SINAR KATODA

PENDAHULUAN

LATAR BELAKANG

Percobaan tabung sinar katoda pertama kali dilakukan William Crookes

(1875). Hasil eksperimennya adalah ditemukannya seberkas sinar yang muncul

dari arah katoda menuju ke anoda yang disebut sinar katoda. George Johnstone

Stoney (1891) yang memberikan nama sinar katoda disebut “elektron”.

Kelemahan dari Stoney tidak dapat menjelaskan pengertian atom dalam suatu

unsur memiliki sifat yang sama sedangkan unsur yang berbeda akan memiliki

sifat berbeda, padahal keduanya sama-sama memiliki elektron. Antoine Henri

Becquerel (1896) menentukan sinar yang dipancarkan dari unsur-unsur Radioaktif

yang sifatnya mirip dengan elektron. Joseph John Thomson (1897) melanjutkan

eksperimen William Crookes yaitu pengaruh medan listrik dan medan magnet

dalam tabung sinar katoda.

1

TUJUAN PERCOBAAN

1. Membuktikan percobaan mengenai tabung sinar katoda

2. Menganalisis sifat-sifat sinar katoda

DASAR TEORI

Sifat-sifat sinar katoda :

1. Sinar katoda dipancarkan oleh katoda dalam sebuah tabung hampa bila dilewati arus listrik (aliran listrik adalah penting)

2. Sinar katoda berjalan dalam garis lurus

3. Sinar tersebut bila membentur gelas atau benda tertentu lainnya akan menyebabkan terjadinya fluoresensi (mengeluarkan cahaya). Dari fluoresensi inilah kita bisa melihat sinar, sinar katoda sendiri tidak tampak.

4. Sinar katoda dibelokkan oleh medan listrik dan magnit; sehubungan dengan hal itu diperkirakan partikelnya bermuatan negatif

Sifat-sifat dari sinar katoda tidak tergantung dari bahan elektrodanya (besi, platina dsb.)

Sinar katoda tidak tampak, hanya melalui pengaruh fluoresensi dari bahan sinar ini dapat dilacak. Berkas sinar katoda dibelokkan oleh medan magnit. Pembelokkan ini menunjukkan bahwa sinar katoda bermuatan negatif.

2

Pengamatan J.J. Thomson (1856-1940)

Kode C = Katoda, A = Anoda, E = lempeng kondensor bermuatan listrik, M = magnet, F = layar berfluoresens.

Berkas 1 : Hanya dengan adanya medan listrik, berkas sinar katoda dibelokkan keatas menyentuh layar pada titik 1.

Berkas 2 : Hanya dengan adanya medan magnit, berkas sinar katoda dibelokkan kebawah menyentuh layar pada titik 2.

Berkas 3 : Berkas sinar katoda akan lurus dan menyentuh layar dititik 3, bila medan listrik dan medan magnit sama besarnya

Berdasarkan eksperimennya Thomson mengukur bahwa kecepatan sinar katoda jauh lebih kecil dibandingkan kecepatan cahaya, jadi sinar katoda ini bukan merupakan REM. Selain itu Ia juga menetapkan perbandingan muatan listrik (e) dengan massa (m). Hasil rata-rata e/m sinar katoda kira-kira :

Nilai ini sekitar 2000 kali lebih besar dari e/m yang dihitung dari hidrogen yang dilepas dari elektrolisis air (Thomson menganggap sinar katoda mempunyai muatan listrik yang sama  seperti atom hidrogen dalam elektrolisis air.

Percobaan tabung sinar katoda pertama kali dilakukan William Crookes (1875). Hasil eksperimennya adalah ditemukannya seberkas sinar yang muncul dari arah katoda menuju ke anoda yang disebut sinar katoda.George Johnstone Stoney (1891) yang memberikan nama sinar katoda disebut “elektron”. Kelemahan dari Stoney tidak dapat menjelaskan pengertian atom dalam suatu unsur memiliki sifat yang sama sedangkan unsur yang berbeda akan memiliki sifat berbeda, padahal keduanya sama-sama memiliki elektron.

Antoine Henri Becquerel (1896) menentukan sinar yang dipancarkan dari unsur-unsur Radioaktif yang sifatnya mirip dengan elektron.Joseph John Thomson (1897) melanjutkan eksperimen William Crookes yaitu pengaruh medan listrik dan medan magnet dalam tabung sinar katoda

Pembelokan sinar katoda oleh medan listrik

3

Hasil percobaannya membuktikan bahwa ada partikel bermuatan negatif dalam suatu atom karena sinar tersebut dapat dibelokkan ke arah kutub positif medan listrik.Besarnya muatan dalam elektron ditemukan oleh Robert Andrew Milikan (1908) melalui percobaan tetes minyak Milikan seperti gambar 6 : 

Diagram percobaan tetes minyak Milikan

 

Minyak disemprotkan ke dalam tabung yang bermuatan listrik. Akibat gaya tarik gravitasi akan mengendapkan tetesan minyak yang turun. Bila tetesan minyak diberi muatan negatif maka akan tertarik kekutub positif medan listrik. Hasil percobaan Milikan dan Thomson diperoleh muatan elektron –1 dan

massa elektron 0, sehingga elektron dapat dilambangkan

4

ANALISA

Tabung sinar katoda digunakan pada tabung layar Televisi dan Osiloskop.

Elemen-elemen dari tabung katoda berisi gas dengan tekanan rendah, ~ 0,01 Pa

(~10-7 atm). Katoda pada ujung kiri dipanasi sehingga elektronelektron

dipancarkan dari permukaan katoda (emisi termionik). Elektron-elektron ini

kemudian dipercepat oleh tegangan 5 kV sampai 50 kV antara anoda dan katoda

pemercepat. Fungsi fisi kontrol adalah mengatur jumlah elektron dalam berkas

sinar katoda, yang berarti mengatur kecermelangan bintik pada layar. Anode

pemfokus berfungsi memfokuskan berkas sinar katode, yaitu memfokuskan

elektro-elektron yang meninggalkan katode dengan arah berbeda sehingga semua

elektron ini menumbuk berkas sempit dan semuanya tiba pada bintik yang sama di

layar.

Gabungan katoda, kisi kontrol, anoda pemercepat dan anoda pemfokus

sebagai satu kesatuan dinamakan pemicu elektron (= Electron gun). Akhirnya

berkas sempit elektron yang keluar dari anoda pemfokus di belokan oleh dua

pasang keping pembelok sejajar pada untuk mencapai layar. Layar dilapisi oleh

posfor yang akan memancarkan cahaya (fluoresensi) jika ditumbuk oleh elektron-

elektron.

5

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil eksperimen dan penelitian para ahli fisika, dapat disimpulkan bahwa sifat-sifat sinar katode adalah sebagai berikut:a). Merambat menurut garis lurus,b). Dapat memendarkan zat-zat tertentu, seperti sulfida seng dan barium platina sianida,c). Terdiri atas partikel-partikel bermuatan negatif (=elektron),d). Dapat menimbulkan kalor (panas) pada benda-benda yang ditumbuknya, e). Menghitamkan plat film,f). Dapat dibelokan oleh medan magnetic,g). Dapat dibelokan oleh medan listrik,h). Dapat menghasilkan sinar-x ketika menumbuk zat.

SAFRIYANDA

6

DAFTAR PUSTAKA

http//: www.Fisika@net/Percobaan tabung sinar katoda

http//:www.Google.co.id/sinar katoda.

http//:www.yahoo answer.com/Artikel Tabung Sinar Katoda

7