1]
Sebuah sifat dasar yang menonjol dari spektrum kontinu
adalah panjang gelombang pancung (cut off wavelength) λmin
yang di definisikan secara tujuan dimana tidak terdapat
spektrum kontinu tersebut, panjang gelombang minimum ini
menunjukkan sebuah peristiwa perlambatan pada salah satu
dari elektron yang masuk tersebut (dengan energi kinetik
awal eV) kehilangan semua energinya dalam sekali
pertemuan, dan meradiasikan energi itu sebagai sebuah foton
tunggal. Jika pada rangkaian efek fotolistrik dipasang sumber
tegangan dengan polaritas terbalik (kutub positif sumber di
hubungkan dengan pelat tempat keluarnya elektron dari
kutub negatif sumber dihubungkan ke pelat yang lain),
terdapat satu nilai tegangan yang dapat menyebabkan arus
listrik pada rangkaian menjadi nol. Arus nol atau tidak ada
arus berarti tidak ada lagi elektron yang lepas dari
permukaan logam akibat efek fotolistrik. Nilai tegangan yang
menyebabkan elektron berhenti terlepas dari permukaan
logam pada efek fotolistrik disebut tegangan atau potensial
penghenti (stopping potential).[2]
II.
METODE
Langkah pertama yang dilakukan dalam praktikum ini
yaitu disiapkan alat. Peralatan yang digunakan dalam
percobaan ini adalah Planck’s constant experiment apparatus,
tegangan AC 220 Volt, dan filter warna (merah, kuning,
hijau, dan biru). Kemudian alat disusun seperti ditunjukkan
pada gambar 1. Langkah selanjutnya yaitu dipastikan
ampermeter dan voltmeter pada planck’s constant experiment
dalam posisi nol dengan cara memutar zero adjusting.
Kemudian alat dihubungkan dengan tegangan 220 volt, lalu
dinyalakan dengan memutar power switch pada posisi on
(pilot lamp menyala). Meas/calib diatur pada posisi meas dan
inter/exter pada posisi inter. Pada Planck’s constant
experiment apparatus, terdapat bagian bagian dengan fungsi
yang berbeda – beda pula.
Selanjutnya filter warna
dimasukkan pada folter inlet, dan kemudian ditutup kembali.
Langkah berikutnya diatur sensitivity pada alat, lalu light
Gambar 1. Planck’s constant experiment apparatus
Dari grafik yang dibuat, akan didapatkan nilai regresi
linier:
y = mx + b ..........................................................(6)
yang digunakan untuk menghitung nilai konstanta planck
dan fungsi kerja. Sumbu y pada grafik adalah nilai stopping
potensial (Vs) sedangkan sumbu x adalah nilai frekuensi
cahaya (f). Berdasarkan pada persamaan berikut:
Kmaks = eVs ..........................................................(7)
Dan persamaan :
Kmaks = hf - W......................................................(8)
Persamaan (7) disubstitusikan ke persamaan (8)
eVs = hf – W ........................................................(9)
sehingga diperoleh persamaan:
Vs =
f - W .............................................(10)
Persamaan (9) dan (10) ekivalen sehingga untuk mencari
nilai konstanta planck (h) dan fungsi kerja(W) dapat
menggunakan persamaan:
h = a.e
(J.s) ..............................................(11)
W = ∣b∣
(eV) ….........................................(12)
Pada percobaan ini terdapat eror pada alat sebesar setengah
dari skala terkecil pada voltmeter. Skala terkecil pada
voltmeter adalah 0.1 sehingga eror alatnya sebesar ± 0.05.
Eror pada alat ini menyebabkan eror pada perhitungan.
Untuk menghitung eror perhitungan, digunakan rumus:
%
(10)
3. JURNAL FISIKA MODERN KNSTANTA PLANCK
Pada percobaan ini dapat dijelaskan mengenai alat-alat yang
akan digunakan seperti filter warna yang berfungsi sebagai
alat untuk mengetes energi yang ada ketika diberi panjang
gelombang yang berbeda, kemudian tegangan 220volt yang
berfungsi sebagai pemberi beda potensial agar ada arus yang
menggalir pada rangkaian, lalu ada Planck’s constant
experiment apparatus dan pada alat tersebut ada banyak
macam tombol, seperti zero ADJ yang fungsinya untuk
mengnolkan alat, Gain ADJ yang berfungsi sebagai ground,
sensitivity berfungsi untuk memberikan variasi sensitivitas
terhadap percobaan yaitu sebesar 0,1 dan 1 µA, ada juga light
ADJ yang fungsinya untuk memberi variasi intensitas cahaya,
ada power yang berfungsi untuk menghidupkan dan
mematikan alat, ada tombol meas/calib yang berfungsi untuk
mengukur dan mengkalibrasi, lalu INT/EXT untuk membaca
filter warna yang dimasukkan pada folder inter, dan yang
terakhir anode V. ADJ untuk mengnolkan arus agar besar
tegangannya dapat diukur.
