EKSPERIMEN REFRAKSI BRAGG

BAB I PENDAHULUAN 1.1

LATAR BELAKANG

Seir Seirin ing g deng dengan an perk perkem emba bang ngan an ilmu ilmu peng penget etah ahua uan n khus khusus usny nyaa dalam dalam ilmu ilmu sain sainss maka maka timb timbul ul kebutuhan yang semakin tinggi akan kegunaan dari perkembangan sains tersebut. diantara perkembangan tersebut ialah penggunaan teori bragg yang berkaitan dengan Refleksi sinar X. Teori Bragg ini bisa kita liat pada alat XRD yang cara kerjanya berdasarkan teori Bragg. Pemantulan dari sinar X inilah yang kita gunakan manfaatnya. Berdasarkan Berdasarkan ide yang dikemukakan dikemukakan oleh Einstein, Einstein, sebuah foton dengan energi hv (frekuensi (frekuensi v dan pan panjan jang g gelo gelomb mban ang g λ) memi memili liki ki mome moment ntum um line linear ar seara searah h deng dengan an arah arah perg perger erak akan anny nyaa dan dan deng dengan an besarannya p yang dinyatakan sebagai berikut (1.25) Pada tahun 1923, A. H. Compton membenarkan ide ini dengan menggunakan eksperimen hamburan sinar-X dan elektron. Sehingga, perilaku sebuah foton yang memiliki momentum sebesar h/λ dan energi hv dapat diketahui. Pada tahun 1923, de Broglie mempostulasikan bahwa sebuah partikel dapat memiliki panjang gelombang yang berkaitan dengan momentum yang ia miliki melalui persamaan (1.25) di mana momentum dan panjan panjang g gelomb gelombang ang adalah adalah saling saling berhub berhubung ungan an satu satu dengan dengan yang yang lainny lainnyaa dan sebali sebalikny knya. a. Sifat Sifat gelombang dari sebuah elektron disebut sebagai gelombang elektron dan secara umum sifat gelombang dari materi materi disebu disebutt sebaga sebagaii gelomb gelombang ang materi materi atau atau gelomb gelombang ang de Brogli Broglie. e. Panjan Panjang g gelomb gelombang ang λ untuk untuk gelombang materi diberikan oleh persamaan berikut, di mana juga ekivalen dengan persamaan (1.25). (1.26) Hubungan ini dikenal sebagai hubungan de Broglie.

Gambar 1.10 Titik Laue dari kalsium karbonat (diberikan oleh Rigaku Denki).

Secara umum, terdapat terdapat persamaan-per persamaan-persamaan samaan berikut untuk elektron yang memiliki memiliki masa m, kecepatan kecepatan v, momentum p dan energi kinetik E.

Dengan menggunakan hubungan de Broglie λ = h/p , kita akan mendapatkan Laporan praktikum REFLEKSI BRAGG

The world’s largest digital library

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.







(Sebuah rumus yang berguna untuk mendapatkan panjang gelombang λ dari sebuah gelombang elektron dengan energi kinetik Z eV diberikan oleh λ = √150/Z x 10 -10 m ). Bintik yang indah yang ditunjukkan pada Gambar 1.10 diamati oleh M. T. F. Laue pada tahun 1912 ketika gelombang sinar-X dipancarkan melalui sebuah kristal. Ini menunjukkan proses difraksi oleh sinar-X yang memiliki perilaku sebagai gelombang elektromagnetik. Gelombang sinar-X yang dipantulkan oleh susunan yang teratur dari atom-atom yang terpisah dengan jarak d (Gambar 1.11) akan mengalami penguatan jika kondisi berikut dipenuhi (1.27) Ini disebut sebagai kondisi Bragg untuk refleksi (Hukum Bragg) dan n disebut sebagai orde refleksi.

Gambar 1.11 Difraksi sinar-X oleh kisi kristal.

