LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM
FISIKA LANJUTAN FISIKA LANJUTAN
“
“EFEK COMPTONEFEK COMPTON””
Tanggal
Tanggal Praktikum Praktikum : : 25 25 April April 20172017 Tanggal
Tanggal Pengumpulan Pengumpulan : : 20 20 April April 20172017 Waktu
Waktu Praktikum Praktikum : : 08.00-selesai 08.00-selesai WIBWIB
Nama
Nama : Siti Sulistia Amanah: Siti Sulistia Amanah NIM
NIM : 1115016300: 111501630000280028 Kelompok
Kelompok : : 1 1 (satu)(satu) Nama Anggota
Nama Anggota :: 1.
1. My My Gempita Gempita Fitriyani Fitriyani (11150163000(11150163000009)009) 2.
2. Suryatul Suryatul Fajariah Fajariah (11150163000(11150163000015)015) 3.
3. Lena Lena Marlina Marlina (11150163000(11150163000025)025) 4.
4. Iis Isya’atul FaridahIis Isya’atul Faridah (11150163000026)(11150163000026) 5.
5. Bayu Bayu Ardian Ardian (11150163000(11150163000035)035) Kelas
Kelas : : Pendidikan Pendidikan Fisika Fisika 4A4A
LABORATORIUM TERPADU LABORATORIUM TERPADU
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAHHIDAYATULLAH JAKARTA
JAKARTA 2017 2017
EFEK COMPTON
A. Tujuan Praktikum
1. Mengukur garis spektrum energi 662 keV pada preparat Cs-137 untuk kalibrasi energi pencacah sintilasi
2. Mengukur kuanta
yang dihamburkan oleh aluminium dengan variasi sudut antara sumber dan detektor3. Menentukan energi E kuanta
yang dihamburkan B. Dasar TeoriSinar gamma merupakan gelombang elektomagnetik yang memiliki panjang gelombang ter[pendek atau frekuensi tertinggi. Sinar gamma dihasilkan oleh inti-inti atom yang tidak stabil (zat radioaktif) maupun sinar kosmis. Sinar gamma memiliki daya tembus yang sangat besar hingga menembus plat timbal dengan ketebalan beberapa cm. Keberadaan sinar gamma dapat dideteksi dengan detektor
Geiger-Muller. Sinar gamma (sering kali dinotasikan dengan huruf yunani gamma,
) adalah sebuah bentuk berenergi dari radiasi elektromagnetik yang diproduksi oleh radioaktivitas atau proses nuklir atau subatomik lainnya seperti penghancur elektron- positron.Sinar gamma membentuk spektrum elektromagnetik energi-tertinggi. Mereka sering kali didefinisikan bermulai dari energi 10 keV/ 2,42Ehz/ 124 pm, . meskipun siner radioaktif x keras. Penting untuk diingat bahwa tidak ada perbedaan fisikal antara sinar gamma dan sinar x dari energi yang sama, mereka adalah dua nama untuk radiasi elektromagnetik yang sama, yang seperti sinar matahari dan sinar bulan adalah dua nama untuk cahaya tampak. Namun, gama dibedakan dengan sinar x dari sumber mereka. Sinar gama adalah istilah untuk radiasi eletromegnetik enerti-tertinggi yang diproduksi oleh transisi energi karena percepatan elektron. Karena beberapa transisi elektron memungkinkan untuk memiliki energi lebih tinggi dari beberapa transisi nuklir, ada tumpang tindih antara apa yang kita sebut sinar gama energi rendah dan sinar-X energi tinggi (Krane,1992)
Inti tereksitansi akan kembali ke keadaan dasarnya dengan memancarkan foton yang energinya sama dengan perbedaan energi pada keadaan awal dan akhir dalam yang bersangkutan (Khopal, 2003).
Effek Compton Meskipun pemikiran bahwa cahaya terdiri dari foton foton dengan energi hf telah dikemukakan pada tahun 1905 ,namun pemikiran bahwa foton foton itu juga membawa momentum belum bisa dibuktikan secara eksperimen hingga tahun 1923. Pada tahun 1923 ditemukan bahwa sinar-x dihamburkan oleh electron bebas dimana panjang gelombang sinar x hamburan lebih panjang dari sinar x sebelum berinteraksi dengan electron bebas tersebut, peristiwa tersebut dinamakan pergerseran Compton.
C. Alat dan Bahan
No. Keterangan Gambar
1. 1 mixed preparation
2. 1 Cs-137 preparation 3,7 MBq
3. Aluminium
5. 1 Aparatus Set Compton
6. 1 detector output stage
7. Komputer
8. High Voltage power supply 1,5 kV
9. 1 MCA Box
D. Langkah Percobaan
Persiapan
No. Keterangan Gambar
1. Susunan peralatan dapat dilihat pada Gambar.
2. Siapkan panel eksperimen dengan skala sudut dan koordinat polar dan pelindung. Pasanglah pencacah sintilasi (e) pada output stage detector (f), kemudian pasang pada holder (d) dan MCA box pada Cassy.
3. Hubungkan output stage detector dengan power supply tegangan tinggi 1,5 kV. Hubungkan juga kabel sinyal 6 pole dan kabel BNC pada output stage detector dengan preamplifier dan input pada MCA-Box.
