Tugas Fisika Zat Padat_MID 2010

Tugas Pendahuluan Fisika Zat Padat

1. Apakah yang membedakan antara bahan padat kristak dan amorf ? Solusi : Yang membedakan antara bahan padat kirstal dan kristal adalah susunan atom dan molekulnya penysusunnya, susunan atom dan molekul pada bahan padat kristal teratur dan berkala serta memiliki keteraturan jangka panjang, sedangkan amorf memiliki susunan atom dan molekulnya tidak teratur, sifat yang jelas, dan relatif kokoh.

2. Apakah yang dimaksud dengan point lattice dan apa peran point lattice dalam kristal yang utuh ? Solusi : Kisi(point lattice ) adalah sebuah susunan titi-titik yang teratur dan periodik di dalam ruang. Sebuah kristal ideal disusundisusun oleholeh satuansatuan-satuansatuan kristalkristal yangyang identikidentik secara berulang-ulang yang tak hingga dalam ruang. Fungsi kisi (point lattice ) adalah tempat menempelnya atom-atom yang menysusun kristal dan bahan padat.

3. Apakah yang dimaksud dengan sel satuan dalam kristal dan syarat apa yang harus dipenuhi oleh sel satuan dalam kristal ? Solusi : Sel Satuan (Unit Sel ) adalah vektor basis

⃗  ⃗   ⃗  yang menyusun sel

primitif dalam kristal yang memiliki luas atau volume terkecil. Syarat : Tidak unik, memenuhi ruang tanpa meninggalkan ruang kosong, memiliki enam parameter.

4. Salah satu contoh kristal sederhana adalah mempunyai struktur CsCl. a. Apakah nama kekisi bravaisnya ? b. Berapakah jumlah molekul dalam sel satuan ? c. Berapakah jumlah atom tetangga dekat untuk setiap atom dan dan berapa jarak anatar atom tetangga terdekatnya ?

Solusi : a. Nama kekisi Bravais CsCl adalah kubus

      Jumlah atom tetangga terdekat CsCl =8 ; jarak terdekat       

b. Jumlah molekul dalam sel satuan kubus adalah c.

5. Tentukan indeks Miler (hkl) dari bidang yang memotong sumbu X ,Y, dan Z berturut-turut

   .    

Solusi :

     

           Jadi indeks Millernya adalah (   )  (   )

6. Gambarkanlah dalam kristal

[  ] dalam kristal otorombik !

Solusi :

[    Jadi

  

̅  

]   

7. Kristal Ga-As mempunyai struktur ZnS a. Gambarkan kedudukan atom-atom Ga-As dalam sel satuan b. Jika ikatan Ga-As jaraknya

  . Tentukan jarak antara atom Ga-Ga

c. Tentukan massa jenis Ga-As, bila diketahui berat atom Ga dan As berturut-turut adalah 69,7 dan 75,0 Solusi : a. Gambar kedudukan atom Ga-As

b. Kita misalkan, Ga-As =

 

               √      √       √     √       √        8. Temabaga mengkristal membentuk struktur fcc a. Apabila atom tembaga dianggap berbentuk bola padat tentukan jari-jari atom tembaga. b. Tentukan ratio pengepakan (APF) untuk kristal tembaga ini

Solusi : Diketahui kerapatan sel satuan Berat atom

  ⁄

  

 ⁄                 ⁄                   ⁄   ⁄    ⁄          ⁄          ⁄                             b.FCC

                    √         √                      dan menghasilkan intensitas puncak tertinggi dalam difraksi sinar X pada sudut   . Jika sinar X yang digunakan mempunyai    .

9. Kristal KBr mempunyai parameter kekisi

a. Tentukan bidang (hkl) dari refleksi ini

   

b. Turunkan perumusan F(hkl) untuk kristak KBr, anggap bahwa 

c. Dari perumusan F(hkl) kita bisa memperkirakan terjadinya puncak intensitas dalam pola difraksi yang dihasilkan dari refleksi yang dihasilkan oleh bidang-

bidang Kristal (hkl). Tuliskan persyaratan agar terjadi puncak intensitas untuk Kristal KBr dan buktikan bidang (hkl)