Wednesday, December 10, 2014

Karakterisasi Material | X-Ray Diffaction

Ketika panjang gelombang suatu radiasi hampir sama dengan jarak antar atom dalam kristal, maka salah satu kemungkinan yang terjadi adalah peristiwa difraksi. Proses difraksi ini akan memberikan sekumpulan pola gelap terang yang dipengaruhi susunan geometri dan atom dalam kristal. Jadi, jika posisi dan intensitas sinar yang terdifraksi dapat direkam, itu akan dapat membantu kita dalam menentukan struktur kristal suatu bahan dan sifat kimianya.
 
 Gambar : Proses terjadinya difraksi sinar-X


Ketika berkas sinar-X berinteraksi dengan suatu material, maka akan terbentuk pola difraksi gelap dan terang sebagai hasil dari interaksi antara sinar-X dan atom-atom yang tersusun di dalam kristal. Hukum Bragg merumuskan tentang persyaratan yang harus dipenuhi agar berkas sinar X yang mengenai bahan merupakan berkas difraksi. Prinsip kerja sinar-X diilustrasikan pada Gambar. Misalkan ada dua pantulan sinar ke-1 dan ke-2. Secara matematis sinar ke-2 tertinggal dari sinar ke-1 sejauh 2dsinθ secara geometris. Agar dua sinar ini dalam fasa yang sama maka jarak ini harus berupa kelipatan bilangan bulat dari panjang gelombang sinar λ, sehingga didapatkanlah Hukum Bragg yang berbentuk :

2d sinθ = nλ
Secara matematis, difraksi hanya terjadi ketika Hukum Bragg dipenuhi. Secara fisis jika kita mengetahui panjang gelombang dari sinar yang menerpa bahan kemudian kita bisa mengontrol sudut dari sinar yang mengenai bahan maka kita bisa menentukan jarak antar atom (geometri dari kisi). Persamaan ini adalah persamaan utama dalam difraksi. Dengan menghitung d dari rumus Bragg serta mengetahui nilai h, k, l dari masing – masing nilai d, kita bisa menentukan parameter kisi (a, b dan c) sesuai dengan bentuk kristalnya.

No comments: