5/12/2018 TUGAS RADIOFARMASI - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-radiofarmasi 1/6

RADIOFARMASI

“EFEK COMPTON” 

AMALIA AYUNINGTYAS

105070500111022

PROGRAM STUDI FARMASI

FAKULTAS KEDOKTERAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2011

5/12/2018 TUGAS RADIOFARMASI - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-radiofarmasi 2/6

EFEK COMPTON

Dalam teori kuantum cahaya dianggap bahwa foton dalam perjalanannya dalam

ruang dengan kecepatan c tidak menyebar sebagaimana gelombang, tapi tetap terkonsentrasi

dalam ruang yang sangat kecil. Hal ini sangat mirip dengan zarah. Pertanyaan berikutnya

adalah : “ Apakah kesejajaran ini lebih luas lagi, artinya apakah foton juga memiliki sifat-

 sifat lain dari zarah?”. 

Pada efek foto listrik, cahaya dapat dipandang sebagai kuantum energi dengan

energi yang diskrit. Kuantum energy tidak dapat digambarkan sebagai gelombang, tetapi

lebih mendekati bentuk partikel. Partikel cahaya dalam bentuk kuantum disebut dengan

sebutan foton. Pandangan cahaya sebagai foton diperkuat lagi melalui gejala yang disebut

efek Compton.

Jika seberkas sinar-X ditembakkan ke sebuah electron bebas yang diam, sinar-X

akan mengalami perubahan panjang gelombang, dimana panjang gelombang sinar-X lebih

besar. Gejala ini dikenal sebagai efek Compton, sesuai dengan nama penemunya, yaitu

Arthur Holly Compton.

Pada tahun 1923, Compton memberikan kesimpulannya mengenai hamburan sinar x

oleh materi. Dalam naskah ilmiahnya “A Quatum Theory of Scattering of X-Rays by Light”,

Compton menerangkan percobaannya tentang hamburan sinar x oleh materi. Diamatinya

bahwa panjang gelombang sinar x yang terhambur berbeda dengan panjang gelombang sinar

x sebelum terhambur. Perubahan panjang gelombang tersebut ternyata juga bergantung dari

sudut hamburan. Kesimpulan yang dicantumkan dalam naskah Campton tersebut dapat

dirumuskan sebagai berikut :

  Teori Campton saat ini bertopang pada pengandaian bahwa setiap elektron yang berperan

dalam proses ini menghambur suatu kuantum cahaya yang utuh (foton).

  Teori ini berlandaskan pada hipotesa bahwa kuantum-kuantum cahaya datang dari

berbagai arah tertentu dan dihamburkan pula dalam arah-arah tertentu (tidak acak).

Hasil eksperimen yang dilakukan untuk menyelidiki teori tersebut dengan sangat

menyakinkan telah menunjukkan bahwa gumpalan radiasi (kuantum radiasi, foton), kecuali

membawa energi juga memiliki momentum linear.

5/12/2018 TUGAS RADIOFARMASI - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-radiofarmasi 3/6

 

Arthur Holly Compton

Menurut teori kuantum cahaya, foton berlaku sebagai partikel, hanya saja foton

tidak memiliki massa diam. Jika hal ini benar, kita harus bisa menganalisis tumbukan antara

foton dengan elektron, misalnya, dengan cara yang sama seperti tumbukan bola bilyard

dianalisis dengan mekanika pendahuluan.

Gambar dibawah ini menunjukan bagaimana tumbukan serupa itu digambarkan,

dengan foton itu digambarkan, dengan foton sinar-x menumbuk elektron (yang mula-mula

dalam keadaan diam terhadap sistem koordinat laboratorium) dan kemudian mengalami

hamburan dari arahnya semula sedangkan elektronnya menerima impulse dan mulai

bergerak. Dalam tumbukan ini foton dapat dipandang sebagai partikel yang kehilangan

sejumlah energi yang besarnya sama dengan energi kinetik K yang diterima oleh elektron,

walaupun sebenarnya kita mengamati dua foton yang berbeda. Jika foton semula mempunyai

frekuensi v, maka foton hambur mempunyai frekuensi yang lebih rendah v’ , sehingga:

Kehilangan energi foton = Energi yang diterima elektron

hv - hv’ = K (1)

karena momentum partikel tak bermassa berkaitan dengan energi menurut rumus

 E = pc 

dan karena energi foton adalah hv, momentumnya adalah

 p = E/c = hv/c (2)

5/12/2018 TUGAS RADIOFARMASI - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-radiofarmasi 4/6

 

Gambar Efek Compton

Momentum, tidak seperti energi, merupakan kuantitas vektor yang mempunyai arah

dan besar, dan dalam tumbukan momentum harus kekal dalam masing-masing sumbu dari

kedua sumbu yang saling tegak-lurus (bila lebih dari dua benda yang bertumbuka, tentu saja

momentum harus kekal pada masing-masing sumbu dari ketiga sumbu yang saling tegak-

lurus). Arah yang dipilih disini adalah arah foton semula dan satu lagi tegak-lurus pada

bidang yang mengandung elektron dan foton hambur (lihat gambar diatas). Momentum

semula adalah hv/c, momentum foton hambur adalah hv’/c, dan momentum elektron mula

serta akhir adalah, berurutan, 0 dan p, dalam arah foton semula.

Momentum mula = Momentum akhir

(3)

dan tegak lurus pada arah ini

Momentum mula = Momentum akhir

(4)

5/12/2018 TUGAS RADIOFARMASI - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-radiofarmasi 5/6

Sudut ф menyatakan sudut antara arah mula dan arah foton hambur, dan θ ialah

sudut antara arah foton mula dan arah elektron yang tertumbuk. dari persamaan 1, 3 dan 4

kita sekarang mendapatkan rumus yang menghubungkan beda panjang gelombang antara

foton mula dan foton hambur dengan sudut ф antara arah masing-masing, kedua besarantersebut adalah kuantitas yang dapat diukur.

langkah awal mengalikan persamaan 3 dan 4 dengan c dan menuliskannya kembali sebagai

berikut:

dengan mengkuadratkan masing-masing persamaan ini dan menambahkannya, sudut θ dapat

dieliminasi, tinggal

(5)

kemudian kita samakan kedua ruas untuk energi total partikel

sehingga akan didapatkan

karena

maka akan didapatkan (6)

5/12/2018 TUGAS RADIOFARMASI - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-radiofarmasi 6/6

dengan mensubstitusikan p2c

2ini dalam persamaan 5 akhirnya kita peroleh

(7)

hubungan ini akan kita sederhanakan dalam panjang gelombang sebagai pengganti frekuensi

bagi persamaan 7 dengan 2h2c

2 

dan karena v/c = 1/λ dan v’/c = 1/λ’  

(8)

persamaan 8 diturunkan oleh Arthur H. Compton pada awal tahun 1920, dan gejala yang

diperiksanya yang pertama kali diamatinya, dikenal sebagai efek Compton. gejala ini

menunjukan bukti kuat yang mendukung teori kuantum radiasi.