Staff Site Universitas Negeri Yogyakarta

(1)

PETUNJUK PRAKTIKUM

FISIKA INTI

OLEH:

Yusman Wiyatmo, M.Si.

JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

(2)

Percobaan 1

Efek Variasi Ketebalan Bahan (Absorber) Terhadap Atenuasi

Radiasi Sinar Gamma

Tujuan Penelitian : Menentukan koefisien atenuasi bahan terhadap radiasi sinar gamma.

Alat:

1. 1 unit counter seperti Geiger- Muller counter S 2. Pengeras suara

3. Counter berjendela-tipis 4. Penjepit tabung-counter 5. Panel percobaan RAD

6. 2 buah lempengan aluminium 7. 6 buah lempengan timah 8. Penjepit preparasi 9. Model preparasi

10. Preparasi Ra-226, 3.3 kBq 11. Pencatat waktu

(3)

1. Set alat percobaan seperti terlihat pada Gb.1 dan Gb.2. Gunakan 2 lempengan aluminium (4) untuk menutupi radiasi alfa dan beta : letakkan sebuah lempengan aluminium di atas panel percobaan (1) dan sandarkan lempengan yang kedua pada lempengan pertama yang posisinya menghadap preparasi Ra-226. Biarkan posisi seperti ini untuk semua pengukuran di atas panel percobaan.

2. Geser tutup pelindung counter berjendela-tipis dengan hati-hati dan jangan menyentuh bagian jendela-tipisnya karena mudah pecah.

3. Penggunaan counter:

 Pertama-tama hentikan counter dengan menekan tombol STOP lalu RESET sehingga tertulis angka 0 pada layar display.

 Pengukuran: tekan tombol START pada counter dan pencatat waktu secara bersamaan.  Untuk mengakhiri pengukuran tekan tombol STOP pada counter dan pencatat waktu

secara bersamaan

4. Tambahkan lempengan timah diantara lempengan aluminium dengan counter (ketebalan tiap lempengan 2 mm) lalu ukurlah nilai cacah N1 untuk tiap penambahan lempengan

(ukurlah selama 1 menit, catat jumlah cacahnya). Gb.1. Rangkaian percobaan

1. panel percobaan 2. counter berjendela tipis 3. penjepit tabung counter 4. 2 lempengan aluminium 5. preparasi Ra-226 6. penjepit preparasi 7. lempengan timah

(4)

[image:4.612.87.509.112.374.2]

Tabel 1.

0 2 4 6 8 12



1min



1

N



1min



0

1 N

N 

5. Masukkan kembali preparasi Ra-226 ke dalam tempatnya kemudian ukur cacah natar N0.

N0= ______________.

6. Setelah pengukuran selesai letakkan kembali tutup pelindung counter berjendela-tipis.

Evaluasi

1. Carilah selisih dari N1– N0 dan catat harganya pada baris terakhir dari tabel 1.

2. Bagaimanakah hubungan antara ketebalan timah dengan nilai cacah?

___________________________________________________________________________

3. Pada ketebalan berapakah timah nilai cacah menjaadi berkurang ½ nya?

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________ Ketebalan

lapisan timah (mm)

(5)

Efek Dari Jarak Antara Sumber Radiasi Dan Counter

Berjendela-Tipis Terhadap Nilai Cacah

Tujuan penelitian : Menyelidiki pengaruh jarak antara sumber radiasi dan counter

berjendela-tipis terhadap nilai cacah radiasi sumber radioaktif.