4. Hubungkan output RS-232 pada Cassy dengan komputer.
5.
Pasang power supply, kemudian hidupkan Cassy.
Kalibrasi Pencacah Sintilasi
No. Keterangan Gambar
Jalankan program CASSY Lab. Pilih
“Display measuring parameter” kemudian pilih “Multichannel Measurement”
Number of Channel = 256 channels Measuring Time = 200 s
Negatif pulse = on Gain box = -2
Pilih “Start measurement” atau tekan
<F9> untuk memulai pengukuran.
Secara perlahan-lahan naikkan tegangan
dari power supply sehingga garis 662 keV (Cs-137) berada di sekitar channel 150.
Hapus nilai pengukuran lama dengan
<F4> dan mulai pengukuran spektrum baru untuk kalibrasi dengan <F9>.
Pilih Energy Calibration untuk
melakukan kalibrasi energi pada channel dimana energi untuk Am-241 adalah 59,5 keV dan energi untuk Cs-137 adalah 662 keV.
Pencatatan spektrum
No. Keterangan Gambar
Keluarkan preparat
dari holder sampel dan ganti dengan Cs-137.Atur sudut pengukuran antara preparat dan detektor pada sudut = 0o dan ganti
waktu pengukuran menjadi 600 s.
Letakan penghabur aluminium (b), letakan pelindung tambahan (c), kemudian lakukan pengukuran spektrum.
pertama tanpa penghambur aluminium. Letakan kembali penghambur aluminium dan lakukan pengukuran baru untuk
spektrum kedua.
Aktifkan mode subtraction dengan dan kurangi spektrum 2 dengan spektrum 1. Aktifkan cursor dan tentukan energi E dari puncak maksimum, kemudian simpan nilai pengukuran dalam file.
Ulangi pengukuran untuk sudut sebesar 60o, 90o, dan 120o.
E. Data Pengamatan Spektrum
Dengan penghambur (SH) - 71 87 117 171 Tanpa penghambur (SL) 1953 72 74 111 153|
|
1953 1 13 6 18
273 229 346,5 518,5 605,5 Tabel Hasil PerhitunganNo
(keV)
(keV)1.
273 2732.
229 243,623.
246,5 5254.
518,5 -51850 5.
605,5 786,36F. Pengolahan Data Sudut
⁄
()
()
⁄
()
Sudut
⁄
()
()
⁄
()
Sudut
⁄
()
()
⁄
()
Sudut
⁄
()
()
⁄
()
()
⁄
()
Standar deviasi energi yang dihamburkan pada semua sudut
:
∑(
()
)
()
√
G. PembahasanPada praktikum efek Compton, digunakan kuanta gamma γ pada preparat Cs-137. Pada praktikum ini, dapat diketahui nilai energy γ sesudah dan sebelum hamburan. Menurut teori Compton, energi setelah hamburan bernilai lebih besar dibandingkan energi sebelum hamburan. Hal tersebut disebabkan karena panjang gelombang partikel setelah hamburan bernilai lebih besar dibandingkan panjang gelombang sebelum hamburan. Hal tersebut dipengaruhi oleh tumbukan yang terjadi pada partikel dan sudut yang dibentuk oleh partikel setelah terjadinya tumbukan.
Karena panjang gelombang berbanding terbalik dengan besarnya energi, maka semakin besar panjang gelombang maka semakin kecil nilai energinya.
Menurut teori yang berlaku, bahwa elektron yang berperan dalam proses efek Compton, menghambur suatu kuantum cahaya yang utuh (foton). Teori ini juga berlandaskan hipotesa bahwa kuantum-kuantum cahaya datang dari berbagai arah
tertentu dan dihamburkan dalam arah-arah tertentu pula. Hasil eksperimen yang dilakukan untuk menyelidiki teori tersebut telah menunjukkan bahwa radisi kuantum (foton) kecuali membawa energi juga memiliki momentum linier.
Dari data hasil praktium, diketahui bahwa saat spectrum diberi penghambur, nilai spectrum rata-rata lebih besar dibadingkan pada saat spectrum langsung (tanpa penghambur). Sedangkan nilai energi awal (E0) yang paling besar adalah ketika
kuanta berada pada posisi 120˚ terhadap detector. Nilai EƟ juga menunjukkan hasil
demikian.
Untuk mencari nilai energi awal, yang dibutuhkan adalah nilai dari EƟ, Ɵ, dan
mc2, dengan mc2 merupakan energi diam elektron yang bernilai 511 keV. H. Kesimpulan
Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa:
1. Efek compton adalah salah dari tiga proses yang melemahkan energi suatu sinar ionisasi
2. Menentukan energi E kuanta
yang di hamburkan dapat dilakukan dengan menggunakan preparat
3. Kalibrasi energi pencacah sintilasi dapat dilakukan dengan cassy lab. I. Komentar dan Saran
1. Diharapkan dalam praktikum lebih terarah dan berjalan dengan dengan efisien dan efektif
2. Peraturan berupa keselamatan kerja harus diperhatikan J. Daftar Pustaka
Akhadi, Mukhlis.1997. Pengantar Teknologi Nuklir . Jakarta: Rineka Cipta Khopal.2003. Deteksi Radisai dan Pengukuran. Jakarta : UI Press.
