Laporan konstanta rydberg

konstanta rydberg

Hal

aman

1

Laboratorium Fisika’2011

Rahmawati Theofani Diamanti Kelas PGSBI Semester V

I. JUDUL PRAKTIKUM

“TETAPAN RYDBERG”

II. TUJUAN PERCOBAAN

Menentukan tetapan Rydberg dengan spektrum atom Mercury

III. ALAT DAN BAHAN YANG DIGUNAKAN

1. Spektrometer 1 buah

2. Sumber cahaya mercury 1 buah

3. Kisi difraksi (100 lines/mm) 1 buah

4. Lup 1 buah

5. Power supply 1 buah

IV. DASAR TEORI

Bila atom hidrogen dalam keadaan tereksitasi dan kembali ke keadaan

dasarnya, maka atom akan memancarkan tenaga sebesar tenaga yang

diserap semula.

Atom hidrogen merupakan atom yang paling sederhana, terdiri dari

sebuah proton dan sebuah elektron. Pada tahun 1913 Niel Bohr

mengajukan postulat tentang atom hidrogen sebagai berikut:

1. Atom hidrogen terdiri dari sebuah elektron yang bergerak dalam

suatu lintas edar berbentuk lingkaran mengelilingi inti atom, gerak

elektron tersebut dipengaruhi oleh gaya tarik Coulomb sesuai dengan

kaidah mekanika klasik.

2. Lintas edar elektron dalam atom hidrogen yang mantap hanyalah

yang mempunyai harga momentum anguler L yang merupakan

kelipatan dari tetapan Planck dibagi 2 .

L = n ħ

Atau

konstanta rydberg

Hal

aman

2



Dalam lintas edar yang mantap elektron yang mengelilingi inti atom tidak

memancarkan energi electromagnet, dalam hal tersebut energi totalnya

tidak berubah. Energi elektromagnet dipancarkan oleh sistim atom

apabila suatu elektron melintasi orbit mantap dengan energi Ei, secara

berkesinambung pindah ke suatu orbit mantap lain yang berenergi Ef,

pancaran energi elektromagnetnya memiliki frekuensi yang besarnya

sama dengan :

Kita dapat menghitung radius orbit dan energi total system sebagai

berikut :

Gaya tarik menarik antara elektron dan inti (gaya coulomb) besarnya

sama dengan gaya sentripetal:

r

mv

r

e 2

2

2

04

1

Berdasarkan postulat dua Niels Bohr

m v r = n ħ

dengan n : bilangan kuantum utama

Maka dari kedua persamaan tersebut dapat diperoleh radius orbit

elektron sbb:

dan kecepatan elektron mengelilingi inti

Dengan mengetahui r dan maka energi total sistim diperoleh sebagai

berikut :

Energi suatu garis pada tiap-tiap deret diberikan oleh persamaan berikut:

konstanta rydberg

Hal

aman

3



dimana subkrip i dan f masing-masing menyatakan keadaan awal dan

akhir. Berdasarkan postulat Niels Bohr ke empat yang bahwa :

E = hv

dan hubungan antara panjang gelombang dan frekuensi

Sehingga dari persamaan persamaan di atas diperoleh :

22

1

2

11

nR

dengan R menyatakan konstanta rydberg.

V. JALANNYA PERCOBAAN

1. Mengatur spektrometer sehingga sumbu kolimator tepat berhimpit

dengan sumbu teropong yaitu dengan cara mengarahkan Kolimator

pada cahaya lampu tertentu.

2. Mengatur celah Kolimator setipismungkin dan posisinya tepat pada

tengah-tengah garis silang. Mengatur lensa okuler pada teropong

agar benda ditak terhingga dapat terlihat jelas.

3. Mengamati skala spektrometer.

4. Meletakan lampu Hg didepan celah kolimator dan meletakkan kisi

dimeja Spektrometer sehingga bidang kisi tegak lurus terhadap

cahaya yang datang dari Kolimator.

5. Menarik teropong ke samping kanan sehingga tampak spektrum

warna yang paling kecil sudut difraksinya kemudian mengamati skala

spektrometer.