Alat:

1. Counter GM 2. Pengeras suara

3. Counter berjendela-tipis 4. Panel percobaan

5. Penjepit tabung counter 6. Bingkai aluminium 7. 2 penjepit

8. Penjepit preparasi

9. Model preparasi 10. Lempengan timah 11. Kaos lampu

12. Preparasi Ra-226, 3.3 kBq 13. Pencatat waktu

14. Selember kertas 6x6 cm 15. Gunting

Petunjuk Praktikum:

(6)

Gb.1. Rangkaian alat percobaan

Gb.2. Rangkaian percobaan terlihat dari atas Gb.3. Rangkaian percobaan untuk langkah

1. Susun alat seperti terlihat pada Gb.1 dan Gb.2.

2. Geser tutup pelindung counter berjendela-tipis dengan hati-hati dan jangan menyentuh bagian jendela-tipisnya karena mudah pecah.

o Pertama-tama hentikan counter dengan menekan tombol STOP lalu RESET sehingga tertulis angka 0 pada layar display.

o Pengukuran: tekan tombol START pada counter dan pencatat waktu secara bersamaan.

o Untuk mengakhiri pengukuran tekan tombol STOP pada counter dan pencatat waktu secara bersamaan.

[image:6.612.86.534.109.336.2]

4. Susun counter berjendela-tipis dan preparasi Ra-226 dengan jarak yang divariasi dan ukur nilai cacahnya (N1) cacah dihitung dalam 1 menit untuk tiap jarak.

Tabel 1.

d/cm 2 3 4 5 6 7 8 9 10

(7)



1min



1

N

N ~

d

1

N ~ 1₂

d

Evaluasi:

6. Hitung harga untuk fungsi N ~ 1/d dan N ~ 1/d2 (mulai dari harga pengukuran pertama) dan tuliskan di baris terakhir pada tabel 1 dan 2.

7. Plot angka-angka tersebut ke dalam dua buah grafik sebagai fungsi titik-titik sumber radiasi (preparasi Ra-226) dan bandingkan kurva dengan perhitungan dari fungsi N ~ 1/d dan N ~ 1/d2 (lihat gambar 4 dan 5).

8. Menurut pengamatan bagaimana hubungan antara jarak dan nilai cacah?

_________________________________________________________________________

9. Bagaimanakah hubungan antara jarak dan nilai cacah untuk tiap-tiap titik sumber radiasi? __________________________________________________________________________

10. Bagaimanah nilai cacah menurun untuk tipe sebaran sumber radiasi ketika jarak antara sumber dan counter berjendela-tipis ditambah?

__________________________________________________________________________

(8)

Ralat Statistik dari Pengukuran Tunggal

Tujuan Penelitian: Menghitung nilai cacah untuk pengukuran berulang yang bervariasi dan menghitung deviasi presentase sebuah pengukuran tunggal dari nilai rata-rata.

Alat:

1. 1 unit counter seperti Geiger- Muller counter S

2. Pengeras suara

3. Counter berjendela-tipis

4. Penjepit tabung counter

5. Panel percobaan RAD

6. Model preparasi

7. Penjepit

8. Lempeng timah

9. Pencatat waktu

10.Preparasi Ra-226, 3.3 kBq

Penjepit preparasi

Petunjuk Praktikum:

03

Gb.1. Rangkaian percobaan

(9)

1. Set alat seperti terlihat pada Gb. 1 dan Gb. 2.

2. Geser tutup pelindung counter

berjendela-tipis dengan hati-hati dan jangan menyentuh bagian jendela-tipisnya karena mudah pecah.

 Pertama-tama hentikan counter

dengan menekan tombol STOP lalu RESET sehingga tertulis angka 0 pada layar display.

 Pengukuran: tekan tombol

START pada counter dan pencatat waktu secara bersamaan.

 Untuk mengakhiri pengukuran

tekan tombol STOP pada counter

dan pencatat waktu secara

bersamaan.

[image:9.612.210.536.120.396.2]

4. Untuk tiap-tiap pengukuran berulang yang diberikan pada tabel 1, ukur jumlah cacah lima kali.

Tabel 1.

Pengukuran

No

 

1

1 10s 

N

 

1 2 60s 

N





1 3 120s 

N 1 2 3 4 5

5. Setelah pengukuran selesai, pindahkan preparasi Ra-226 dari rangkaian percobaan dan kembalikan ke kotaknya. Letakkan kembali tutup pelindung counter berjendela-tipis.

