SPEKTROSKOPI KISI ATOM

Handi Pandriantama, Ade Ria S, Imam Taufik, Miftahudin, M, Hafiz Taufik,

Norman Swarzkop, Ridwan Andrianto,

1209703013, 1209703002, 1209703018, 1209703023, 1209703024,

1209703029, 1209703033

Program Studi Fisika, Universitas Islam Negeri Sunan Gunung Djati Bandung, Indonesia

E-mail: tama_dielz11@rocketmail.com

Asisten: M. Aziz Billah /10207051

Tanggal Praktikum: 11-12-2011

Abstrak

Suatu berkas cahaya dapat di bagi menjadi beberapa spektrum warna. Khususnya dalam eksperimen fisika kali ini menggunakan sumber cahaya dari lampu atom cadmium dan hidragium, yang dapat diamati dengan spektroskop. dengan sudut yang diperoleh dari cahaya yang didifraksikan oleh kisi, dapat diketahui panjang gelombang dan lebar kisinya.

Kata kunci: spektrum warna, spektroskopi, difraksi.

I. Pendahuluan Tujuan

a) Mengamati dan menentukan spektrum panjang gelombang yang dipancarkan lampu atom helium, cadmium, dan hidragium saat terjadi transisi elektron antara keadaan energi yang berbeda-beda

b) Menentukan panjang gelombang komponen deret-deret spektrum atom helium, cadmium, dan hidragium dengan menggunakan model atom bohr.

c) Menentukan lebar kisi yang tidak diketahui dari panjang gelombang spektrum atom yang diamati.

Dasar Teori

Spektrum merupakan suatu bukti adanya tingkat-tingkat energi dalam suatu atom. spektrum dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu spektrum emisi dan spektrum absorbsi yang dapat diamati menggunakan sepektroskop. Spektrum emisi dihasilkan oleh suatu zat yang memancarkan gelombang elektromagnetik dan dapat dibedakan menjadi tiga macam, yaitu spektrum garis, spektrum pita, dan spektrum kontinu. Pada eksperimen kali ini termasuk spektrum garis, yang dihasilkan gas-gas bertekanan rendah yang dipanaskan. Spektrum ini terdiri dari garis-garis cahaya monokromatik dengan panjang gelombang tertentu yang merupakan

karakteristik dari unsur yang menghasilkan spektrum tersebut.

Inilah gambar dari spektrum warna :

batas kira-kira untuk warna-warna spektrum :

Ungu, 380–450 nm

Biru, 450–495 nm

Hijau, 495–570 nm

Kuning, 570–590 nm

Jingga, 590–620 nm

Merah, 620–750 nm

Teori kuantum mengatakan bahwa elektron mengelilingi inti dalam orbit orbit tertentu dan elektron dapat berpindah orbit dangan menerima atau melepas energi dalam bentuk foton1.

Bentuk persamaannya: h f=¿¿ Ei-E f (1)

Transisi dari suau tingkat energi yang lebih tinggi ke tingkat energi yang lebih rendah dapat terjadi untuk suatu sistem yang terisolasi, selama transisi spontan pada sistem mekanika

kuantum ke tingkat energi yang lebih rendah. Suatu kuantum radiasi satu atau lebih partikel dapat dipancarkan, dan energi pada sistem tersebut jadi hilang.

Pada sistem medan radiasi dapat pula diperoleh energi dari medan ersebut dan berubah ke tingkat energi yang lebih tinggi, atau dapat juga kehilangan energinya diberikan pada medan, dan sistem turun ke tingkat energi yang lebih rendah.

Pengukuran panjang gelomang pada spektrometer yang menggunakan kisi difraksi menggunakan persamaan :

d sinθ=nλ (2)

II. Metode Percobaan

Dalam eksperimen fisika kali ini kita menggunakan metode pengamatan dengan menggunakan Spektroskop. Dimana sumber cahayanya berasal dari sebuah lampu atom Hg dan Cd yang diamati melalui teleskop, diantara cahaya dan teleskop diletakan sebuah kisi untuk mendifraksikan cahaya. Pada langkah pertama, tentukan sudut awal dengan memutar teleskop ke kiri dan ke kanan (sudut ketika tanda kepala silang berimpit dengan bayangan pada layar). Cari beberapa warna dengan mencatat sudutnya dari orde 0 sampai beberapa orde. spektrum warna pada orde pertama (ungu, biru, hijau dan merah).