6. Menarik teropong ke samping kiri sehingga diperoleh warna

spektrum yang sama dengan di posisi kanan dan mengamati skala

spektrometer.

konstanta rydberg

Hal

aman

4



7. Mengulangi langkah 3 dan 4 untuk warna spektrum lainnya pada

orde satu dan dua.

8. Mengamati skala sudut untuk semua spektrum di langkah 5.

9. Mengulangi langkah 2 s/d 6 untuk lampu gas Natrium.

VI. DATA PENGAMATAN

A. Untuk lampu mercury (Hg)

Sudut pelurus (nonius kanan) = 310,5019’

Sudut pelurus (nonius kiri) = 13005’

N (tetapan kisi) = 100 lines/mm

Tabel 1. Pengamatan Orde 1 teropong ditarik kearah kanan

Spektrum warna Nonius kanan Nonius kiri

Merah 141018’ 32107’

Jingga 14102’ 321013’

Kuning 1 140,504’ 320,5019’

Kuning 2 140,501’ 320,5015’

Hijau 140,501’ 320010’

Biru 13806’ 318029’

Ungu 137,505’ 317,5015’

Tabel 2. Pengamatan Orde 1 teropong ditarik kearah kiri

Spektrum warna Nonius kiri Nonius kanan

Merah 12002’ 300015’

Jingga 120012’ 300,502’

Kuning 1 120,5015’ 30105’

Kuning 2 120,5019’ 30104’

Hijau 121020’ 301,505’

Biru 123014’ 303,503’

Ungu 12002’ 3040,3’

konstanta rydberg

Hal

aman

5



VII. PENGOLAHAN DATA PENGAMATAN

A. Untuk lampu mercury (Hg)

Orde 1 Teropong ditarik kekiri


Merah 141,30 321,120

Jingga 141,030 321,220

Kuning 1 140,560 320,320

Kuning 2 140,520 320,750

Hijau 140,520 320,170

Biru 138,10 318,480

Ungu 137,580 317,750

Orde 1 Teropong ditarik kekiri


Merah 120,0330 300,250

Jingga 120,20 300,530

Kuning 1 120,750 301,0830

Kuning 2 120,820 301,0670

Hijau 121,330 301,5830

Biru 123,230 303,550

Ungu 120,030 304,050

konstanta rydberg

Hal

aman

6



Sudut difraksi (θ) orde 1

Spektrum (θ teropong ditarik kekanan- θ

teropong ditarik kekiri)/2

Merah 10,630

Jingga 10,420

Kuning 1 9,9050

Kuning 2 9,850

Hijau 9,5950

Biru 7,4350

Ungu 8,7750

Ket : - Nonius yang digunakan adalah nonius bagian kiri.

Menghitung nilai panjang gelombang masing-masing spektrum yang teramati

pada lampu mercury (Hg) pada orde 1.

Untuk n = 1

a. Merah

b. Jingga

konstanta rydberg

Hal

aman

7



c. Kuning 1

d. Kuning 2

e. Hijau

f. Biru

g. Ungu

konstanta rydberg

Hal

aman

8



Menghitung tetapan Rydberg dari data percobaan yang dilakukan pada lampu

mercury (Hg) Dimana m = 3,4,5,…

a. Merah

b. Jingga

c. Kuning 1

konstanta rydberg

Hal

aman

9



d. Kuning 2

e. Hijau

f. Biru

konstanta rydberg

Hal

aman

10



g. Ungu

VIII. KESIMPULAN

Dari eksperimen yang telah dilakukan dapat disimpulkan : Untuk

Spektrum Merkuri warna yang teramati adalah merah,jingga, kuning1,

kuning 2, hijau , biru dan ungu.

Menurut teori, tetapan Rydberg yaitu R = 1,097 x 107 m

-1. dalam percobaan

pengamat ini kami tidak dapat menemukan tetapan yang sama menurut teori

tetapi mendekati.

IX. DAFTAR PUSTAKA

J,B. Moningka, 2010, Penuntun Praktikum Laboratorium Fisika I, Jurusan

Fisika: FMIPA UNIMA

Muljono, 2003, FISIKA MODERN, Jakarta: ANDI

Documents

Laporan konstanta rydberg