Latihan Fisika Kelas XII Teori Atom
# 9
Pilgan

Percobaan tetes minyak Milikan dilakukan untuk mengetahui muatan elektron. Sebanyak 1 gram tetesan minyak diketahui mengandung 1,1×1027 buah elektron mampu dihentikan dengan memberikan medan listrik sebesar 5,6×10-11 N/C. Melalui percobaan ini, didapatkan besarnya muatan elektron adalah .... (percepatan gravitasi = 10 m/s2)

A

0,8×10-19 C

B

1,6×10-19 C

C

3,2×10-19 C

D

4,2×10-19 C

E

5,1×10-19 C

Pembahasan:

Diketahui:

Massa tetesan minyak mm = 1 gram = 10-3 kg

Banyaknya elektron pada tetesan nn = 1,1×1027

Besar medan listrik yang diberikan EE = 5,6×10-11 N/C

Percepatan gravitasi bumi gg = 10 m/s2

Ditanya:

Muatan elektron ee = ?

Jawab:

Berkas:Simplified Millikan oil drop.png

sumber: id.wikipedia.org

Percobaan Milikan ditujukan untuk mencari muatan dari elektron. Percobaan ini dilakukan dengan meneteskan tetesan minyak melewati sepasang lempengan yang dialiri listrik. Lempengan ini akan menghasilkan medan listrik yang memberikan gaya listrik apabila berinteraksi dengan partikel bermuatan — seperti elektron. Elektron yang terjatuh akibat gaya gravitasi mampu dihentikan apabila gaya listrik sama dengan gaya gravitasi. Pengamatan ini dilakukan menggunakan mikroskop.

Secara matematis, persamaan ini dapat dituliskan sebagai berikut.

Flistrik=FgravitasiF_{\text{listrik}}=F_{\text{gravitasi}}

qE=mgqE=mg

neE=mgneE=mg

e=mgnEe=\frac{mg}{nE}

mm merupakan massa tetesan (kg), gg merupakan percepatan gravitasi (10 m/s2), nn merupakan jumlah elektron dalam tetesan, dan EE merupakan besar medan listrik yang diberikan.

e=mgnEe=\frac{mg}{nE}

=103(10)(1,1×1027)(5,5×1011)=\frac{10^{-3}\left(10\right)}{\left(1,1\times10^{27}\right)\left(5,5\times10^{-11}\right)}

=1,6×1019=1,6\times10^{-19} C

Jadi, besarnya muatan elektron adalah 1,6×10-19 C.