Dokumen tersebut membahas tentang spektrometer atom yang digunakan untuk mengukur panjang gelombang emisi dari berbagai atom. Spektrometer ini dikalibrasi menggunakan spektrum neon dan merkuri, kemudian digunakan untuk mengukur panjang gelombang emisi dari neon dan merkuri serta menentukan transisi elektronnya. Hasil pengukuran panjang gelombang dan sudut deviasi minimum dicatat untuk analisis lebih lanjut.

1. SPEKTROMETER ATOM
A. TUJUAN PERCOBAAN
1. Mengkalibrasi Spektrometer Hilger dengan spectrum neon dan spectrum
merkuri.
2. Menentukan panjang gelombang dari berbagai spectrum emisi dari berbagai
atom yang dimiliki gas dalam tabung lampu (Neon dan Merkuri)serta
menentukan transisi elektronya.
B. ALAT DAN BAHAN
1. Spectrometer Hilger
2. Lampu tabung gas Neon dan Merkuri.
3. Clamp Holder
4. Kumparan Rumkorf
5. Power Suplay
6. Prisma
7. Senter
C. DASAR TEORI
Setiap atom mempunyai konfigurasi elektron tertentu. Sebagai contoh atom
sodium mempunyai 11 elektron, hal itu berarti kulit pertamanya n = 1 dan kulit
keduanya n = 2 terisi penuh oleh elektron sementara kulit ketiga n = 3 baru terisi 1
elektron.
Elektron – elektron stasioner dalam atom mempunyai tenaga tertentu yang
secara lengkap dinyatakan dengan bilangan – bilangan kuantum, yakni :
n = 1,2,3,......... ( disebut sebagai bilangan kuantum utama )
l = 0,1,2,......(n-1) ( disebut sebagai bilangan kuantum orbital )
ml = - l,(-l + 1),..... l-1, l (disebut bilangan kuantum magnetik orbital)
ms = ± s
Tenaga elektron –elektron dalam atom membentuk semacam aras – aras
tenaga, disebut sebagai aras tenaga atom, yang untuk atom – atom dengan
elektron tunggal. Menurut teori kuantum Bohr dinyatakan sebagai :
Laboratorium Fisika’2011 1
Rahmawati Theofani Diamanti
Kelas PGSBI Semester V

2. Dengan :
R = 1, 097 x 107 m-1 disebut sebagai tetapan Rydberg
h = 6,625 x 10-34 J.s disebut sebagai tetapan Planck
c = 3 x 108 m/s sebagai kecepatan cahaya.
Z sebagai nomor atom
Elektron –elektron dalam atom dapat berpindah dari aras tenaga (tingkatan
energi) ke aras tenaga yang lain dengan mengikuti aturan seleksi yaitu :
l =± 1 dan = 0, ± 1 ...............................(2)
Perpindahan elektron didalam atom dari satu aras tenaga ke aras tenaga yang
lebih tinggi dapat terjadi dengan menyerap energi dari luar ( dapat berupa panas,
tenaga kinetik, tenaga radiasi dll ). Sedangkan perpindahan elektron ke aras yang
lebih rendah pada umumnya disertai dengan pancaran tenaga radiasi. Radiasi
gelombang elektromagnetik yang dipancarkan oleh elektron yang berpindah dari
aras tenaga ( yang memiliki bilangan kuantum utama n ) kearas tenaga dengan
bilangan kuantum m < n mempunyai bilangan gelombang yang dapat dinyatakan
dengan persamaan :
Dimana :
λ = panjang gelombang radiasi
Dengan adanya gelombang elektromagnetik yang dipancarkan karena transisi
elektron – elektron dalam atomm muncullah spektrum sebagai pancaran / emisi
dalam atom, yang dapat member informasi mengenai adanya kuantitasi dan aras –
aras tenaga elektron dalam atom.
Dalam hal spektrum pancaran atom terletak pada daerah cahaya tampak
memudahkan dilakukan pengamatan dan pengukuran – pengukuran panjang
gelombangnya. Panjang gelombang spektrum sebagai panjang gelombang atom
dapat diukur dengan menggunakan Spektrometer Higler, yang sudah dilengkapi
dengan skala panjang gelombang.
Atau dapat juga menggunakan spektrometer yang baru dilengkapi dengan skala
sudut dalam orde menit.
Laboratorium Fisika’2011 2
Rahmawati Theofani Diamanti
Kelas PGSBI Semester V