III. Data dan data pengolahan

a. Pada kisi yang telah diketahui1. Lampu atom cadmium

N = 80 garis/mmd = 0,0125 mm

n = 0, θ0 = 179,8730, warna : putih

no orde warna θn θ=θn−θ0 sinθ λ (mm) λreff (nm) error1 1 Biru tua 196.5 16,627 0,286 0,0003575 450-495 16,552 Biru muda 196.865 16,977 0,292 0,000365 470-490 22,343 Hijau 198.005 18,132 0,311 0,0003888 495-570 21,454 Merah 203 23,127 0,393 0,0004913 620-750 20,755 2 Biru tua 214.003 34,130 0,561 0,0003506 450-495 22,086 Biru muda 215 35,127 0,575 0,0003594 470-490 23,537 Hijau 217.5 37,627 0,61 0,0003813 495-570 22,978 Merah 230.392 50,519 0,772 0,0004825 620-750 22,179 3 Biru tua 237 57,127 0,839 0,0003496 450-495 22,31

10 Biru muda 239.5 59,627 0,863 0,0003596 470-490 23,48

Keterangan :

λ=d sinθn

% error=|λ−λreffλreff |×100%

2. Lampu atom hidragirum

n = 0, θ0 = 174,440, warna : hijau

no orde warna θn θ=θn−θ0 sinθ λ (mm) λreff (nm) error

1

1 Ungu

179,907 16,627 0,286

0,0003

21

380–450 15,52

2

Biru

155,666 16,977 0,292

0,0003

31

450–495 26,44

3

Hijau tua

164,552 18,132 0,311

0,0003

72

495–570 24,85

4

Hijau muda

162,541 23,127 0,393

0,0004

13

495-570 16,56

5

jingga

160,55 34,130 0,561

0,0004

38

590–620 25,76

6

Merah

159,339 35,127 0,575

0,0004

72

620-750 23,87

7 2 Ungu 157,666 37,627 0,61 0,0003

380–450 18,95

08

8

3 Ungu

150,395 50,519 0,772

0,0002

21

380–450 41,84

9

Hijau

147,824 57,127 0,839

0,0002

78

495–570 43,84

10

jingga

137,887 59,627 0,863

0,0002

95

590–620 50

Keterangan :

λ=d sinθn

% error=|λ−λreffλreff |×100%

b. Pada kisi yang belum diketahui.Lampu atom hidragirumn = 0, θ0 =179,9050, warna : putih

no orde warna θn θ=θn−θ0 sinθ λ (mm) d (mm) N1 1 Ungu 178,115 15,52 0,031 0,000321 0,010355 96,573212 Biru 177,869 26,44 0,035 0,000331 0,009457 105,74023 Hijau 177,375 24,85 0,044 0,000372 0,008455 118,27964 Jingga 177,333 16,56 0,045 0,000438 0,009733 102,73975 2 Ungu 175,919 25,76 0,069 0,000308 0,008928 112,0136 Biru 175,592 23,87 0,0757 Hijau 174,869 18,95 0,0878 Jingga 174,709 41,84 0,0919 3 Ungu 174,040 43,84 0,102 0,000221 0,0065 153,8462

10 Hijau 172,522 50 0,128 0,000278 0,006516 153,477211 Jingga 172,166 7,739 0,135 0,000295 0,006556 152,542412 4 Ungu 172,042 7,863 0,13713 Hijau 170 9,905 0,172

14 Jingga 169,342 10,563 0,183 15 hijau 164,893 15,012 0,259

N rata-rata : 124,4014

Keterangan :

d= λ . nsin θ

,danN=1d

IV. Pembahasan

Cacat keretakan pada kisi meyebabkan celah pada kisi melebar dibandingkan celah yang ada. Hal ini menyebabkan proses difraksi tergganggu. Ini salah satunya yang menyebabkan error. Ditambah dengan kurangnya ketelitian pembacaan sudut, karena terdapat bercak hitam pada saat pembacaan sudut.

Pada percobaan kisi yang belum diketahui, besar orde berbanding terbalik dengan intensitas difraksinya, semakin besar orde semakin kecil intensitas difraksinya. Panjang gelombangnya pun berbanding terbalik dengan besar orde karena semakin besar orde semakin pendek panjang gelombangnya.

V. Kesimpulan

(a) Spektrum panjang gelombang yang dipancarkan dari suatu cahaya yang didifraksikan dapat ditentukan dan diamati.

(b) Spektrum cahaya bergantung pada tingkat energi transisi elektron setiap lampu atom ang berbeda-beda.

(c) Lebar kisi dapat ditentukan dengan prinsip difraksi, dengan panjang gelomabang yang telah diketahui.

VI. Daftar Pustaka

(a) Modul Eksperimen Fisika I Laboratorium Fisika Lanjut Fakultas MIPA ITB.

(b) http://asyafe.wordpress.com/ 2008/07/18/spektrum-cahaya/

(c) Supyanto.2002.fisika sma untuk kelas XII.Jakarta:erlangga