Flow chart percobaan:
3
4
1
III.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Setelah dilakukan percobaan Konstanta Planck ,
didapatkan data berupa nilai I out (μA) dan stopping potensial
Vs (Volt) yang ditunjukkan pada tabel 1 berikut ini.
Tabel 1. Data arus dan stopping potensial yang dihasilkan dalam percobaan
Warna
Merah
Sensitivitas
0.1
Intensitas
I(μA)
Vs(volt)
1
15
0,3
2
3
15
20
0,4
0,5
0,8
3
52,5
1
57,5
1,01
17,5
0,6
2
20
0,7
3
27,5
0,78
31
0,9
25
0,79
2
37
0,83
3
45
1,3
50
1,35
5
0,65
2
15
0,7
3
21
0,75
26
0,8
25
0,9
2
42,5
1
3
55,5
1,35
4
65
1,5
1
25,5
0,8
2
42,5
1,1
3
55
1,25
4
Gambar 3.2 Flow chart
0,75
45
1
1
33
2
4
Biru
0,4
1
0.1
9
4
1
0,3
1
Hijau
7,5
4
0.1
3
1
1
0,25
4
Kuning
0,2
6
1
0.1
5
2
4
1
25
0,5
65
1,35
Dari data yang diperoleh tersebut dapat dianalisis sebagai
berikut. Dari arus yang diperoleh, arus akan bertambah besar
ketika intensitas cahaya yang diberikan diperbesar, tetapi arus
akan cenderung mengecil ketika sensitivitasnya diperbesar,
akan tetapi untuk penggunaan filter warna kuning dan biru,
arus pada sensitivitas 0,1dan 1 µA sama besar ditiap-tiap
intensitas cahaya yang diberikan. Kemudian analisis
mengenai nilai tegangan yang diperoleh, seharusnya
tegangan
akan
bertambah
besar
ketika
panjang
gelombangnya semakin pendek, berarti pada pemakaian filter
warna biru akan mempunyai tegangan yang paling besar dan
pada warna merah akan mempunyai tegangan yang paling
kecil. Tetapi ada beberapa data yang tidak cocok, hal ini
dapat disebabkan karena kesalahan instrumentasi, seperti
kesalahan kalibrasi, kesalahan dalam menentukan titik nol,
keausan alat.
Untuk dapat menghitung nilai dari konstanta Planck dan
fungsi kerjanya, salah satunya diperlukan adanya referensi
panjang gelombang tiap-tiap warna. Panjang gelombang ini
yang nantinya diolah dan akan mendapat frekuensi dari
warna tersebut. Panjang gelombang dan frekuensi dari cahaya
yang telah melewati filter warna adalah sebagai berikut pada
table 2.
