Aplikasi Spektrofotometer Kisi Sederhana dan Lampu Pijar pada Eksperimen Radiasi Benda Hitam untuk Penentuan Konstanta Plank

Bintoro Siswo Nugroho, Yudi Pernandes, Boni Pahlanop Lapanporo

Abstract


Telah dilakukan rancang bangun spektrofotometer untuk menganalisis spektrum cahaya tampak yang digunakan pada eksperimen radiasi benda hitam dalam penentuan konstanta Planck. Komponen utama alat ini terdiri dari lampu pijar sebagai sumber radiasi benda hitam, kolimator sebagai pengarah sinar, lensa cembung sebagai pengkonsentrasi sinar, kisi difraksi sebagai pendispersi, dan kamera sebagai detektor, serta perangkat lunak Tracker sebagai program analisis data. Spektrum radiasi benda hitam direkam untuk empat variasi suhu yang diperoleh dengan mengubah besar arus masuk pada lampu pijar. Agar suhu benda hitam dapat ditentukan dengan lebih akurat, derau spektrum dihilangkan dengan melakukan fiting polinomial orde 10 pada data. Dari data yang diperoleh, nilai konstanta Planck dihitung dengan membandingkan dua intensitas spektrum pada panjang gelombang yang sama. Berdasarkan perhitungan, didapatkan nilai Planck sebesar h=(5,65±1,53)×10^(-34)  J s. Meskipun akurasinya masih perlu ditingkatkan, metode ini memiliki keuntungan berupa prosedur eksperimen yang lebih sederhana dan adanya informasi visual spektrum benda hitam dalam representasi warna maupun grafik. Hal tersebut dapat membantu mahasiswa memahami karakteristik spektrum malar radiasi termal yang sangat berbeda dari spektrum diskrit deeksitasi atomik.


Keywords


radiasi benda hitam, konstanta planck, tracker, spektrofotometer

Full Text:

PDF

References


Steiner, R. L., Williams, E. R., Newell, D. B., and Liu, R., Towards an electronic kilogram: An improved measurement of the Planck constant and electron mass, Metrologia, 42(5), pp.431–441, 2005.

Bobst, R. L. and Karlow, E. A., A direct potential measurement in the photoelectric effect experiment, American Journal of Physics, 53(9), pp.911–912, 2005.

Keesing, R. G., The measurement of Planck’s constant using the visible photoelectric effect, European Journal of Physics, 2(3), pp.139–149, 1981.

O’Connor, P. J. and O’Connor, L. R., NOTES: Measuring Planck’s Constant Using a Light Emitting Diode, The Physics Teacher, 12(7), pp.423–425, 2006.

Zhou, F. and Cloninger, T., Computer-Based Experiment for Determining Planck’s Constant Using LEDs, The Physics Teacher, 46(7), pp.413–415, 2008.

Planck, M., Max Planck: the reluctant revolutionary 01, Physics World, 13(12), pp.1–10, 2018.

Brizuela, G. and Juan, A., Planck’s constant determination using a light bulb, American Journal of Physics, 64(6), pp.819–821, 2005.

Dryzek, J. and Ruebenbauer, K., Planck’s constant determination from black‐body radiation, American Journal of Physics, 60(3), pp.251–253, 2005.

Tracker, https://physlets.org/tracker/

Navrátil, Z., Dosoudilová, L., and Jurmanová, J., Study of Planck’s law with a small USB grating spectrometer, Physics Education, 48(3), pp.289–297, 2013.

Bonnet, I. and Gabelli, J., Probing Planck’s law at home, European Journal of Physics, 31(6), pp.1463–1471, 2010.

Edwards, R. K., Brandt, W. W., and Companion, A. L., A simple and inexpensive student spectroscope, Journal of Chemical Education, 39(3), pp.147, 1962.

Khairurrijal, Widiatmoko, E., Widayani, Budiman, M., and Abdullah, M., A simple spectrophotometer using common materials and a digital camera, Physics Education, 46(3), pp.332, 2011.

Forsythe, W. and Adams, E., Radiating characteristics of tungsten and tungsten lamps, J. Opt. Soc. Am, 35(2), pp.108–113, 1945.




DOI: http://dx.doi.org/10.26418/positron.v9i1.32784

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


PUBLISHED BY
IN COOPERATION WITH

Jurusan Fisika
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Tanjungpura
 Physical Society of Indonesia
Cabang Kalimantan Barat

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.