7/23/2019 Gembong Kalkulus

http://slidepdf.com/reader/full/gembong-kalkulus 1/5

Gembong Kalkulus 

Berbagi trik dalam hal fisika matematika, serta membantu penyelesaian dari masalah IPA

• Beranda

• Laporan (1)

• Pelajaran (2)

Jumat, 30 Januari 2015

Penjelasan tentang difraksi elektron dan percobaan Daisson !"isika

#uantum$

ifraksi elektron dan per!obaan a"isson#$ermer adalah per!obaan yang menampilkan sifat

gelombang dari partikel% Per!obaan pertama untuk mengamati difraksi dilakukan oleh

%J&Daisson dan '&( Germer di Bell Telephone Laboratories meyakinkan hipotesis de

 Broglie dengan menunjukkan berkas elektron terdifraksi jika berkas itu dihamburkan oleh

kisi (segi empat ke!il) atom yang teratur dari suatu kristal% &ebelum mengetahui bagaimana

mekanisme per!obaan a"isson#$ermer terlebih dahulu kita pahami apa itu difraksi dan

elektron%&e!ara umum, Difraksi )lektron adalah peristi'a penyebaran atau pembelokan !ahaya pada

saat melintas melalui !elah atau ujung penghalang% ifraksi merupakan metode yang unggul

untuk memahami apa yang terjadi pada le"el atomis dari suatu material kristalin% &inar ,

elektron dan neutron memiliki panjang gelombang yang sebanding dengan dimensi atomik

sehingga radiasi sinar tersebut sangat !o!ok untuk mengin"estigasi (penyelidikan dan

 penelitian tentang suatu masalah dengan !ara mengumpulkan data di lapangan) material

kristalin% eknik difraksi mengeksploitasi (mengusahakan) radiasi yang terpantul dari

 berbagai sumber seperti atom dan kelompok atom dalam kristal%

)lektron adalah partikel sub atom yang bermuatan negatif dan umumnya ditulis sebagai e#%

*lektron tidak memiliki komponen dasar atau pun substruktur apa pun yang diketahui,sehingga ia diper!ayai sebagai partikel elementer% *lektron memiliki massa sekitar 1+1-.

massa proton%

)ksperimen Difraksi )leketron ole* Daisson dan Germer

Bentuk kisi yang dapat mendifraksikan elektron yaitu kisi yang memiliki keteraturan dan

tersusun se!ara periodik, seperti halnya kisi pada kristal% Berkas sinar monokromatik yang

 jatuh pada sebuah kristal akan dihamburkan ke segala arah, akan tetapi karena keteraturan

letak atom#atom, pada arah tertentu gelombang hambur itu akan berinterferensi konstruktif

sedangkan yang lainnya berinterferensi destruktif%

&ebagaimana telah dijelaskan di atas syarat terjadinya difraksi adalah apabila panjang

gelombang sinar sama dengan lebar !elah+kisi difraksi dan perilaku gelombang ditunjukkan

7/23/2019 Gembong Kalkulus

http://slidepdf.com/reader/full/gembong-kalkulus 2/5

oleh beberapa gejala fisis, seperti interferensi dan difraksi% /amun manifestasi gelombang

yang tidak mempunyai analogi dalam perilaku partikel ne'tonian adalah gejala difraksi%

a"isson dan $ermer mempelajari elektron yang terhambur oleh kristal dengan

menggunakan peralatan% engan mengamati energi elektron dalam berkas primer, sudut

 jatuhnya pada target, dan kedudukan detektor dapat diubah#ubah% 0isika klasik meramalkan

 bah'a elektron yang terhambur akan mun!ul dalam berbagai arah, dengan hanya sedikit

kebergantungan dari intensitas terhadap sudut hambur dan lebih sedikit lagi dari energi

elektron primer%

anifestasi gelombang yang tidak mempunyai analogi dalam kelakuan partikel /e'tonian