3. Dengan menggunakan spektrum Mercuri, yang panjang gelombangnya sudah
diketahui dari pustaka :
λ merah = 6907 Å λ hijau 1 = 5460,6 Å λ ungu = 4046,6 Å
λ kuning 1= 5789,7Å λ hijau 2 = 4916 Å
λ kuning 2= 5769 Å λ biru = 4358,4 Å
untuk atom – atom kompleks tetapan Rydberg telah memasukkan korelasi pada
bilangan kuantum utama dalam rumus Bohr sehingga rumus (3) berubah menjadi :
Dimana a dan b adalah penyimpangan dari bilangan bulat n dan m, disebut cacat
kuantum.
D. JALANNYA PERCOBAAN
1. Spectrometer diatur agar pada lensa mata gari silang Nampak jelas dengan
cara mengarahkan teropong pada kolimator juga kearag lampu Merkuri atau
lampu Neon (dalam suatu posisi lurus)
2. Atur juga lensa okulernya agar benda yang diamati jelas kelihatan .
3. Atur kolimator agar cahaya dari sumber tampak tajam dengan menyetel lebar
celah pada kolimator setipis mungkin.
4. Letakan prisma dimeja Spektrometer dengan posisi samping prisma yang
bening terarah ketengah-tengah lensa objektif pada kolimator.
5. Kemudian tarik kesamping teropong sambil diamati lensa terjadinya spectrum.
6. Sambil mengamati lewat lensa pada teropong sambil diamati lewat lensa
matanya terjadinya Spektrum yang teramati bergerak searah putaran prisma
dan putar lagi sampai arah putar spectrum membalik.carilah posisi titik balik
putaran spectrum.(sebagai sudut deviasi sudut minimum spectrum).
7. Dengan meletakan garis silang dalam lensa mata pada posisi tiap garis
spectrum warna maka ukur berapa sudut yang dibentuk tiap garis warna
spectrum tersebut.
8. Ganti lampu merkuri dengan lampu gas Neon kemudian lakukan langkah 4 – 7.
9. Setiap pengukuran sudut deviasi.
Laboratorium Fisika’2011 3
Rahmawati Theofani Diamanti
Kelas PGSBI Semester V

4. E. HASIL PENGAMATAN
 Untuk Gas Neon (He)
Sudut Pelurus spectrometer
Kanan ;
Kiri :
Percobaan 1
SPEKTRUM
SUDUT KANAN SUDUT KIRI
GARIS
Merah 21808’ 3805’
Jingga 218019’ 38023’
Kuning 217024’ 38020’
Hijau 21705’ 38022’
Percobaan 2
SPEKTRUM
SUDUT KANAN SUDUT KIRI
GARIS
Merah 217014’ 37013’
Jingga 217,5016’ 37028’
Kuning 21703’ 36,5015’
Hijau 21605’ 36023’
Laboratorium Fisika’2011 4
Rahmawati Theofani Diamanti
Kelas PGSBI Semester V

5.  Untuk gas Merkuri (Hg)
Sudut pelurus spectrometer:
Kanan : 191o30’
Kiri :
Percobaan 1
SPEKTRUM
SUDUT KANAN SUDUT KIRI
GARIS
Jingga 13906’ 319023’
Hijau 139,5022’ 319013’
Biru 14108’ 321026’
Ungu 14200’ 322015’
Percobaan 2
SPEKTRUM
SUDUT KANAN SUDUT KIRI
GARIS
Jingga 139024’ 319013’
Hijau 139017’ 31907’
Biru 141011’ 32101’
Ungu 14209’ 32205’
Laboratorium Fisika’2011 5
Rahmawati Theofani Diamanti
Kelas PGSBI Semester V

