MAKALAH ENERGI SINAR X

Pendahuluan Fisika Zat Padat

MAKALAH ENERGI SINAR X

KELOMPOK IV 1. RISMAWATI 2. ADELIA SETIANI 3. AIDA KASIM 4. SABRIANA 5. ASTIANINSI

Kelas : FISIKA A JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS TARBIYAH DAN KEGURUAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI (UIN) ALAUDDIN MAKASSAR 2016

armitacahyani97.blogspot.co.id

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kepada Allah SWT, karena telah memberikan rahmat serta hidayah-Nya kepada kami sehingga dapat menyelesaikan Makalah Fisika Zat Padat tepat pada waktunya. Tujuan makalah ini ialah agar dapat menambah pengetahuan para mahasiswa. Selain itu juga harapan kami setelah membuat makalah ini agar mahasiswa lebih mengetahui dan memahami lebih dalam tentang Enegi Sinar X“Tak Ada Gading yang Tak Retak”, begitu juga dalam pembuatan makalah ini masih jauh dari kesempurnaan.Oleh karena itu kami menerima kritik serta saran yang bersifat membangun untuk kebaikan dan kesempurnaan makalah seperti ini di masa mendatang. Akhirnya kami berharap semoga tugas yang kami buat ini dapat bermanfaat bagi para pembaca, khususnya Mahasiswa Jurusan Pendidikan Fisika UIN Alauddin Makassar.

Samata, Mei 2016

Penyusun


BAB I PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG Seiring dengan perkembangsn zaman, manusia atau ahli medis menggunakan teknologi untuk membantu pengobatan. Di sisi lain keamanan tehnologi tersebut terhadap mahkluk hidup juga harus diperhatikan agar tidak malah memperburuk keadaan pasien. Salah- satu teknologi yang dhikembangkan dikalangan ahli medis untuk mengobati pasienya adalah Sinar X. Ahli medis menggunakan Sinar X untuk memotret kedudukan tulang atau organ dalam tubuh manusia. Sinar-X mempunyai daya tembus yang cukup tinggi terhadap bahan yang dilaluinya. Dengan demikian sinar-X dapat dimanfaatkan sebagai alat diagnosis dan terapi di bidang kedokteran . Perangkat sinar-X untuk diagnosis disebut dengan photo Rontgen sedangkan yang untuk terapi disebut Linec (Linier Accelerator). Dengan perkembangan teknologi maka photo Rontgen dapat di tingkatkan fungsinya lebih luas yaitu melalui alat baru yang disebut dengan CT. Scan (Computed Tomography Scan). Adanya peralatan peralatan yang menggunakan sinar-X maka akan membantu dalam mendiagnosis dan pengobatan (terapi) suatu penyakit, sehingga dapat meningkatkan kesehatan masyarakat. Tetapi apakah penggunaan Sinar X itu tidak berbahaya bagi manusia. Padahal daya tembus Sinar X cukup besar, apakah jaringan tubuh manusia aman kalau terkena paparan sinar-x terlalu lama. Dan sinar X juga merupakan salah satu gelombang elektromaknetik yang dimana radiasi dari gelombang elektromaknetik bisa membahayakan kesehatan manusia.


B. RUMUSAN MASALAH Rumusan masalah yang diambil dalam pembuatan makalah ini : 1. Apa itu Sinar X? 2. Bagaimana pembentukan sinar X? 3. Bagaimana Interaksi Sinar X dengan Bahan?

C. TUJUAN Setelah mempelajari fisika zat padat tersebut mahasiswa dapat : 1. mengetahui apa itu Sinar X 2. mengetahui pembentukan sinar X 3. mengetahuai interaksi sinar X dengan bahan


BAB II PEMBAHASAN A. PENGERTIAN SINAR X Sinar-X atau sinar Rontgen adalah salah satu bentuk dari radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang berkisar antara 10 nanometer ke 100 pikometer (sama dengan frekuensi dalam rentang 30 petahertz - 30 exahertz) dan memiliki energi dalam rentang 100 eV - 100 Kev. Sinar-X umumnya digunakan dalam diagnosis gambar medis dan Kristalografi sinar-X. Sinar-X adalah bentuk dari radiasi ion dan dapat berbahaya. Sinar ini dpat menembus benda-benda lunak seperti daging dan kulit tetapi tidak dapat menembus benda-benda keras seperti tulang, gigi, dan logam. Sinar-X sering di gunakan di berbagai bidang seperti bidang kedokteran, fisika, kimia, mineralogy, metarulugi, dan biologi. Sinar x di temukan secara tidak sengaja oleh Wilhelm Conrad Rontgen (1845-1923).Ilmuwan Jerman pada November 1895.Pada waktu itu,Rontgen sedang mempelajari pancaran electron dari tabung katode.Lempeng logam yang letaknya di dekat tbung katode memencarkan sinar flueresens selama electron di alirkan.Oleh sebab itu,Rontgen menyimpulkan bahwa sinar tersebut di sebabkan oleh radiasi dari suatu atom.karena tidak di kenal dalm ilmu,maka Rontgen memberikan nama dengan sebutan SINAR X.