Hal yang yang sama, sama, gelomb gelombang ang elektro elektron n telah telah dikonf dikonfirm irmasi asi dengan dengan eksper eksperime imen n bahwa bahwa ia menun menunjuk jukkan kan fenomena difraksi terhadap susunan atom-atom yang teratur pada kristal. Hal ini ditunjukkan oleh C. J. Davisson dan L. H. Germer pada tahun 1925 dan juga oleh G. P. Thompson pada tahun 1927. Bentuk dari difraksi elektron ditunjukkan pada gambar 1.12. Distribusi spasial yang tidak homogen yang dibentuk oleh interferensi gelombang elektron sangat berhubungan erat dengan pembentukan dan penghancur an ikatan kimia.







Gambar 1.12 Pola difraksi elektron dari polikristalin emas.

Top of Form Bottom of Form







1.2

TUJUAN

Tujuan dari percobaan ini adalah mengamati refleksi Bragg pada monokristal NaCl menggunakan karakteristik radiasi sinar-x dari molybdenum, menentukan panjang gelombang karakteristik K α dan K β radiasi sinar-x dari molybdenum, membuktikan refleksi hukum Bragg, dan verifikasi gelombang alamiah sinar-x.

1.3

BATASAN MA MASALAH

Pada Pada maka makala lah h refl reflek eksi si brag bragg g ini, ini, kami kami hany hanyaa memb membata atask skan an masa masala lah h pada pada mono monokr kris ista tall NaCl NaCl menggunakan karakteristik radiasi sinar-x dari molybdenum.







TEORI

Sinar-x merupakan gelombang elektromagnetik yang memiliki panjang gelombang antara 0,01 hingga 10 nm. Spektrum radiasi sinar-x terdiri dari garis spektrum kontinu bremsstrahlung dan beberapa garis diskrit yang berhubungan dengan karakteristik radiasi sinar-x yang dihasilkan oleh anoda. Sinar-x yang berasal dari anoda molybdenum, memiliki dua garis diskrit yaitu K α dan K β yang berasal dari transisi energi kulit K (n = 1).

Pada tahun 1913, H.W. dan W.L. Bragg telah membuktikan bahwa atom dan/atau ion tersusun secara teratur di dalam sebuah kristal dengan susunan elemen bidang kisi, paralel satu dengan yang lain. Jika sebuah kristal disinari dengan gelombang dengan panjang gelombang tertentu (sinar-x) maka akan diperoleh pola refleksi sebagai berikut: ..................................................................... ........................................(1) .................(1) ϑsind2λn⋅⋅=⋅.............................................. dimana n menyatakan bidang kisi, λ adalah panjang gelombang sinar-x, d adalah jarak antara bidang kisi, dan ϑ adalah sudut datang sinar-x pada bidang kisi.







METODE EKSPERIMEN

Pada eksperimen ini, kebenaran hukum refleksi Bragg dibuktikan dengan melakukan pengamatan terhadap difraksi sinar-x yang terjadi pada monokristal NaCl yang memiliki struktur face center cubic (fcc) dan konstanta kisi a 0 = 564,02 pm.

Untuk Untuk mengu mengukur kur radias radiasii sinar-x sinar-x diguna digunakan kan tabung tabung pencaca pencacah h Geiger Geiger Muller Muller yang yang dipasa dipasang ng pada pada geniometer yang ada di dalam peralatan sinar-x. Pada eksperimen ini, akan diukur intensitas radiasi sinar-x yang direfleksikan oleh atom-atom dalam kristal yang diambil pada tegangan tinggi U dan arus emisi I konstan, dan sudut datang ϑ yang berbeda-beda. PROSEDUR EKSPERIMEN









HASIL DAN PEMBAHASAN

Sudut 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 58

Intensitas 15 21 11 15 13 15 14 14 14 16 14 20 21 31 38 46 43 50 50 45 50 47 54 53 54 54 58 54 57 57 55 55 55 57

Sudut 6.6 6.7 6.8 6.9 7 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9 8 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 8.8 8.9 9 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6 9.7 9.8 99

Intensitas 68 58 72 75 114 265 290 260 60 42 41 43 39 41 41 40 38 33 36 37 33 36 32 37 42 34 35 41 38 30 33 33 25 35

Sudut 10.6 10.7 10.8 10.9 11 11.1 11.2 11.3 11.4 11.5 11.6 11.7 11.8 11.9 12 12.1 12.2 12.3 12.4 12.5 12.6 12.7 12.8 12.9 13 13.1 13.2 13.3 13.4 13.5 13.6 13.7 13.8 13 9