6. F. PENGOLAHAN DATA
 Menentukan sudut deviasi minimum (δm) gas Neon
(Nonius yang digunakan dalam pengolahan data adalah nonius
sebelah/posisi kiri)
NIlai Kalibrasi = Sudut pelurus – Sudut pada spektrometer
Percobaan 1(Sudut awal)
Merah : 860 6’- 3805’ = 4801’ = 48,0170
Jingga : 860 6’- 38023’ = 47,
Kuning : 860 6’- 38020’ = 47,80
Hijau : 860 6’- 38022’ = 47,740
Percobaan2 (Sudut balikkan)
Merah : 860 6’- 37013’ = 48,
Jingga : 860 6’- 37028’ = 48,
Kuning : 860 6’- 36,5015’ = 49,350
Hijau : 860 6’- 36023’ = 49,720
Nilai deviasi minimum (δm)= Nilai sudut balikkan – Nilai sudut awal
Merah : 48, - 48,0170 = 0,8630
Jingga : 48, - 47, = 0,920
Kuning : 49,350 - 47,80 = 1,550
Hijau : 49,720 - 47,740 = 1,980
(Nonius yang digunakan dalam pengolahan data adalah nonius
sebelah/posisi kanan)
NIlai Kalibrasi = Sudut pelurus – Sudut pada spektrometer
Percobaan 1(Sudut awal)
Merah : 2670 - 21808’ = 4908’ = 49,130
Jingga : 2670 - 218019’ = 49019’=
Kuning : 2670 - 217024’ = 50024’= 50,40
Hijau : 2670 - 21705’ = 5005’ = 50,0830
Percobaan2 (Sudut balikkan)
Merah : 2670 - 217014’ = 50014’ = 50,230
Jingga : 2670- 217,5016’ = 49,5016’ = 49,760
Laboratorium Fisika’2011 6
Rahmawati Theofani Diamanti
Kelas PGSBI Semester V

7. Kuning : 2670- 21703’ = 5003’ = 50,050
Hijau : 2670- 21605’ = 5105’ = 51,0830
Nilai deviasi minimum (δm)= Nilai sudut balikkan – Nilai sudut awal
Merah : 50,230 - 49,130 = 1,10
Jingga : 49,760- = 0,440
Kuning : 50,050- 50,40 = -0,350
Hijau : 51,0830- 50,0830 = 10
Rata-rata sudut deviasi (δm) gas Neon
Merah :
Jingga :
Kuning :
Hijau : =
 Menentukan sudut deviasi minimum (δm) gas merkuri (Hg)
(Nonius yang digunakan dalam pengolahan data adalah nonius
sebelah/posisi kiri)
Nilai kalibrasi = Sudut pelurus – Sudut pada spectrometer
Percobaan 1 (sudut awal)
Jingga : 270022’ - 319023’ = -49,010
Hijau : 270022’- 319013’ = -48,850
Biru : 270022’- 321026’ = -51,070
Ungu : 270022’- 322015’ = -51,890
Percobaan 2 (sudut balikkan)
Jingga : 270022’- 319013’ = -48,8560
Hijau : 270022’- 31907’ = -48,750
Biru : 270022’- 32101’ = -50,650
Ungu : 270022’- 32205’ = -51,7230
Nilai deviasi minimum (δm)= Nilai sudut balikkan – Nilai sudut awal
Jingga : -48,8560– (-49,010) = 0,1540
Laboratorium Fisika’2011 7
Rahmawati Theofani Diamanti
Kelas PGSBI Semester V

8. Hijau : -48,750 – (-48,850) = 0,10
Biru : -50,650 – (-51,070) = 0,420
Ungu : -51,7230 – (-51,890)= 0,1670
(Nonius yang digunakan dalam pengolahan data adalah nonius
sebelah/posisi kanan)
Nilai kalibrasi = Sudut pelurus – Sudut pada spectrometer
Percobaan 1 (sudut awal)
Jingga : 191030’ - 13906’ = 52024’ =52,40
Hijau : 191030’- 139,5022’ = 51,508’ =51,630
Biru : 191030’- 14108’ = 50022’ =50,360
Ungu : 191030’- 14200’ = 49030’ =49,50
Percobaan 2 (sudut balikkan)
Jingga : 191030’- 139024’ = 5206’ = 52,10
Hijau : 191030’- 139017’ = 52013’ = 52,210
Biru : 191030’- 141011’ = 50019’ =50,310
Ungu : 191030’- 14209’ = 49011’ = 49,180
Nilai deviasi minimum (δm)= Nilai sudut balikkan – Nilai sudut awal
Jingga : 52, – 52,40 = -0,30
Hijau : 52, - 51, = 0,580
Biru : 50, - 50, = -0.050
Ungu : 49, - 49 = -0,320
Untuk Rata-rata sudut deviasi (δm) gas Hg (Merkuri)
( )
Jingga :
Kuning :
Biru :
Laboratorium Fisika’2011 8
Rahmawati Theofani Diamanti
Kelas PGSBI Semester V

