LAPORAN PRAKTIKUM spektroskopi atom

LAPORAN PRAKTIKUM

SPEKTROSKOPI ATOM

MATA KULIAH: BIOFISIKA

Dosen Pengampu: Ign. Edi Santosa

Oleh:

Margaretha Bertie Riyani 101434011

PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2012

A. ACARA PRAKTIKUM

Judul praktikum : Spektroskopi Atom

Hari, tanggal : Rabu, 21 November 2012

Waktu : 13.00 – 15.00 WIB

Tempat : Laboratorium Fisika Universitas Sanata Dharma

B. TUJUAN

Tujuan dari praktikum ini antara lain:

1.Mahasiswa mampu menggunakan alat spectrometer dengan baik

dan benar

2.Mahasiswa mampu mengukur sudut apit cahaya yang tampak.

3.Mahasiswa menentukan spektrum panjang gelombang yang

dipancarkan lampu lucutan neon yang terdiri dari berbagai

macam warna.

C. ALAT DAN BAHAN

Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini antara lain:

1. Spektrometer

2. Lampu lucutan neon

3. Kisi difraksi 100 L/mm

4. Sumber tegangan

D. DASAR TEORI

Atom terdiri dari inti atom dan electron yang

mengelilinginya. Electron yang mengelilingi inti atom tersebut

memiliki lintasan yang berbeda-beda, sesuai dengan tingkat

tenaga electron tertentu. Electron yang mengalami perpindahan

ke tingkat yang lebih rendah (mengalami deeksitasi) akan

melepaskan tenaga yang berupa cahaya. Cahaya ini yang kemudian

tampak dan dapat diamati. Cahaya yang tampak ini akan berbeda-

beda, tergantung pada jenis atomnya.

Spektroskopi adalah ilmu yang mempelajari segala sesuatu

tentang interaksi antara materi dengan radiasi

elektromagnetik. Alat yang digunakan untuk mengukur panjang

gelombang masing-masing warna adalah spektrometer.

Spektrometer adalah alat optik untuk menghasilkan garis

spektrum cahaya dan mengukur panjang gelombang serta

intensitasnya. Fungsi dari spektroskopi atom ini adalah untuk

identifikasi tingkat molekuler. Dalam spectrometer, cahaya

dari lampu lucutan akan nampak dengan melihatnya dari

teropong. Cahaya-cahaya yang tampak tersebut terdiri dari

berbagai macam warna dengan panjang gelombang yang berbeda-

beda. Panjang gelombang warna yang mampu dilihat oleh mata

manusia yaitu antara 400-700 nm yang disebut dengan visible

light. Kisi difraksi yang diletakkan di tengah spectrometer

berfungsi untuk menguraikan (mendispersi) cahaya. Cahaya putih

akan tersebar pada masing-masing panjang gelombang, dan

menghasilkan spektrum pelangi. Berikut ini adalah panjang

gelombang warna yang diukur dalam satuan nanometer (nm).

a.Warna ungu: 380 – 450 nm

b.Warna biru: 450 – 495 nm

c.Warna hijau: 495 – 570 nm

d.Warna kuning: 570 – 590 nm

e.Warna jingga: 590 – 620 nm

f.Warna merah: 620 – 750 nm

E. PROSEDUR

Gambar 1.

1. Semua alat yang digunakan dirangkai secara benar.

2. Lampu lucutan dipasang pada tempat yang sudah disediakan.

3. Alat dihubungkan dengan sumber listrik.

4. Saklar dinyalakan hingga lampu menyala.

5. Cahaya diamati dengan menggunakan teropong pada

spectrometer dan cahaya tersebut disesuaikan pada titik

silang yang tampak dalam teropong dengan menggeser

teropong secara perlahan.

6. Setelah cahaya terletak pada titik silang, sudut diamati

berdasarkan skala yang terdapat dalam spectrometer. Hasil

yang diperoleh kemudian dicatat sebagai kedudukan teropong

awal (θo).

7. Kemudian kisi difraksi diambil dan dilektakkan di tengah

spektrometer.

8. Teropong pada spectrometer kemudian digeser secara

perlahan sampai diperoleh cahaya yang berupa garis-garis

dengan warna yang sudah terdispersi.

9. Setelah ditemukan cahaya pada orde satu (1), dipilih 5

cahaya yang akan diukur sudut apitnya.

10. Satu per satu cahaya yang akan diukur diamati seperti

pada langkah 5 dan 6, begitu seterusnya sampai cahaya

kelima dan hasilnya dicatat sebagai kedudukan sudut (θm).

11. Langkah 8 sampai 10 diulang kembali untuk mendapatkan

orde 2 dan 3.