Evalu asi

(10)

[image:10.612.83.516.357.597.2]

1. Hitung harga rata-rata N _{untuk tiap 3 kali pengukuran.}

Tabel 2.

 

1 1 10s 

N

 

1 2 60s 

N





1 3 120s 

N

2. Dari perhitungan probabilitas, kita tahu bahwa untuk kejadian random :

68,3 % Harga-harga pengukuran beradadi dalam interval N  N ,

95,4 % Harga-harga pengukuran beradadi dalam interval N ₂ N , dan

99,7 % Harga-harga pengukuran beradadi dalam interval N ₃ N .

N disebut deviasi standart. Hitung harga untuk tiga harga rata-rata dan sebutkan di interval mana? Lalu hitung deviasi standart  dalam persen _

      N % 100

 . Tabel 3.

Cacah N N N  N N  N

N

% 100 

 

s N

10 1

 

s N

60 2



s



N

120 3

3. Bagaimanakah hubungan antara nilai cacah rata-rata dengan deviasi standart dalam persen?

__________________________________________________________________________

(11)

Uji Statistik Radiasi Latar

Tujuan Penelitian: Mengetahui frekuensi cacah latar yang terjadi, ketika jumlah cacah dalam 10 detik diukur 100 kali.

Alat:

3. Counter berjendela-tipis 4. Penjepit tabung counter 5. Panel percobaan RAD 6. Pencatat waktu

Petunjuk Praktikum:

(12)

1. Set alat percobaan seperti terlihat pada Gb.1 dan Gb.2.

 Pertama-tama hentikan counter

dengan menekan tombol STOP lalu RESET sehingga tertulis angka 0 pada layar display.

 Pengukuran: tekan tombol START

pada counter dan pencatat waktu secara bersamaan.

 Untuk mengakhiri pengukuran

tekan tombol STOP pada counter

dan pencatat waktu secara

bersamaan.

[image:12.612.299.548.152.414.2]

4. Ukur cacah latar 100 kali. Buatlah tanda perhitungan tiap cacah latar yang dapat dipercaya terjadi lalu hitung dan tuliskan pada tabel 1.

Tabel 1.

 

s N

10 0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Kejadian

5. Setelah pengukuran selesai letakkan kembali tutup pelindung counter berjendela-tipis. Gb.1. Rangkaian percobaan (1) panel percobaan, (2) counter berjendela tipis, (3) penjepit tabung counter

(13)

Evaluasi

1. Berapakah range cacah latar ?

N0 = _________ s/d __________

2. Cacah latar yang mana yang sering muncul?

N0 = ____________

3. Carilah nilai rata-rata untuk semua cacah latar! N₀_{= ____________}

4. Gambarkan grafik menggunakan pasangan harga dari tabel 1 lalu gambarkan juga dalam

harga rata-rata ( sumbu x :

 

s N

10 0

; sumbu y : frekuensi). (lihat gambar 3).

5. Apakah harga rata-rata dan harga yang sering muncul sama?

___________________________________________________________________________

6. Apa yang bisa kita simpulkan dari harga-harga pengukuran yang menyimpang dari nilai yang sering muncul?

___________________________________________________________________________

(14)

(15)

Mengukur Nilai Cacah Untuk Thorium Dengan Variasi

Massa

Tujuan Penelitian: Memvariasi massa material radioaktif dengan menambah jumlah kaos lampu pada kantong plastik di depan tabung counter berjendela-tipis. (1 kaos lampu mengandung 0,3 g thorium dalam bentuk thorium nitrate).

Alat:

1. 1 unit counter seperti Geiger- Muller counter S

2. Pengeras suara

3. Counter berjendela tipis

4. Penjepit tabung counter

5. Panel percobaan RAD

6. Bingkai aluminium

7. 2 buah penjepit

8. 3 buah kaos lampu

9. Pencatat waktu

Petunjuk Praktikum:

05

(16)

1. Set alat seperti terlihat pada Gb. 1 dan Gb. 2. Jangan dulu meletakkan kaos lampu pada bingkai aluminium (4).

 Pertama-tama hentikan counter dengan

menekan tombol STOP lalu RESET sehingga tertulis angka 0 pada layar display.