B. PEMBENTUKAN SINAR X Sinar-X ditemukan pertama kali oleh Wilhelm C. Rontgen pada tahun 1895 dari universitas Worzburg jerman. Penemuan ini berawal dari pemberian beda potensial antara katoda dan anoda hingga beberapa kilovolt pada tabung sinar-X. Perbedaan potensial yang besar ini mampu menimbulkan arus elektron sehingga elektron-elektron yang dipancarkan akibat pemanasan filamen akan dipercepat menuju target dalam sebuah tabung hampa udara. Prinsip kerja dari pembangkit sinar-X dapat dijelaskan sebagai berikut, beda potensial yang diberikan antara katoda dan anoda menggunakan sumber armitacahyani97.blogspot.co.id

yang bertegangan tinggi. Produksi sinar-X dihasilkan dalam suatu tabung berisi suatu perlengkapan yang diperlukan untuk menghasilkan sinar-X yaitu bahan penghenti atau sasaran dan ruang hampa. Elektron bebas terjadi karena emisi dari filamen yang dipanaskan. Dengan sistem fokus, elektron bebas yang dipancarkan terpusat menuju anoda. Gerakan elektron ini akan dipercepat dari katoda menuju anoda bila antara katoda dan anoda diberi beda potensial yang cukup besar. Gerakan elektron yang berkecepatan tinggi dihentikan oleh suatu bahan yang ditempatkan pada anoda. Tumbukan antara elektron dengan anoda ini menghasilkan sinar-X, pada tumbukan antara elektron dengan sasaran akan ada energi yang hilang. Energi ini akan diserap oleh sasaran dan berubah menjadi panas sehingga bahan sasaran akan mudah memuai. Untuk menghindarinya bahan sasaran dipilih yang berbentuk padat. Bahan yang biasa digunakan sebagai anoda adalah platina, wolfram, atau tungsten. Untuk menghasilkan energi sinar-X yang lebih besar, tegangan yang diberikan ditingkatkan sehingga menghasilkan elektron dengan kecepatan yang lebih tinggi. Dengan demikian energi kinetik yang dapat diubah menjadi sinar-X juga lebih besar.

C. INTERAKSI SINAR X DENGAN BAHAN Interaksi sinar-X dengan materi akan terjadi bila sinar-X yang dipancarkan dari tabung dikenakan pada suatu objek. Sinar-X yang terpancar merupakan panjang gelombang elektromagnetik dengan energi yang cukup besar. Gelombang elektromagnnetik ini dinamakan foton. Foton ini tidak bermuatan listrik dan merambat menurut garis lurus. Bila sinar-X mengenai suatu objek, akan terjadi interaksi antara foton dengan atom-atom dengan objek tersebut. Interaksi ini menyebabkan foton akan kehilangan energi yang dimiliki oleh foton. Besarnya energi yang diserap tiap satuan massa dinyatakan sebagai satuan dosis serap, disingkat Gray. Dalam


jaringan tubuh manusia, dosis serap dapat diartikan sebagai adanya 1 joule energi radiasi yang diserap 1 kg jaringan tubuh (BATAN).

1 gray =1 joule / kg

Interaksi radiasi dengan materi tergantung pada energi radiasi, Jika berkas sinar-X melalui bahan akan terjadi proses utama yakni:

1. Efek foto listrik Dalam proses foto listrik energi foton diserap oleh atom yaitu elektron, sehingga elektron tersebut dilepaskan dari ikatannya dengan atom. Elektron yang keluar dari atom disebut foton elektron. Peristiwa efek foto listrik ini terjadi pada energi radiasi rendah (E < 1 MeV ) dan nomor atom besar. Bila foton mengenai elektron dalam suatu orbit dalam atom, sebagian energi foton (Q) digunakan untuk mengeluarkan elektron dari atom dan sisanya dibawa oleh elektron sebagai energi kinetik nya. Seluruh energi foton dipakai dalam proses tersebut:

E = hf = Q +Ek

Dengan: Q = energi ikat elektron, Ek = energi kinetik E = energi (joule) F = frekwensi (hertz) h = konstanta plank (6,627 x 10-34 J.s) Faktor-faktor yang mempengaruhi efek fotolistrik : Nomor atom / ketebalan bahan yang dikenai Jika nomor atom/ketebalan bahan yang dikenainya semakin tinggi sementara faktor lainnya tetap, maka kemampuan kejadian penyerapan fotolistrik akan bertamba


Enersi foton sinar-X yang mengenai bahan Jika energi foton sinar-X yang mengenai bahan semakin tinggi sementara faktor lainnya tetap, maka kemampuan menembus akan semakin besar, sehingga kemungkinan kejadian penyerapan foton listrik akan berkurang. 2. Efek Compton Penghamburan compton merupakan suatu tumbukan lenting sempurna antara sebuah foton dan sebuah elektron bebas. Dimana foton berinteraksi dengan elektron yang dianggap bebas (tenaga ikat elektron lebih kecil dari energi foton datang), seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah ini: Dalam suatu tumbukan antara sebuah foton dan elektron bebas maka tidak mungkin semua energi foton dapat dipindahkan ke elektron jika momentum dan energi dibuat kekal. Hal ini dapat diperlihatkan dengan berasumsi bahwa reaksi semakin dimungkinkan. Jika hal itu memang benar, maka menurut hukum kekekalan semua energi foton diberikan kepada elektron dan didapatkan:

E = mc2 Dengan: E = energi (Joule) m = massa (Kg) c = Kecepatan cahaya (m/dtk) v = kecepatan elektron (m/dtk) Faktor-faktor yang mempengaruhi efek Compton : a. Nomor atom/ketebalan bahan yang dikenai jika nomor atom/ketebalan bahan yang dikenai semakin tinggi sementara faktor yang lain tetap, maka kemampuan bahan dalam menghasilkan hamburan makin besar, sehingga kemungkinan kejadian hamburan Compton akan bertambah. b. Enersi foton sinar-X yang mengenai bahan Jika enersi foton yang mengenai sinar-X yang mengenai bahan semakin tinggi sementara faktor yang lain tetap, maka hamburan berantai


(multiple) dapat terjadi, sehingga kemungkinan kejadian hamburan Compton akan meningkat. Hamburan Compton pada tulang dan pada jaringan lunak : 

Jika nomor atom tulang lebih tinggi daripada nomor atom jaringan lunak, maka hamburan lebih banyak terjadi pada tulang dibandingkan dengan jaringan lunak.



Pada eksposi diagnostik, mulai 40 kV perbedaan hamburan pada tulang dan jaringan lunak signifikan, makin mendekati sampai pada 85 kV, selanjutnya hamburan pada tulang dan jaringan lunak akan sama besar.


BAB III PENUTUP A. KESIMPULAN 1. Sinar-X atau sinar Rontgen adalah salah satu bentuk dari radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang berkisar antara 10 nanometer ke 100 pikometer (sama dengan frekuensi dalam rentang 30 petahertz - 30 exahertz) dan memiliki energi dalam rentang 100 eV 100 Kev. 2. Sinar-X ditemukan pertama kali oleh Wilhelm C. Rontgen pada tahun 1895 dari universitas Worzburg jerman. Penemuan ini berawal dari pemberian beda potensial antara katoda dan anoda hingga beberapa kilovolt pada tabung sinar-X. Perbedaan potensial yang besar ini mampu menimbulkan arus elektron sehingga elektron-elektron yang dipancarkan akibat pemanasan filamen akan dipercepat menuju target dalam sebuah tabung hampa udara. 3. Interaksi sinar-X dengan materi akan terjadi bila sinar-X yang dipancarkan dari tabung dikenakan pada suatu objek. Sinar-X yang terpancar merupakan panjang gelombang elektromagnetik dengan energi yang cukup besar. Gelombang elektromagnnetik ini dinamakan foton. Interaksi radiasi dengan materi tergantung pada energi radiasi, Jika berkas sinar-X melalui bahan akan terjadi proses utama yakni efek fotolistrik dan efek compton.

B. SARAN Dalam mempelajari pendahuluan fisika zat padat khususnya energi sinar X kami masih jauh dari sempurna karena adanya kekurangan dari segi referensi. Oleh karena itu kami mengharapkan kritik dan saran dari pembaca.


DAFTAR PUSTAKA

http://blogbabeh.blogspot.co.id/2013/08/fisika-sinar-x.html https://id.wikipedia.org/wiki/Sinar-X https://elektromedik.wordpress.com/seputar-tentang-sinar-x-dan-penemunya/


MAKALAH ENERGI SINAR X

Recommend Documents