Pretest Efek Zeeman Santi

Nama

:Susanti

NIM

:M0211072

Kelompok

:23

SOAL PRE TEST EFEK ZEEMAN 1. Apakah yang dimaksud dengan efek Zeeman? dan Jelaskan terjadinya efek Zeeman! 2. Apa pengaruh medan magnet luar apabila dikenai pada suatu atom? Apa yang terjadi  pada spektrum atom tersebut? 3. Apa yang dimaksud dengan konstanta magneton bohr? 4. Bagaimana hubungan antara Arus listrik (I) dengan medan magnet (B) pada suatu Solenoida? Dan tuliskan persamaannya! 5. Carilah gambar skema rangkaian alat pada praktikum efek Zeeman dan jelaskan fungsi dari masing-masing alat tersebut ! JAWAB

1. Efek Zeeman adalah gejala tambahan garis-garis spektrum jika atom-atom tereksitasi diletakan dalam medan magnet (terpecahnya garis spektral oleh medan magnetik). Terjadi pemisahan sebuah panjang gelombang menjadi beberapa panjang gelombang bila dikenakan medan magnet. Pada Efek Zeeman, Zeeman, sebuah garis spektrum terpisah menjadi tiga komponen, ini hanya terjadi dalam atom-atom spin. Efek Zeeman ini

dapat terjadi karena adanya suatu atom dalam medan magnet. Medan magnet itu sendiri dapat terjadi karena adanya pergerakan electron dalam orbital , dalam hal ini dapat dikatakan electron bergerak melingkar dengan jari-jari r dan kecepatan v. Sebagai contoh, Efek Zeeman dapat terjadi andaikan suatu atom atom hydrogen dalam keadaan 2p(l=1), kemudian menempatkannya di dalam suatu medan magnet seragam B(yang

dibangkitkan

oleh

suatu

magnet-elektrik

laboratorium,

misalnya).

Makamomen magnet µ yang berkaitan dengan momentum sudut orbital akan  berinteraksi dengan medan B, dan energi yang berkaitan dengan interaksi ini adalah V = -µ•B Yang berarti bahwa momen magnet yang searah dengan medan memiliki memiliki energi yang lebih rendah daripada yang berlawanan. Berdasarkan persamaan

µ=



l



 persamaan bagi momen magnet diperoleh: V =- - V=



l) •B





lzB



Hasil akhir diperoleh karena B dipilih dalam arah z karena lz samadengan mlħ V=



)B



V=mlµBB Besaran eħ/2m dikenal sebagai magnet on Bohr. (Krane,1992) Efek Zeeman membuktikan kehadiran sub-subkulit, dan merupakan peristiwa  pemisahan garis spectrum atom dalam medan magnet. (Wospakrik, 2005) 2. Atom-atom akan tereksitasi dan berada pada medan magnet eksternal. Spektrum atom dalam medan magnet akan terpisah menjadi 3 bagian yang sama. Penjelasannya dapat dijelaskan sebagai berikut, jika atom berada dalam medan magnetic maka keadaan dengan bilangan kuantum n akan terpecah menjadi sub keadaan sehingga energinya dapat lebih besar atau lebih kecil dari pada atom tanpa adanya medan magnetic. Akibatnya garis spectrum yang dimiliki oleh sebuah atom akan terpecah menjadigaris-garis yang terpisah jika atom dipancarkan kedalam medan magnetic. Jarak antara garis-garis yang terpisah ini bergantung pada kuat medan magnetic tersebut. Terpecahnya garis spectrum oleh medan magnetic ini disebut efek Zeeman. (Umar, 2008) 3. Konstanta magnet on bohr adalah : µ=





( )=

 

  -24

dinyatakan dengan µB nilai numeriknya adalah 9,274 x 10

2

-24

A • m = 9,274 x 10

J/T. Jika L = h/2π maka terbentuklah kuantitas yang dinamakan magnet on  bohr(bohrmagneton). Dimana persamaan µ =

 

L memperlihatkan bahwa yang

diasosiasikan dengan satuan fundamental dari momentum sudut adalah sebuah fundamental yang bersangkutan darimomen magnetic. Karena momentum sudut terkuantisasi komponennya dalam arah tertentu selalu merupakan kelipatan bulat dari 34

h/2π dimana h adalah konstanta planck (6,626 x 10-

J•s). Kuantitas h/2π

menyatakan satuan fundamental momentum sudut

dalam atom seperti e atas

muatan.(Sears,2000) 4. Untuk sebuah solenoida yang mempunyai N lilitan dan panjang l yang dialiri arus i, didapatkan bahwa induksi magnet di dalam solenoida adalah

Besar induksi magnet yang disebabkan oleh elemen arus adalah  berbanding lurus dengan arus listrik. 5. Gambar rangkaian percobaan Efek Zeeman :

Keterangan alat percobaan Efek Zeeman terdiri dari: 1. Lampu Cd sebagai sumber cahaya untuk pengamatan efek zeeman. 2. Sistem Optik sebagai system untuk melihat efek Zeeman. 3. Elektromagnet sebagai sumber medan magnet. 4. Sumberdaya a2 V/20 A, dan 0 – 12 V/20A sumber tegangan.

5. Amperemeter 20 A dc sebagai pengukur arus. Sumber : 

Krane,Kenneth.1992. FisikaModern.Jakarta:PenerbitUniversitas Indonesia



Sears .2000. FisikaUniversitas.Jakarta:Erlangga



Umar, Efrizon.2005. BukuPintarFisika.Depok:MediaPusindo



Woskpakrik, Hans J..2005. Dariatomoshinggaquark .Jakarta:KPG(KepustakaanPopuler  Gramedia)