Difraksi Sinar-X oleh kristal dapat terjadi karena panjang gelombang sinar-X sebanding dengan jarak antar atom dalam kristal. Hukum Bragg menjelaskan kondisi di mana difraksi akan terjadi, yaitu ketika beda jalur yang ditempuh gelombang bernilai bilangan bulat kali panjang gelombang. Metode-metode difraksi sinar-X meliputi metode Laue, rotasi kristal, serbuk, dan difraktometer.

1. DifraksiSinar X Dr. ErfanHandoko,M.SiSesion #03JurusanFisikaFakultasMatematikadanIlmuPengetahuanAlam

2. PembentukanSinar-x :Pembuatansinar-xPendeteksiansinar-x07/01/2011© 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |2

3. 3BAB 3DIFRAKSI SINAR-X

4. PENDAHULUANSinar-XFenomenadifraksiGeometri KristalVon Laue Tahun 1912 “jikasebuah Kristal terususunatas atom-atom secaraperiodikdenganjarakantar atom yang berkisarantara 1-2 Å, maka atom-atom inidapatdianggapberperilakusebagaicelahdalamperistiwadifraksi, selainitujikasinar-X merupakangelombangelektromatikdenganpanjanggelombang yang sebandingdenganjarakantar atom salam Kristal, makamenurutnyadapatsajaterjadiperistiwadifraksisinar-X oleh atom-atom yang terdapatdalamKristal”

5. DIFRAKSIPadadasarnyadifraksimerupakanhasilinteraksiantarduagelombangataulebih123Pengaruhbedajalurpadafaserelatif

6. Duahal yang dapatdirangkumpadaperistiwadiatasadalahPerbedaanpanjangjalan yang ditempuholehgelombangdapatmenyebabkanperbedaanfase.Munculnyaperbedaanfasemenyebabkanamplitudonyaberubah

7. Difraksisinar-x olehsebuahkristalBerkasdifraksididefinisikansebagaisebuahberkas yang tersusundariberkas-berkas yang dihamburkandalamjumlahbesar yang dapatsalingmenguatkansatusama lain

8. Tampaksekilas, fenomenadifraksimunculsepertirefleksicahayatampakolehkacaDifraksidanrefleksisecaramendasarberbeda paling tidakdalamtigaaspekyaitu:Berkas yang didifraksikanoleh Kristal dibangunolehpenghamburansinar-X olehsemua atom yang terdapatdalam Kristal, yang terletakdijalurberkasdatang. Sedangkanrefleksicahayatampakhanyamunculpadapermukaanlapisantipis.Difraksidarisinar-X monokomatikhanyamunculpadasuduttertentu yang memenuhihukum Bragg. Sedangkanrefleksicahayatampakmunculpadasetiapsuduttumbukan.Refleksicahayatampakolehkaca yang baikmemilikiefisiensi yang besarnyahampir 100%. Sedangkanintensitasdariberkassinar-X yang didifraksikansangatlahkecildibandingkandenganberkasdatang

9. HUKUM BRAGGUntukdapatmemahamihukum Bragg, kitaharusmengingatduafaktageometrisyaitu:Berkasdatang, garis normal terhadapbidangrefleksi, danberkasdifraksiselalu coplanarSudutdiantaraberkasdifraksidanberkastransmisiselalubernilai 2θ. Sudutinidikenaldengannamasudutdifraksi yang nilainyalebihdari θ, sudutinibiasanyaterukursecaraeksperimen

10. padaumumnyadifraksimunculhanyaketikapanjanggelombangdarigelombangbergerakmemilikiorde yang samadenganjarakpengulangandiantarapusatpenghamburanUntuk n = 1Hukum Bragg dapatditulisdalambentukDimana

11. SPEKTROSKOPI SINAR-XAlatinidigunakanuntukmenentukanpanjanggelombangλdariradiasi yang digunakandenganmenggunakankristal yang sudahdiketahuijarakdkemudianmengukurθ.

