Penentuan Konstanta Planck

7

A. PENDAHULUAN

Dioda cahaya atau lebih dikenal dengan sebutan LED (light-emitting diode) adalah suatu semikonduktor yang memancarkan cahaya monokromatik yang tidak koheren ketika diberi tegangan maju. LED terdiri dari sebuah chip bahan semikonduktor yang diisi penuh, atau di-dop, dengan ketidakmurnian untuk menciptakan sebuah struktur yang disebut p-n junction. Pembawa-muatan elektron dan lubang mengalir ke junction dari elektroda dengan voltase berbeda. Ketika elektron bertemu dengan lubang, dia jatuh ke tingkat energi yang lebih rendah, dan melepas energi dalam bentuk foton. Panjang gelombang dari cahaya yang dipancarkan tergantung dari selisih pita energi dari bahan yang membentuk p-n junction. Sebuah dioda normal, biasanya terbuat dari silikon atau germanium, memancarkan cahaya tampak inframerah dekat, tetapi bahan yang digunakan untuk sebuah LED memiliki selisih pita energi antara cahaya inframerah dekat, tampak, dan ultraungu dekat. Tak seperti lampu pijar dan neon, LED mempunyai kecenderungan polarisasi. Chip LED mempunyai kutub positif dan negatif (p-n) dan hanya akan menyala bila diberikan arus maju. Ini dikarenakan LED terbuat dari bahan semikonduktor yang hanya akan mengizinkan arus listrik mengalir ke satu arah dan tidak ke arah sebaliknya. Bila LED diberikan arus terbalik, hanya akan ada sedikit arus yang melewati chip LED. Ini menyebabkan chip LED tidak akan mengeluarkan emisi cahaya. Karakteristik chip LED pada umumnya adalah sama dengan karakteristik dioda yang hanya memerlukan tegangan tertentu untuk dapat beroperasi. Namun bila diberikan tegangan yang terlalu besar, LED akan rusak walaupun tegangan yang diberikan adalah tegangan maju. Tegangan yang diperlukan sebuah dioda untuk dapat beroperasi adalah tegangan maju (Vg).

Energi foton bergantung pada frekuensi cahaya yang digunakan. Berdasarkan perumusan teoritik diperoleh hubungan

(1)

Pada tahun 1905 Einstein mengemukakan penjelasan berupa ketergantungan foton pada frekuensi radiasi,

(2)

sehingga persamaan (1) menjadi

(3)

Energi minimum disebut sebagai fungsi kerja (work function). Tegangan pada saat pertama kali menyala disebut dengan V0 (istilah berbeda dibeberapa buku).

B. PENGAMBILAN DATA

Rangkai alat seperti pada gambar berikut ini.

  1. Naikkan tegangan perlahan-lahan sehingga pertambahan arus dapat dilakukan setiap 1 mA. Dari sini akan didapatkan bahwa sampai pada tegangan tertentu LED belum menyala. Lanjutkan penambahan tegangan sampai terjadi aliran arus yang ditandai dengan LED menyala.
  2. Lanjutkan pencatatan sampai terbentuk kurva V-I secukupnya.
  3. dengan cara yang sama, gunakan LED dengan warna yang lain, misal : merah, kuning, hijau, biru.
  4. dari Kurva V dan I untuk masing-masing LED tentukan Vg kemudian plot grafik antara Vg dan  [lamda].

C. ANALISIS DATA

Menentukan Analisis Vg

– Plot grafik antara V dan I

– Pilih beberapa titik yang di anggap linear y = ax+b

dengan

y = I dan x=V.

Syarat terjadinya Vg adalah ketika V=I, maka Vg=-b/a untuk masing-masing warna nyala LED.

Menentukan Konstanta Planck

Plot grafik antara Vg dengan 1/[lamda].

dari persamaan garis lurus y = ax+b, maka dapat dianalogikan sebagai berikut

dengan c=3 x 10^8 m/s, dan e=1,6 x 10^-19 eV, maka nilai h dapat ditentukan dengan :

Dengan prosentase ralat kesalahan sebesar :

Menentukan Suhu Diode

suhu diode dapat ditentukan dengan

REFERENSI

Agus, P. 2006. Fisika Kuantum. Yogyakarta : Penerbit Gava Media.

Bueche, F.J. 1989. Teori dan Soal-soal Fisika. Jakarta : Penerbit Erlangga.

Indratno, T.K. 2010. Laporan Praktikum Fisika Modern. Tidak Dipublikasikan.

Krane, K. 2008. Fisika Modern. Jakarta : UI Press.

Tim Praktikum Fisika Modern. 2010. Petunjuk Praktikum Fisika Modern. Yogyakarta : Lab. Ilmu Alam UAD

SEMOGA BERMANFAAT….!!!!!!!!!!!

One thought on “Penentuan Konstanta Planck

Leave a Reply

Alamat surel Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

You may use these HTML tags and attributes:

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>