Intensitas 29 31 26 29 25 28 25 26 26 31 34 29 23 27 36 24 25 30 31 33 33 32 38 48 32 23 32 22 22 32 27 29 28 32







14.6 14.7 14.8 14.9 15 15.1 15.2 15.3 15.4 15.5 15.6 15.7 15.8 15.9 16 16.1 16.2 16.3 16.4 16.5 16.6 16.7 16.8 16.9 17 17.1 17.2 17.3 17.4 17.5 17.6 17.7 17.8 17.9 18 18.1 18.2 18.3 18.4

98 53 53 26 23 29 27 24 22 21 19 27 20 23 23 19 25 23 29 21 22 26 15 15 26 20 19 18 14 23 18 24 24 20 17 16 16 21 19

18.6 18.7 18.8 18.9 19 19.1 19.2 19.3 19.4 19.5 19.6 19.7 19.8 19.9 20 20.1 20.2 20.3 20.4 20.5 20.6 20.7 20.8 20.9 21 21.1 21.2 21.3 21.4 21.5 21.6 21.7 21.8 21.9 22 22.1 22.2 22.3 22.4

19 21 19 19 22 17 22 17 17 17 19 17 17 17 19 18 15 20 14 16 18 15 13 12 16 14 17 14 17 18 18 17 16 22 24 30 20 17 16

22.6 22.7 22.8 22.9 23 23.1 23.2 23.3 23.4 23.5 23.6 23.7 23.8 23.9 24 24.1 24.2 24.3 24.4 24.5 24.6 24.7 24.8 24.9 25 25.1 25.2 25.3 25.4 25.5 25.6 25.7 25.8 25.9 26

14 14 13 15 15 16 22 17 22 17 17 17 19 17 17 17 13 13 13 15 11 11 15 17 13 12 11 13 14 12 14 11 10 11 9







Intensit 350

300

250

200

150

100

50

0 0

N

5

θ Kβ 1 6.4 2 12.9 3 20.6 rata2

10

θ Kα 7.2 14.6 22.1

15

20

λ Kβ 62.87070714 62.95876522 66.14857551 63.99268262 λ=2dn .sinѲ

Dengan menggunakan rumus diatas di dapat nilai ➢ ➢

λ Kβ = 63.99268262 pm λ Kα = 70.83639992 pm

Nilai kesalahan literatur ➢ ➢

λ Kβ = 0.626 λ Kα = 0.689

Kesalahan literatur dari percobaan ini adalah

25

30

λ Kα 70.69045039 71.08607972 70.73266963 70.83639992

2d 564.02 564.02 564.02







2.7 2.8 2.9 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 6 6.1 6.2

12 15 12 12 13 15 10 11 12 16 19 25 33 34 25 42 42 45 46 51 54 55 53 58 65 63 77 59 63 62 59 51 62 55 63 83

6.8 6.9 7 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9 8 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 8.8 8.9 9 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6 9.7 9.8 9.9 10 10.1 10.2 10.3

58 62 102 266 300 210 85 90 46 48 46 39 30 49 40 42 32 3 36 31 28 34 36 33 28 30 36 26 36 31 27 29 30 30 26 27

10.8 10.9 11 11.1 11.2 11.3 11.4 11.5 11.6 11.7 11.8 11.9 12 12.1 12.2 12.3 12.4 12.5 12.6 12.7 12.8 12.9 13 13.1 13.2 13.3 13.4 13.5 13.6 13.7 13.8 13.9 14 14.1 14.2 14.3

30 33 27 30 32 29 30 32 34 29 29 25 25 36 26 25 23 26 32 27 30 40 35 23 25 25 26 23 29 32 28 22 26 29 30 36







15 15.1 15.2 15.3 15.4 15.5 15.6 15.7 15.8 15.9 16 16.1 16.2 16.3 16.4 16.5 16.6 16.7 16.8 16.9 17 17.1 17.2 17.3 17.4 17.5 17.6 17.7 17.8 17.9 18 18.1 18.2 18.3 18.4 18.5