 Pengukuran: tekan tombol START pada

counter dan pencatat waktu secara bersamaan.

 Untuk mengakhiri pengukuran tekan

tombol STOP pada counter dan pencatat waktu secara bersamaan.

4. Ukurlah nilai cacah N1 pada saat tidak ada kaos lampu, menggunakan 1 kaos lampu, 2 kaos

[image:16.612.328.564.69.322.2]

lampu, dan 3 kaos lampu (6) yang diletakkan di bingkai aluminium (4) menghadap ke counter dengan menggunakan penjepit (5).

Tabel 1

Jumlah kaos lampu 0 1 2 3

min 1

N

[image:16.612.89.430.624.713.2]

5. Letakkan hanya 1 kaos lampu yang dimasukkan ke dalam sebuah kantong plastik pada bingkai aluminium dengan menggunakan penjepit. Lalu Ukurlah nilai cacah N2. Ukurlah juga nilai cacah dengan menambahkan jumlah kantong plastik yang melapisi kaos lampu.

Tabel 2.

Jumlah kantong plastik yang membungkus kaos

lampu 0 1 2 3

min 2

N

(17)

Evaluasi

1. Tiap kaos lampu mengandung sekitar 0,3 sampai 0,4 g thorium murni. Bagaimanakah hubungan antara nilai cacah dengan massa thorium?

___________________________________________________________________________

2. Bagaimanakah hubungan kuantitatif antara nilai cacah dengan massa thorium?

___________________________________________________________________________

3. Alasan apa yang bisa kita gunakan untuk kejadian di atas?

___________________________________________________________________________

(18)

Uji Potasium Sulfat

Tujuan Penelitian: Menguji apakah potasium sulfat memancarkan radiasi terionisasi.

Alat:

3. Counter berjendela tipis 4. Penjepit tabung counter 5. Panel percobaan RAD 6. 1 botol Potasium sulfat 7. Pencatat waktu

Petunjuk Praktikum:

06

(19)

1. Set alat seperti terlihat pada Gb.1 dan Gb.2. Letakkan botol potasium sulfat (4) berjarak 0,5 cm , putar botor sehingga label tidak berada tepat di depan counter berjendela-tipis.

berjendela-tipis dengan hati-hati dan jangan menyentuh

bagian jendela-tipisnya karena mudah

pecah.

 Pertama-tama hentikan counter dengan

menekan tombol STOP lalu RESET sehingga tertulis angka 0 pada layar display.

 Pengukuran: tekan tombol START

pada counter dan pencatat waktu secara bersamaan.

 Untuk mengakhiri pengukuran tekan

tombol STOP pada counter dan pencatat waktu secara bersamaan

4. Dengan potasium sulfat berada di depan counter hitunglah nilai cacah N1 untuk waktu

[image:19.612.308.543.69.350.2]

pengukuran 10 menit. Baca juga nilai cacah untuk waktu 2, 4 dan 6 menit.

Tabel 1.

1

N



menit



N

2 1



menit



N

4 1



menit



N

6 1



menit



N

10 1

5. Pindahkan botol potasium sulfat dari rangkaian percobaan lalu ukurlah cacah latarnya N0.

Ukur juga cacah latarnya pada saat 2, 4, dan 6 menit.

Tabel 2.

0

N



menit



N

2 0



menit



N

4 0



menit



N

6 0



menit



N

10 0

(20)

Evaluasi

1. Bandingkan cacah N1 dengan N0 setelah pengukuran 10 menit. Kesimpulan apa yang bisa

kita dapat dari perbandingan ini?

N1= ____________________

N0 = ____________________

_____________________________________________________________________________

(21)