F. DATA HASIL PERCOBAAN

Berdasarkan percobaan, diperoleh data sebagai berikut:

Kedudukan awal teropong 91,5o + 9 menit, dimana 1o = 60 menit,

maka:

Kisi difraksi yang digunakan = 100 L/ mm, hal ini berarti

dalam 1 mm terdapat 100 garis cahaya.

m

m

Tabel 1. Sudut saat cahaya tampak berada pada garis silang

Cahay

a ke

-

Orde (m)

1 2 3

395o – 95,5o +

22’98,5o – 99o + 30’

102,5o – 103o +

15’

495o – 95,5o +

19’98,5o – 99o + 25’ 102,5o – 103o + 4’

8 95o – 95,5o + 9’ 98,5o – 99o + 12’102o – 102,5o +

16’9 95o – 95,5o + 7’ 98,5o – 99o + 7’ 102o – 102,5o + 8’

1294,5o – 95o +

31’98o – 98,5o + 22’

101,5o – 102o +

15’

G. PERHITUNGAN

Tabel 2. Sudut saat cahaya tampak berada pada garis silang

Cahaya

ke -

(θm)m = 1 m = 2 m = 3

3

4

8

9

12

Dan

Maka θ dapat dihitung dengan menggunakan rumus

θ = θm – θ0

Tabel 3. Sudut (θ) masing-masing cahaya dalam orde masing-

masing

Cahaya

ke -

θ = θm – θ0 (0) Sin θm = 1 m = 2 m = 3 m =1 m = 2 m = 3

3 3,72 7,35 11,1 0,065 0,128 0,1934 3,67 7,27 10,92 0,064 0,126 0,1898 3,5 7,05 10,62 0,061 0,123 0,1849 3,47 6,97 10,45 0,060 0,121 0,18112 3,37 6,72 10,1 0,059 0,117 0,175

Untuk menghitung panjang gelombang masing-masing cahaya,

digunakan rumus:

Dengan:

m = orde (warna)

λ = panjang gelombang

d = konstanta kisi = 1 x 10-5 m

θ = sudut apit (o)

Cahaya

ke -

Rata-rata λ (m)

m = 1 m = 2 m = 3

30,65

10-60,64 10-6 0,64 10-6

0,64 10-6

40,64

10-60,63 10-6 0,63 10-6

0,63 10-6

80,61

10-60,61 10-6 0,61 10-6

0,61 10-6

90,60

10-60,60 10-6 0,60 10-6

0,60 10-6

120,59

10-60,59 10-6 0,58 10-6

0,59 10-6

Tabel 4. Panjang gelombang masing-masing cahaya dalam masing-

masing orde

H. PEMBAHASAN

Pada percobaan ini, praktikan hanya mengamati spectrum

cahaya yang tampak dari lampu lucutan neon. Cahaya yang tampak

saat dilihat melalui teropong merupakan proses deeksitasi

electron. Cahaya tampak tersebut dapat diamati sampai beberapa

orde tergantung pada kemampuan penglihatan praktikan. Dalam

praktikum ini, praktikan hanya mengambil 3 orde pertama,

karena pada orde yang keempat cahaya mulai tidak dapat

terlihat dengan jelas. Lampu lucutan neon secara kasat mata

memperlihatkan warna merah. Namun setelah diamati menggunakan

spectrometer, pada lampu lucutan neon juga terdapat spectrum

warna kuning, oranye, dan merah keunguan.

Pada praktikum ini, dipilih 5 garis cahaya dalam setiap

orde. Cahaya tersebut adalah cahaya kuning (cahaya nomor 3 dan

4), cahaya merah (cahaya nomor 8 dan 9), serta cahaya merah

keunguan (cahaya nomor 12). Untuk mencari panjang gelombang

masing-masing cahaya, diperlukan kedudukan teropong awal dan

kedudukan teropong saat mendapatkan masing-masing orde.

Panjang gelombang cahaya tampak yaitu berkisar pada 400 – 700

nm. Rata-rata panjang gelombang yang diperoleh masing-masing

cahaya dalam praktikum ini yaitu:

a. Cahaya kuning (nomor 3) = 640 nm

b. Cahaya kuning (nomor 4) = 630 nm

c. Cahaya merah (nomor 8) = 610 nm

d. Cahaya merah (nomor 9) = 600 nm

e. Cahaya merah keunguan (nomor 12) = 590 nm.

Data yang diperoleh ini kurang sesuai dengan data yang

telah ditetapkan. Hal ini mungkin dikarenakan keterebatasan

kemampuan mata praktikan saat mengamati cahaya dalam teropong.

Sementara data yang sudah ditetapkan berdasarkan penglihatan

secara kasat mata.

I. KESIMPULAN

Berdasarkan percobaan, dapat disimpulkan sebagai berikut:

1.Pada lampu lucutan neon, cahaya yang tampak dari teropong

berwarna merah, oranye, kuning, dan merah keunguan.

2. Panjang gelombang masing-masing cahaya bervariasi.

3.Untuk menghitung panjang gelombang suatu cahaya dapat

dilakukan dengan menggunakan spectrometer dan mengukur

kedudukan teropong awal dan kedudukan teropong pada setiap

orde.