ialah gejala difraksi% alam tahun 123 a"isson dan $ermer di Amerika &erikat dan dalam

 per!obaanya a"isson dan $ermer se!ara bebas meyakinkan hipotesis de Broglie dengan

menunjukan berkas elektron terdifraksi bila berkas itu dihamburkan oleh kisi atom yang

teratur dari suatu kristal%

a"isson dan $ermer mempelajari elektron yang terhambur oleh 4at padat dengan memakai

 peralatan seperti di ba'ah ini

 

i tengah#tengah per!obaan tersebut terjadi suatu peristi'a yang memungkinkan udara

masuk ke dalam peralatannya dan mengoksidasi permukaan logam% enguasai oksida nikel

murni, target itu dipanggang dalam o"en bertemperatur tinggi% &etelah perlakuan itu,

targetnya dikembalikan ke dalam peralatan dan dilakukan pengukuran lagi% &ekarang ternyata

hasilnya sangat berbeda dari sebelum peristi'a itu terjadi 5 sebagai ganti dari "ariasi yang

malar (continue) dari intensitas elektron yang tehambur terhadap sudut, timbul maksimum

dan minimum yang jelas teramati, kedudukannya bergantung dari energi elektron%6ipotesa de Broglie mendorong tafsiran bah'a gelombang elektron didifraksikan oleh target

sama seperti sinar 7 didifraksikan oleh bidang8bidang atom dalam kristal% afsiran ini

mendapat dukungan setelah disadari bah'a efek pemanasan sebuah blok nikel pada

temperatur tinggi menyebabkan kristal indi"idual ke!il yang membangun blok tersebut

 bergabung menjadi kristal tunggal yang besar yang atom#atomnya tersusun dalam kisi yang

teratur%

9ntuk membuktikan bah'a hipotesa de Broglie penyebab dari hasil da"isson dan germer,

 pada suatu per!obaan tertentu berkas elektron :;e< diarahkan tegak lurus pada target nikel,

dan maksimum yang tajam dalam distribusi elektron terjadi pada sudut :== dari berkas

semula% &udut datang dan sudut hambur relatif terhadap suatu keluarga bidang (tersusun atas berkas elektron, bidang dan sudut) bragg ditunjukkan dalam gambar 1 keduanya bersudut

.:=% >arak antara bidang dalam keluarga bidang yang bisa diukur melalui difraksi sinar 7

adalah =,=1 nm persamaan bragg untuk maksimum dalam pola difraksi%

Panjang gelombang yang dihitung sesuai dengan panjang gelombang yang diamati% >adi

eksperimen a"isson dan $ermer menunjukkan bukti langsung dari Hipotesis de Broglie 

tentang sifat gelombang benda bergerak% Analisis eksperimen a"isson#$ermer sebenarnya

tidak langsung seperti yang ditunjukkan di atas karena energi elektron bertambah ketika

elektron itu masuk ke dalam kristal dengan besar yang sama dengan besar fungsi kerja (work

 function) permukaan itu% >adi ke!epatan elektron dalam eksperimen lebih besar dalam kristal

dan panjang gelombang de Broglie yang bersangkutan menjadi lebih ke!il dari harga di luar

kristal%

7/23/2019 Gembong Kalkulus

http://slidepdf.com/reader/full/gembong-kalkulus 3/5

?omplikasi lainnya timbul dari inferensi antara gelombang yang didifraksikan oleh keluarga

lain dari bidang bragg yang membatasi terjadinya maksimum dan minimum menjadi hanya

kombinasi tertentu dari energy elektron dari sudut pandang sebagai pengganti dari setiap

kombinasi yang memenuhi persamaan Bragg%

difraksi elektron

Bentuk kisi yang dapat mendifraksikan elektron yaitu kisi yang memiliki keteraturan dan

tersusun se!ara periodik, seperti halnya kisi pada kristal% Berkas sinar monokromatik yang

