Fisika Eksperimen: Perngaruh E dan B pada Sinar Katoda

Perngaruh E dan B pada Sinar Katoda

Bila sebuah elektron dengan massa m bergerak dengan  kecepatan v menembus medan magnet atau medan listrik akan mengalami gaya F. Untuk suatu medan magnet gaya tersebut dilukiskan dengan persamaan F=qvB dimana q adalah muatan elektron atau e,v= kecepatan dan B adalah kuat medan magnet. Gaya ini tegak lurus dengan B dan v sehingga akan menimbulkan gerakan melingkar.

Pada awalnya elektron dapat dibangkitkan oleh filamen yang disuplai tegangan 5 Volt DC. Kemudian dengan tegangan tinggi yang dipasang diantara katoda(-) dan anoda (+), elektron akan dipercepat dari kecepatan awal 0 m/detik menjadi (2 e U_A/m)^1/2  m/detik. Elektron yang mengalami penambahan kecepatan itu selanjutnya akan melintasi /menumbuk lapisan fosfor pada layar di dalam tabung. Akibatnya berkas elektron akan memunculkan berkas cahaya pada lapisan fosfor ketika melintasinya.

Sinar katoda terdiri atas elektron-elektron yang keluar karena adanya tegangan tinggi antara kedua elektroda dan sinar katoda dapat dibelokkan oleh medan magnet dan medan listrik. Sinar katoda yang tejadi didalam tabung-tabung dengan tekanan yang sangat rendah banyak digunakan pada tabung televisi, tabung radar dan juga tabung osilograf sinar katoda.

Pada percobaan ini elektron dihasilkan dari tegangan tinggi yang ada pada katoda sehingga elektron bergerak  membentuk suatu lintasan yang di sebut sinar katoda. Kemudian diberikan ganguan berupa meda magnet dan medan listrik secara bergantian. Pada pemberian gangguan berupa medan magnet digunakan lilitan yang banyaknya sebesar 320 lilitan. Jika semakin besar arus yang diberikan pada kumparan maka semakin besar pula medan magnet yang dihasilkan. Karena medan magnet berbanding lurus dengan arus listriknya. Sedangkan untuk pemberian gangguan medan listrik cukup hanya dengan memberikan arus listrik tegangan tinggi yang dihubungkan langsung ke penghubung yang ada diatas dan dibawah tabung.

Rangkaian Pengaruh Medan Magnet Pada Sinar Katoda

Dari pengamatan sinar katoda yang dipengaruhi oleh medan magnet terlihat bahwa terjadi pembelokan arah gerakan elektron yang menimbulkan garis berwarna biru muncul pada tabung. Semakin besar medan magnet yang diberikan maka semakin besar juga pembelokan gerakan elektron dalam tabung. Hal ini terlihat jelas dengan melihat pada data hasil pengamatan.

Sedangkan pengamatan sinar katoda yang dipengaruhi oleh medan listrik  terlihat pola yang hampir sama, akan tetapi pada medan listrik elektron membutuhkan gangguan yang besar agar dapat terlihat penyimpangannya dalam tabung sinar katoda. Berbeda dengan pengaruh medan magnet, pada medan listrik elektron cenderung berbelok dengan membentuk suatu luasan. Pada medan magnet elektron membentuk suatu lintasan garis sedangkan pada medan listrik elektron cenderung membentuk luasan dengan warna biru. 

Rangkaian Pengaruh Medan Listrik Pada Sinar Katoda

Pada percobaan pengaruh medan magnet pada sinar katoda diperoleh nilai B yang besar rata-ratanya adalah 3,13 x 10^-3. Dari perhitungan diperoleh nilai KR sebesar 29,55 %. Hal ini mungkin disebabkan oleh kurang ketelitian dalam mengamati dan melakukan percobaan atau pun alat yang tidak dalam kondisi baik.

Untuk mendapatkan laporan lengkap silahkan mengikuti tautan berikut untuk: Download Sinar Katoda dan Lampirannya.