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.Si Sesion #03 JurusanFisika FakultasMatematikadanIlmuPengetahuanAlam

2. PembentukanSinar-x : Pembuatansinar-x Pendeteksiansinar-x 07/01/2011 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | 2

3. 3 BAB 3DIFRAKSI SINAR-X

4. PENDAHULUAN Sinar-X Fenomenadifraksi Geometri Kristal Von 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. DIFRAKSI Padadasarnyadifraksimerupakanhasilinteraksiantarduagelombangataulebih 1 2 3 Pengaruhbedajalurpadafaserelatif

6. Duahal yang dapatdirangkumpadaperistiwadiatasadalah Perbedaanpanjangjalan yang ditempuholehgelombangdapatmenyebabkanperbedaanfase. Munculnyaperbedaanfasemenyebabkanamplitudonyaberubah

7. Difraksisinar-x olehsebuahkristal Berkasdifraksididefinisikansebagaisebuahberkas yang tersusundariberkas-berkas yang dihamburkandalamjumlahbesar yang dapatsalingmenguatkansatusama lain

8. Tampaksekilas, fenomenadifraksimunculsepertirefleksicahayatampakolehkaca Difraksidanrefleksisecaramendasarberbeda 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 BRAGG Untukdapatmemahamihukum Bragg, kitaharusmengingatduafaktageometrisyaitu: Berkasdatang, garis normal terhadapbidangrefleksi, danberkasdifraksiselalu coplanar Sudutdiantaraberkasdifraksidanberkastransmisiselalubernilai 2θ. Sudutinidikenaldengannamasudutdifraksi yang nilainyalebihdari θ, sudutinibiasanyaterukursecaraeksperimen

10. padaumumnyadifraksimunculhanyaketikapanjanggelombangdarigelombangbergerakmemilikiorde yang samadenganjarakpengulangandiantarapusatpenghamburan Untuk n = 1 Hukum Bragg dapatditulisdalambentuk Dimana

11. SPEKTROSKOPI SINAR-X Alatinidigunakanuntukmenentukanpanjanggelombangλdariradiasi yang digunakandenganmenggunakankristal yang sudahdiketahuijarakdkemudianmengukurθ.

13. METODE DIFRAKSI Metode Laue MetodeRotasi Kristal MetodeSerbuk MetodeDifraktometer

14. Metode Laue Transmission Laue Method Back Reflection Laue Method Kristal alumunium (kubik) radiasiTungtsten 30 kV, 19mA

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

16. MetodeSerbuk Dalammetodeserbuk, Kristal yang akandiujidireduksiukurannyahinggamenjadiserbuk yang sangathalusdandiletakkanpadasebuahberkassinar-X monokromatik Masing-masingpartikeldariserbukinimerupakansebuah Kristal yang sangatkecilsekali, ataumerupakankumpulandari Kristal kecil yang diorientasikansecaraacakterhadapberkasdatang

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

18. MetodeDifraktometer Fungsidifraktometer Menentukanjarakbidang Kristal denganmenggunakansinar-X yang panjanggelombangnyasudahdiketahui Polaserbuk Debye Scherrer Tembaga (FCC) Tungsten (BCC) Zinc (HCP)

19. DIFRAKSI DIBAWAH KONDISI TIDAK IDEAL PenurunanHukum Bragg Anggapkristal yang digunakanberadadalamkondisi ideal Sinar-x yang digunakanmempunyairadiasimonokromatik yang sangatsempurnadansejajar. Dalamkondisinyatakejadianinitidakpernahmuncul

20. Agar terjadiperistiwapenguatanintensitas, makabedajalur yang ditempuholehgelombangharuslahmerupakanbilanganbulatdaripanjanggelombangataudikatakansefase Interferensidestruktifmerupakansebuahkonsekuensidarisifatkeperiodikandarisusunan atom sepertihalnyainterferensikonstruktif

21. pengaruhukurankristaldengandifraksisinar-x Kristal yang sangatkecilmenyebabkanpelebaran (sedikitdivergensianguler) dariberkas yang didifraksikan, yaknidifraksi yang terjadipadasudut yang hampirmendekatitetapitidaksamadengansudut Bragg yang sebenarnya Anggaplahbahwa Kristal memilikiketebalansebesart kitagunakanbidang (m+l) kitaakanmenganggapsudut Bragg θsebagaisebuah variable θBsebagaisudut yang memenuhihukum Bragg

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

23. PERALATAN DIFRAKSI SINAR-X Difraktometersinar-x Mendeteksiunsuratausenyawa yang terkandungdalamsuatupadatan. Kelemahan: tidakdapatmengkarakterisasi material yang sifatnyaamorf Bagian-bagianperalatandifraksisinar-x: Tabungpenghasilsinar-X Penahansampel (Sample Holder) Detektor Seperangkatkomputeruntukmengkonversi data

25. Cara kerjaperalatandifraksisinar-x Sampelpadatdiletakkanpadapreparatkaca Sumbersinarbergerakmengelilingisampelsambilmenyinarisampel Detektormenangkappantulansinardarisampel Alatperekammerekanintensitaspantulansinar-x untuktiapsudutpantulantertentu Hasilanalitisdalambentukgrafiksudutpenyinaran versus intensitaspantulan

26. THANK YOU!