SEJARAH SINAR KATODA DAN SIFAT-SIFAT SINAR KATODA

Sejarah Sinar Katoda

Pada tahun 1857 Heinrich Geissler mengumumkan keberhasilannya dalam membuat ruang hampa udara bertekanan sangat rendah. Para ilmuwan menyambut hangat penemuan Geissler. Penemuan Geissler selanjutnya digunakan oleh Julius Plocker untuk melakukan percobaan. Sebuah tabung berisi gas diberi elektroda positif (anoda) dan elektroda negatif (katoda) pada ujung-ujungnya. Jika elektroda-elektroda dihubungkan dengan sumber tegangan tinggi molekul-molekul gas akan terionisasi menjadi muatan positif dan muatan negatif. Peristiwa ini sering dinamakan pelucutan gas (discharge). Adapun instrumen yang digunakan sering disebut tabung lucutan.

Plocker menghampakan tabung lucutan. Kemudian memberi tegangan tinggi pada kedua- elektrodanya. Amperemeter dipasang untuk memantau arus. Karena tidak ada gas di dalamnya, maka diharapkan tidak ada arus yang mengalir. Ternyata hasilnya lain, yaitu ada arus. Yanglebih mengherankan lagi, dinding tabung di belakang anoda berpendar mengeluarkan cahayahijau pucat. Plocker tidak dapat menjelaskan kedua peristiwa itu. Pada tahun 1875, Sir William Crookes berusaha  menyelidiki sifat-sifat sinar kehijauan itu . Ia menggunakan tabung yang dibelokkan tegak lurus. Sinar kehijauan muncul pada bagian tabung yang langsung berhadapan dengan katoda. Akhirnya, ia menyimpulkan bahwa ada sesuatu yang keluar dari katoda. Eugene Goldstein menamakannya sinar katoda. Dari kenyataan bahwa di dalam tabung kaca yang hampa, suatu berkas sinar katoda (elektron-elektron) diarahkan ke berbagai layar untuk menghasilkan gambar maka itu adalah tabung sinar katoda (CRT). Elektron-elektron yang dipancarkan oleh katoda panas dipercepat oleh suatu tegangan tinggi (5000-50000 V) yang diberikan kepada anoda. Elektron-elektron keluar dari piston elektron melalui lubang kecil pada anoda. Bagian dari permukaan tabung dilapisi dengan bahan fluorensen yang berpijar ketika ditumbuk oleh elektron. Akan tampak suatu titik kecil yang terang pada saat berkas sinar elektron mengenai layar. Dua plat horizontal dan dua vertikal sinar elektron ketika diberikan tegangan. Elektron-elektron dibelokan menuju plat yang positif. Pada plat penyimpang yang tegangannya diubah-ubah, titik terang tersebut dapat diletakkan pada titik mana pun pada layar. Pada tabung gambar atau monitor komputer maupun televisi, berkas sinar katoda elektron dibuat menyapu layar dalam bentuk garis-garis horizontal yang berurutan. Berkas sinar tersebut disapukan secara horizontal oleh plat atau kumparan penyimpang horizontal. Ketika medan penyimpang horizontal mencapai maksimum pada suatu arah, berkas mendekati sisi yang berlawanan. Ketika berkas sinar mencapai sisi ini tergangu atau arus berubah dengan cepat untuk mengembalikan berkas ke sisi layar di serbang, pada saat yang sama berkas disimpangkan sedikit kebawah oleh plat atau kumparan penyimpang vertikal, dan kemudian sapuan horizontal berikutnya dilakukan.

Tabung sinar katoda adalah tabung hampa udara yang dibuat dengan memanfaatkan teknik pemvakuman Geisler yang dapat memancarkan elektron dalam bentuk sinar katoda ketika saklar dihubungkan. Percobaan ini dilakukan oleh Julius plocker. Kemudian peristiwa ini dijelaskan oleh Sir William Crockes pada tahun 1879 yang berhasil menunjukkan bahwa sinar katoda adalah berkas sinar bermuatan negatif yang oleh Thomson disebut sebagai elektron.  Pengukuran nilai muatan elektron (e) dapat dapat diketahui setelah percobaan yang dilakukan oleh J.J. Thomson, yaitu dengan menggunakan peralatan tabung sinar katoda yang dilengkapi dengan Medan listrik dan Medan magnet. Harga e dapat didekati dengan harga perbandingan e/m yang diperoleh dari hubungan antara nilai arus (I), tegangan elektroda (V), dan radius lintasan elektron (r). Hubungan antar ketiganya dapat diketahui dari sifat-sifat coil helmholzt yang menyebabkan adanya gaya sentripetal yang membuat elektron berbentu lingkaran dari gaya linier yang timbul akibat perbedaan tegangan listrik antara katoda dengan anoda. Bertolak dari percobaan yang pernah dilakukan oleh Thomson tersebut, eksperimen ini mencoba untuk membuktikan kembali hubungan-hubungan tersebut. Percobaan mengenai sinar katoda adalah salah satu eksperimen untuk mengetahui kaakteristik dari elektron yang merupakan partikel sub-atomik yang fundamental dalam terbentuknya arus listrik. Sehingga eksperimen ini penting dilakukan mengingat wilayah aplikasi kelistrikan yang sangat luas.

Sifat-Sifat Sinar Katoda

Sifat-sifat sinar katoda :

  1. Sinar katoda dipancarkan oleh katoda dalam sebuah tabung hampa bila dilewati arus listrik (aliran listrik adalah penting)
  2. Sinar katoda berjalan dalam garis lurus
  3. Sinar tersebut bila membentur gelas atau benda tertentu lainnya akan menyebabkan terjadinya fluoresensi (mengeluarkan cahaya). Dari fluoresensi inilah kita bisa melihat sinar, sinar katoda sendiri tidak tampak.
  4. Sinar katoda dibelokkan oleh medan listrik dan magnit; sehubungan dengan hal itu diperkirakan partikelnya bermuatan negatif
  5. Sifat-sifat dari sinar katoda tidak tergantung dari bahan elektrodanya (besi, platina dsb.).

Demikian pembahasan tentang Sejarah Sinar Katodan dan Sifat-Sifat Sinar Katoda. semoga bermanfaat… 🙂

Tinggalkan Balasan