 jatuh pada sebuah kristal akan dihamburkan ke segala arah, akan tetapi karena keteraturan

letak atom#atom, pada arah tertentu gelombang hambur itu akan berinterferensi konstruktif

sedangkan yang lainnya berinterferensi destruktif% &yarat terjadinya difraksi adalah apabila

 panjang gelombang sinar sama dengan lebar !elah+kisi difraksi%

&eperti yang telah kita ketahui sebelumnya, bah'a perilaku gelombang ditunjukkan oleh

 beberapa gejala fisis, seperti interferensi dan difraksi% /amun manifestasi gelombang yang

tidak mempunyai analogi dalam perilaku partikel ne'tonian adalah gejala difraksi%

Pada tahun 123 a"isson dan $ermer di Amerika &erikat dan $% P% hompson di Inggris

se!ara bebas meyakinkan hipotesis de Broglie dengan menunjukkan berkas elektron

terdifraksi bila berkas itu dihamburkan oleh kisi atom yang teratur dari suatu kristal%

a"isson dan $ermer mempelajari elektron yang terhambur oleh kristal dengan

menggunakan peralatan seperti pada gambar 1% *nergi elektron dalam berkas primer, sudut

 jatuhnya pada target, dan kedudukan detektor dapat diubah#ubah% 0isika klasik meramalkan

 bah'a elektron yang terhambur akan mun!ul dalam berbagai arah, dengan hanya sedikit

kebergantungan dari intensitas terhadap sudut hambur dan lebih sedikit lagi dari energi

elektron primer% engan memakai blok nikel sebagai target, a"isson dan $ermer

membuktikan ramalannya%

 

Gambar 1 

)ksperimen Daisson + Germer 

6ipotesis de Broglie mendorong tafsiran bah'a gelombang elektron didifraksikan oleh target

sama seperti sinar didifraksikan oleh bidang#bidang atom dalam kristal% ari beberapa

 per!obaan yang dilakukan pada akhirnya terbukti bah'a eksperimen a"isson dan $ermer

merupakan bukti langsung dari hipotesis de Broglie mengenai sifat gelombang benda

 bergerak%

?omplikasi lainnya timbul dari interferensi antara gelombang yang didifraksi oleh keluarga

lain dari bidang Bragg yang membatasi terjadinya maksimum dan minimum yang menjadi

hanya kombinasi tertentu dari energi elektron dan sudut datang sebagai pengganti dari setiap

kombinasi yang memenuhi persamaan Bragg

7/23/2019 Gembong Kalkulus

http://slidepdf.com/reader/full/gembong-kalkulus 4/5

urunan rumus difraksi Bragg

$ambar 2

Beda lintasan, @ AB B @ d sin C d sin C @ 2d sin C

&yarat interferensi maksimum 5

k @ 2p+l D d @ dhkl 

maka Eumus difraksi Bragg

2d*kl sin - nl 

 Percobaan di atas juga dapat dijabarkan dalam gambar sederhana di bawah ini 

Eumus difraksi Bragg 5

?arena C sangat ke!il maka 5

sehingga 5

?irimkan Ini le'at *mailBloghisFBerbagi ke 'itterBerbagi ke 0a!ebookBagikan ke

Pinterest

Label5 Pelajaran 

.idak ada komentar/

Poskan Komentar

Posting Lama Beranda 

Langganan5 Poskan ?omentar (Atom) 

rtikel .erpopuler

• ara mudah G simple belajar rumus fisika,materi besaran dan satuan 

• Penjelasan tentang difraksi elektron dan per!obaan a"isson (0isika Huantum) 

7/23/2019 Gembong Kalkulus

http://slidepdf.com/reader/full/gembong-kalkulus 5/5

• ontoh Laporan ?emajuan P?# 2=1- didanai 2=1; 

Klik Join ntuk ergabung

emplate Pi!ture indo'% iberdayakan oleh Blogger %