26 24 25 20 24 26 30 18 22 24 21 22 20 23 24 20 16 19 19 16 17 19 20 19 15 16 18 24 14 16 16 21 13 17 18 24

19 19.1 19.2 19.3 19.4 19.5 19.6 19.7 19.8 19.9 20 20.1 20.2 20.3 20.4 20.5 20.6 20.7 20.8 20.9 21 21.1 21.2 21.3 21.4 21.5 21.6 21.7 21.8 21.9 22 22.1 22.2 22.3 22.4 22.5

17 18 17 19 15 23 18 20 16 17 13 17 15 14 19 15 15 13 16 18 14 18 19 20 16 18 18 17 17 20 20 24 25 24 20 17

23 23.1 23.2 23.3 23.4 23.5 23.6 23.7 23.8 23.9 24 24.1 24.2 24.3 24.4 24.5 24.6 24.7 24.8 24.9 25

12 11 15 16 16 12 13 14 14 16 17 10 11 14 13 12 11 16 10 11 13









➢ ➢

λ Kβ = 63.99268262 pm λ Kα = 70.83639992 pm

Nilai kesalahan literatur ➢ ➢

λ Kβ = 0.626 λ Kα = 0.689

Kesalahan literatur dari percobaan ini adalah ➢

Kesalahan literatur λ Kβ 1.3 % ➢ Kesalahan literatur λ Kα 2.8 % 4.5 PEMBAHASAN Dari hasil hasil percob percobaan aan yang yang telah telah dilaku dilakukan kan di dapat dapat dua data data prakti praktikum kum,, berupa berupa sudut sudut() () dan intensitas(). Data-data tersebut dapat kita proses menjadi grafik untuk melihat spektrum-spektrum yang muncul, dari data praktikum pertama dapat dilihat ada tiga spektrum Spektrum pertama yaitu pada sudut 6.4 dengan intensitas 117 dan sudut 7.2 dengan intensitas 290, pada pada spektr spektrum um pertam pertamaa sudut sudut yang yang memilik memilikii intens intensita itass terting tertinggi gi diangg dianggap ap sebaga sebagaii ѲK α dan yang yang memiliki intensitas dibawahnya dianggap ѲK β . Spektrum Spektrum kedua yaitu pada sudut sudut 12.9 dengan intensitas intensitas 48 dan sudut sudut 14.6 dengan intensitas intensitas 98. Dan pada spektrum ketiga yaitu pada sudut 20.6 dengan intensitas 18 dan sudut 22.1 dengan intensitas 30. Dari data tersebut kita dapat memperoleh nilai λ K



dan λ K β dengan menggunakan rumus







λ=2dn .sinѲ

Dengan 2d = 564.032 pikometer Dengan menggunakan rumus diatas maka data-data tersebut dapat diolah sehingga diperoleh λ Kb

λ Ka

61.89234614

70.69045039

62.95876522

70.60966494

65.53386871

71.3402877

Kemudian data tersebut kita rata-ratakan sehingga diperoleh λ Kb

λ Ka

63.461660 02

70.88013435

Dari kedua data praktikum diatas di dapat kesalahan literatur sebesar Data pertama :

Kesalahan literatur λ Kβ 2.2 % Kesalahan literatur λ Kα 2.8 %

Data kedua :

Kesalahan literatur 1.3 %

λ K β

Kesalahan literatur λ K 2.8 %









BAB V KESIMPULAN

Bidang Bidang permukaan atom-atom atom-atom dari suatu kristal bertindak sebagai sebagai cermin bagi sinar X. Bidang bidan bidang g terseb tersebut ut mampu mampu merefle merefleksi ksikan kan sinar-s sinar-sina inarr yang yang datang datang pada pada sudut sudut yang yang sama sama dengan dengan sudut sudut incidence. Sinar-sinar refleksi digabungkan sesuai dengan Hukum Bragg : nλ = 2d sin θ , dimana n adalah integer, λ adalah panjang gelombang radiasi, d adalah jarak antara bidang-bidang atom dan θ adalah sudut diantara sinar yang masuk (atau keluar) dengan bidang atom.

EKSPERIMEN REFRAKSI BRAGG

Recommend Documents