4. JURNAL FISIKA MODERN KNSTANTA PLANCK
Tabel 2. Hasil perhitungan frekuensi cahaya
Merah
Rentang
panjang
gelombang
(nm)
625
750
Kuning
570
590
580
3
0.005172414
Hijau
495
570
532.5
3
0.005633803
Biru
450
495
472.5
3
0.006349206
Warna
Ratarata
c (108
m/s)
Frekuensi
(1017 Hz)
685
3
0.000436364
Tabel 1 dan Tabel 2 menunjukkan hasil dari data
percobaan. Terlihat bahwa semakin besar intensitas cahaya
maka menimbulkan arus keluaran (I out) yang juga semakin
besar. Hal ini terjadi karena semakin besar sudut pancarannya
maka semakin besar pula intensitasnya. Pada percobaan efek
foto listrik, sudut pancaran sinar terbaik yaitu 90 0. Pada
frekuensi cahaya, semakin besar intensitas cahaya semakin
frekuensinya. Pengaruh intensitas cahaya lebih kepada
transfer energi foton. Pada intensitas cahaya yang besar,
energi foton yang dibawa lebih banyak, sehingga fotoelektron
yang dihasilkan dari penyinaran ini semakin banyak yang
menyebabkan arus yang mengalir semakin besar. Semakin
besar arus menyebabkan stopping potensialnya juga semakin
besar. Sedangkan pengaruh sensitivitas pada percobaan ini
yaitu sensitivitas 0.1μA menghasilkan arus lebih besar dari
pada sensitivitas 1μA, hal ini dikarenakan sensitivitas 0.1μA
lebih sensitiv dalam menunjukkan perubahan arus yang kecil
sehingga arus yang ditunjukkan pada ampermeter lebih besar
daripada sensitivitas 1μA. Pada percobaan ini ada beberapa
faktor yang menyebabkan tinggi atau rendahnya tegangan
yang diperoleh, kemudian juga cocok atau tidaknya konstanta
planck yang didapatkan. Faktor-faktor tersebut antara lain
intensitas cahaya yang diberikan, lalu panjang gelombang
yaitu yang terdapat pada filter warnanya (merah, kuning,
hijau, dan biru), dan stopping potensialnya. Telah diketahui
bahwa pemasangan filter warna untuk mengetahui pengaruh
panjang gelombang terhadap efek fotolistrik yang nantinya
digunakan untuk mencari nilai konstanta Planck. Maka
semakin besar panjang gelombangnya, energi yang
dihasilkan juga akan semakin kecil, karena energi pada hal
ini besarnya sama dengan tegangan yang dicari, oleh karena
itu ketika menggunakan filter warna merah yang juga telah
diketahui bahwa memiliki panjang gelombang yang besar,
akan dihasilkan tegangan yang kecil. Kemudian untuk
intensitas cahaya yang diberikaan dengan menggunakan
empat variasi, dengan menggunakan intensitas cahaya yang
rendah maka akan didapatkan tegangan yang rendah pula,
tetapi apabila menggunakan intensitas yang besar maka
tengangan pun ikut bertambah besar. Dapat dikatakan bahwa
intensitas sebanding dengan energi yang dihasilkan. Lalu
untuk stopping potensial juga berpengaruh pada percobaan
ini, karena dengan adanya stopping potensial dapat
mengetahui energi kinetic. Dengan menggunakan stopping
potensial maka elektron tidak mempunyai energi yang cukup
untuk memanjati bukit potensial yang terpasang. Karena
elektron yang berenergi tinggi tidak dapat melewati potensial
penghenti ini, maka pengukuran Vs merupakan suatu cara
yang digunakan untuk menentukan energi kinetik maksimum
electron. Hal ini didapatkan bahwa laju pancaran electron
diukur sebagai arus listrik(ammeter), sedangkan energy
kinetiknya mengenakan suatu (retarding potensial), sehingga
4
electron di anoda tidak mempunyai energy yang cukup untuk
memanjati “bukit potensial” yang terpasang. Oleh karena itu
perlu dilakukan variasi filter warna dari panjang gelombang
kecil sampai panjang gelombang besar, dalam hal ini merah,
kuning, hijau, dan biru. Variasi selanjutnya yaitu intensitas
cahaya, karena intensitas cahaya juga ikut mempengaruhi
harga dari energi atau tegangan, lalu sensitivitas. Meskipun
stopping potensial juga berpengaruh terhadap percobaan ini,
tetapi tidak divariasi karena stopping potensial nantinya
berguna untuk mencari energi kinetik elektron yang lepas
dari logam.
Setelah didapatkan hasil perhitungan f dan Vs, maka
dibuatkalh grafik. Metode pengolahan data untuk mencari
nilai konstanta planck dan fungsi kerja pada percobaan ini
menggunakan metode regresi linier. Regresi linier didapatkan
dengan membuat grafik hubungan stopping potensial (V s)
dengan frekuensi (f). Stopping potensial (Vs) sebagai sumbu y
dan frekuensi (f) sebagai sumbu x. Grafik dibuat tiap variasi
sensitivitas dan variasi intensitas cahaya. Jadi pada laporan
ini terdapat 8 grafik yang dihasilkan. Berikut adalah salah
satunya:
Grafik 1. Hubungan stopping potensial dengan frekuensi saat intensitas 3 dan
sensitivitas 1 μA.