9. Ungu :
Setelah diperoleh deviasi minimum dari tiap garis spektrum maka akan di peroleh tujuan
percobaan yaitu untuk mengkalibrasi spektrometer hilger dengan spektrum atom, dilakukan
dengan memasukkan data deviasi minimum dan panjang gelombang dengan
menggunakan gas Mercuri (terdapat pada tabel) untuk menentukan panjang gelombang
dari berbagai spektrum didalam tabung lampu Neon.
Dengan menggunakan spektrum Mercuri, yang panjang gelombangnya sudah
diketahui dari pustaka :
λ jingga = 578,7 Å λ ungu = 4046,6 Å
λ hijau = 5460,6Å λ biru= 4358,4 Å
Dengan menggunakan kertas milimeter blok. Data deviasi minimum dan panjang
gelombang spektrum mercuri dimasukkan ke koordinat Cartesian (ordinat dan absis). Pada
sumbu x ( panjang gelombang ), sumbu y ( sudut deviasi minimum).
Pada pengolahan data ini menggunakan data deviasi minimum yang dirata – ratakan dari
hasil pengukuran deviasi pada nonius kiri dan kanan. Pada kertas millimeter blog
menggunakan perbandingan skala 1:80.
Deviasi minimum dan panjang
gelombang spektrum mercuri
0.4
0.35
0.3
0.25
0.2 X=panjang
0.15 gelombang
0.1 (Amstrong)
0.05
0
-0.05 5789.7 5460.6 4358.4 4046.6
-0.1
Setelah diperoleh grafik panjang gelombang spektrum Merkuri dam deviasi minimum,
kemudian masukkan deviasi minimum masing – masing warna spektrum Neon pada bidang
koordinat diatas, tarik garis dari titik tersebut sampai berpotongan dengan kurva panjang
gelombang spektrum Mercuri, selanjutnya dari perpotongan tersebut tarik garis searah
Laboratorium Fisika’2011 9
Rahmawati Theofani Diamanti
Kelas PGSBI Semester V

10. sumbu y, plotkan titik tersebut pada sumbu x. Itulah panjang gelombang spektrum Neon
untuk masing – masing garis spektrum.
Deviasi minimum dan panjang
gelombang spektrum Neon
0.4
0.35
0.3
0.25
0.2 X=panjang
0.15 gelombang
0.1 (Amstrong)
0.05
0
-0.05 4600 4310 4140 4200
-0.1
Grafik
Dari hasil hasil kalibrasi tersebut diperoleh Panjang Gelombang Spektrum Neon yaitu:
λ Merah = 4600 Å
λ jingga = 4310 Å λ hijau = 4200 Å
λ kuning = 4140 Å
G. Kesimpulan
Dari pengamatan yang diperoleh dapat ditentukan panjang gelombang spektrum Merkuri
dan Neon. Pengolahan data dilakukan dengan mengkalibrasi spektrometer atom yang
digunakan dengan spektrum Mercuri seperti yang ada pada tabel. Dari pengamatan dengan
menggunakan gas mercuri diperoleh 4 spektrum warna dengan panjang gelombang terbesar
pada spectrum hijau dan panjang gelombang terkecilnya spectrum jingga. Sedangkan saat
menggunakan gas neon, spectrum warna yang terbentuk ada sekitar 4 garis spectrum dengan
beberapa garis spectrum warna berbeda dan dengan panjang gelombang terbesarnya pada
spectrum garis warna merah dan panjang gelombang terkecil pada spectrum warna kuning.
Laboratorium Fisika’2011 10
Rahmawati Theofani Diamanti
Kelas PGSBI Semester V