12. ARAH DIFRAKSIBagaimanacaramenentukanarahdarisebuahbidang???Contoh : kristalkubikContoh : kristal tetragonal“arahdifraksiditentukanolehbentukdanukuran unit sel”

13. METODE DIFRAKSIMetode LaueMetodeRotasi KristalMetodeSerbukMetodeDifraktometer

14. Metode LaueTransmission Laue MethodBack Reflection Laue MethodKristal alumunium (kubik) radiasiTungtsten 30 kV, 19mA

15. MetodeRotasi KristalDalammetoderotasi Kristal, sebuah Kristal tunggaldiletakkandisalahsatusumbu, yang tegaklurusterhadapberkassinar-X monokromatik. Sebuah film silinderdiletakkanmengelilingisampeldan Kristal dirotasikandisekitararah yang dipilih, sumbudari film bertepatandengansumburotasi Kristal

16. MetodeSerbukDalammetodeserbuk, Kristal yang akandiujidireduksiukurannyahinggamenjadiserbuk yang sangathalusdandiletakkanpadasebuahberkassinar-X monokromatikMasing-masingpartikeldariserbukinimerupakansebuah Kristal yang sangatkecilsekali, ataumerupakankumpulandari Kristal kecil yang diorientasikansecaraacakterhadapberkasdatang

17. metodeserbuk Debye Scherrer; (a) keterkaitanantar film terhadapsampeldanberkasmasuk; (b) penampakan film secaramendatar

18. MetodeDifraktometerFungsidifraktometerMenentukanjarakbidang Kristal denganmenggunakansinar-X yang panjanggelombangnyasudahdiketahuiPolaserbuk Debye ScherrerTembaga (FCC)Tungsten (BCC)Zinc (HCP)

19. DIFRAKSI DIBAWAH KONDISI TIDAK IDEALPenurunanHukum BraggAnggapkristal yang digunakanberadadalamkondisi idealSinar-x yang digunakanmempunyairadiasimonokromatik yang sangatsempurnadansejajar.Dalamkondisinyatakejadianinitidakpernahmuncul

20. Agar terjadiperistiwapenguatanintensitas, makabedajalur yang ditempuholehgelombangharuslahmerupakanbilanganbulatdaripanjanggelombangataudikatakansefaseInterferensidestruktifmerupakansebuahkonsekuensidarisifatkeperiodikandarisusunan atom sepertihalnyainterferensikonstruktif

21. pengaruhukurankristaldengandifraksisinar-xKristal yang sangatkecilmenyebabkanpelebaran (sedikitdivergensianguler) dariberkas yang didifraksikan, yaknidifraksi yang terjadipadasudut yang hampirmendekatitetapitidaksamadengansudut Bragg yang sebenarnyaAnggaplahbahwa Kristal memilikiketebalansebesartkitagunakanbidang (m+l)kitaakanmenganggapsudut Bragg θsebagaisebuah variable θBsebagaisudut yang memenuhihukum Bragg

22. efekukuranpartikel yang haluspadadifraksiLebardarikurvadifraksisemakinmeningkatapabilaketebalandari Kristal berkurang, karenarentanganguler (2θ1- 2θ2) meningkatdenganm yang berkurang(pendekatan)formula Scherrer

23. PERALATAN DIFRAKSI SINAR-XDifraktometersinar-xMendeteksiunsuratausenyawa yang terkandungdalamsuatupadatan.Kelemahan: tidakdapatmengkarakterisasi material yang sifatnyaamorfBagian-bagianperalatandifraksisinar-x:Tabungpenghasilsinar-XPenahansampel (Sample Holder)DetektorSeperangkatkomputeruntukmengkonversi data

25. Cara kerjaperalatandifraksisinar-xSampelpadatdiletakkanpadapreparatkacaSumbersinarbergerakmengelilingisampelsambilmenyinarisampelDetektormenangkappantulansinardarisampelAlatperekammerekanintensitaspantulansinar-x untuktiapsudutpantulantertentuHasilanalitisdalambentukgrafiksudutpenyinaran versus intensitaspantulan

26. THANK YOU!