Regresi linier grafik tersebut adalah:
y = 393.1x – 1.291
dan a = 393.1; b = -1.291
nilai konstanta planck dapat dihitung dengan menggunakan
persamaan (11):
h = a.e
h = (393.1 x 10-17) x (1.602 x 10-19)
h = 6.2896 x 10-34 J.s
faktor pengali 10-17 diberikan karena frekuensi yang
digunakan dalam satuan 1017 Hz. Sedangkan untuk
menghitung fungsi kerja dapat menggunakan persamaan
(12):
W = ∣b∣
W = ∣-1.291∣
5. JURNAL FISIKA MODERN KNSTANTA PLANCK
5
W = 1.291 eV
Untuk menghitung
persamaan (10):
nilai
eror perhitungan,
digunakan
KESIMPULAN
Dari percobaan konstanta planck ini dapat disimpulkan
bahwa nilai konstanta planck pada sensitivitas yang paling
mendekati nilai konstanta planck sesungguhnya terjadi pada
sensitifitas 1 pada intensitas 3 yaitu sebesar 6.29x10-34J.s.
Dengan nilai eror terkecil yaitu 5.0784% . Fungsi kerja yang
dihasilkan sebesar 1.291 eV dan eror yang terjadi sebesar
5.0784%.
UCAPAN TERIMA KASIH
Error = 5.0784021%
Selanjutnya, hasil perhitungan konstanta planck, fungsi
kerja dan eror dengan menggunakan metode regresi linier
pada grafik hubungan stopping potensial (V s) dengan
frekuensi (f ) disajikan dalam Tabel 3 berikut ini.
Tabel 3. hasil perhitungan nilai konstanta planck, fungsi kerja dan eror
perhitungan
Sensitivitas
0.1
1
Intensitas
1
2
3
4
1
2
3
4
h (J.s)
W (eV)
7.93x10-34
4.86x10-34
5.42x10-34
5.17x10-34
4.07x10-34
4.07x10-34
6.29x10-34
4.95x10-34
1.847
0.274
0.236
0.084
0.795
0.745
1.291
0.614
Eror
(%)
19.6239
26.5933
18.2143
21.933
38.5461
38.5461
5.0784
25.3377
Grafik 1 adalah grafik antara f(pada sumbu x) dan Vs(pada
sumbu y. Dari hasil perhitungan, didapatkan nilai konstanta
Planck yang bervariasi. Nilai yang paling mendekati nilai
konstanta Planck yaitu pada sensitifitas 1 pada intensitas 3
yaitu sebesar 6.29x10-34. Dengan nilai eror terkecil yaitu
5.0784%. Pada grafik yang lain, nilainya tidak jauh
berbeda dengan grafik 1. Hanya saja berbeda pada
persamaan regresi liniernya, sehingga pada perhitungan
nilai konstanta planck pada ketujuh grafik tersebut
berbeda dengan nilai konstanta planck sesungguhnya. Hal
ini dikarenakan beberapa grafik terlihat bahwa tidak sesuai
dengan teori yang seharusnya, dengan semakin besar
frekuensi cahaya maka energinya juga semakin besar. Tetapi
apabila grafik tersebut disesuaikan dengan teori akan
terbentuk pola linear y=x, dan semakin linear maka nilai
konstanta Planck yang dicari tidak sesuai dengan nilai
konstanta Planck yang sesungguhnya. Perbedaan nilai h
antara percobaan dengan teori, bisa jadi dikarenakan karena
kesalahan instrumentasi, seperti kesalahan kalibrasi,
kesalahan dalam menentukan titik nol, keausan alat.
Kemudian ada juga kemungkinan disebabkan oleh fluktuasifluktuasi yang sulit dikendalikan, misalnya fluktuasi
tegangan listrik PLN. Dan kemungkinan kesalahan dapat
pula terjadi karena keteledoran pengamat dalam pembacaan
skala alat ukur. Nilai kerja yang paling besar yaitu 1.847
eV terjadi pada sensitifitas 0.1 dan pada intensitas 1.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada asisten
laboratorium fisika modern, Ridlo Fajrittammam dan Aris
Widodo (asisten dalam percobaan konstanta planck), yang
telah bersedia membantu baik sebelum maupun pada saat
percobaan hingga jurnal ini selesai ditulis. Penulis juga
mengucapkan terima kasih kepada tim satu kelompok atas
kerja samanya dalam melaksanakan praktikum ini, serta
seluruh pihak yang terlibat dalam pembuatan laporan ini.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Beiser, Arthur. 1983. Konsep Fisika Modern Edisi Ke
Tiga. Erlangga : Jakarta
[2] Savin, Gautreau, “Schaum’s Outline of Theory and Problem of
Modern Physics, second edition” Erlangga, Jakarta, pp.51,
2006.
[3] Krane, Kenneth S, “Fisika Modern”UI Press, Jakarta, 1992.
[4] Halliday, Resnick. 1986. Fisika Modern. Erlangga :
Jakarta .
6. JURNAL FISIKA MODERN KNSTANTA PLANCK
5
W = 1.291 eV
Untuk menghitung
persamaan (10):
nilai
eror perhitungan,
digunakan
KESIMPULAN
Dari percobaan konstanta planck ini dapat disimpulkan
bahwa nilai konstanta planck pada sensitivitas yang paling
mendekati nilai konstanta planck sesungguhnya terjadi pada
sensitifitas 1 pada intensitas 3 yaitu sebesar 6.29x10-34J.s.
Dengan nilai eror terkecil yaitu 5.0784% . Fungsi kerja yang
dihasilkan sebesar 1.291 eV dan eror yang terjadi sebesar
5.0784%.
UCAPAN TERIMA KASIH
Error = 5.0784021%
Selanjutnya, hasil perhitungan konstanta planck, fungsi
kerja dan eror dengan menggunakan metode regresi linier
pada grafik hubungan stopping potensial (V s) dengan
frekuensi (f ) disajikan dalam Tabel 3 berikut ini.
Tabel 3. hasil perhitungan nilai konstanta planck, fungsi kerja dan eror
perhitungan
Sensitivitas
0.1
1
Intensitas
1
2
3
4
1
2
3
4
h (J.s)
W (eV)
7.93x10-34
4.86x10-34
5.42x10-34
5.17x10-34
4.07x10-34
4.07x10-34
6.29x10-34
4.95x10-34
1.847
0.274
0.236
0.084
0.795
0.745
1.291
0.614
Eror
(%)
19.6239
26.5933
18.2143
21.933
38.5461
38.5461
5.0784
25.3377
Grafik 1 adalah grafik antara f(pada sumbu x) dan Vs(pada
sumbu y. Dari hasil perhitungan, didapatkan nilai konstanta
Planck yang bervariasi. Nilai yang paling mendekati nilai
konstanta Planck yaitu pada sensitifitas 1 pada intensitas 3
yaitu sebesar 6.29x10-34. Dengan nilai eror terkecil yaitu
5.0784%. Pada grafik yang lain, nilainya tidak jauh
berbeda dengan grafik 1. Hanya saja berbeda pada
persamaan regresi liniernya, sehingga pada perhitungan
nilai konstanta planck pada ketujuh grafik tersebut
berbeda dengan nilai konstanta planck sesungguhnya. Hal
ini dikarenakan beberapa grafik terlihat bahwa tidak sesuai
dengan teori yang seharusnya, dengan semakin besar
frekuensi cahaya maka energinya juga semakin besar. Tetapi
apabila grafik tersebut disesuaikan dengan teori akan
terbentuk pola linear y=x, dan semakin linear maka nilai
konstanta Planck yang dicari tidak sesuai dengan nilai
konstanta Planck yang sesungguhnya. Perbedaan nilai h
antara percobaan dengan teori, bisa jadi dikarenakan karena
kesalahan instrumentasi, seperti kesalahan kalibrasi,
kesalahan dalam menentukan titik nol, keausan alat.
Kemudian ada juga kemungkinan disebabkan oleh fluktuasifluktuasi yang sulit dikendalikan, misalnya fluktuasi
tegangan listrik PLN. Dan kemungkinan kesalahan dapat
pula terjadi karena keteledoran pengamat dalam pembacaan
skala alat ukur. Nilai kerja yang paling besar yaitu 1.847
eV terjadi pada sensitifitas 0.1 dan pada intensitas 1.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada asisten
laboratorium fisika modern, Ridlo Fajrittammam dan Aris
Widodo (asisten dalam percobaan konstanta planck), yang
telah bersedia membantu baik sebelum maupun pada saat
percobaan hingga jurnal ini selesai ditulis. Penulis juga
mengucapkan terima kasih kepada tim satu kelompok atas
kerja samanya dalam melaksanakan praktikum ini, serta
seluruh pihak yang terlibat dalam pembuatan laporan ini.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Beiser, Arthur. 1983. Konsep Fisika Modern Edisi Ke
Tiga. Erlangga : Jakarta
[2] Savin, Gautreau, “Schaum’s Outline of Theory and Problem of
Modern Physics, second edition” Erlangga, Jakarta, pp.51,
2006.
[3] Krane, Kenneth S, “Fisika Modern”UI Press, Jakarta, 1992.
[4] Halliday, Resnick. 1986. Fisika Modern. Erlangga :
Jakarta .