mata kuliah pedahuluan zat padat bab 2 difraksi kristal

1. BAB III DIFRAKSI KRISTAL
KELOMPOK II
NURGAN TADEKO
IRMA
ARDIANSYAH
SAFIRA
WIJRAH

2. A. DIFRAKSI SEBAGAI PROSEDUR
UNTUK MENYELIDIKI KRISTAL
Difraksi digunakan untuk menyelidiki
struktur dari kristal, Informasi dari hasil difraksi
akan memberikan tentang susunan atom itu
sendiri
Terdapat tiga jenis energi gelombang
partikel yang sering digunakan dalam dunia
kristalographi, yaitu :

3. 1. Foton dari sinar-X
2. untuk mendapatkan foton yang berpanjang
gelombang λ = Ao dibutuhkan energi sekitar
12.000 eV. Jika yang digunakan electron :

4. u
3. untuk mendapatkan electron yang
berpanjang gelombang λ = 1Ao dibutuhkan
energi sekitar 150 eV. Jika yang digunakan
neutron :
untuk mendapatkan neutron yang berpanjang
gelombang λ = 1Ao dibutuhkan energi sekitar
0,08 eV. Laju neutron pada keadaan ini adalah
sekitar 4000 m/s.

5. B. KEGUNAAN KETIGA JENIS
RADIASI
Ketiga jenis radiasi diatas berbeda fungsi dalam
penggunaannya, ketiga gelombang partikelberinteraksi
dengan menggunakan hukum yang sama.
Elektron tidak terlalu baik dignakan untuk menyelidiki
bulk dari bahan. Akan tetapi, sangat baik di gunakan
dalam hal :
1. Penelitian pada lapisanpermukaan dan keadaan
permukaan Kristal.
2. Penelitian lapisan tipis.

6. Neutron lambat dapat berinteraksi
dengan bahan dalam beberapa cara, dalam
bahan yang nonmagnetic, interaksi terjadi
hanya dengan inti, karena neutron tidak
bermuatan. Hamburan elastik yang koheren
bisa terjadi, yang menghasilkan pola difraksi.
Kaan tetapi karena neutron memiliki momen
magnetik, sering terjadi komplikasi apabila
neutron didifraksikan dengan bahan magnetik.
Keadaan ini akan memberikan informasi yang
lebih banyak terhadap distribusi momen
magnetiknya.

7. C. HUKUM BRAGG
Kondisi difraksi bragg lebih spesifik, dimana
sudut berkas sinar datang dan sudut berkas
pantulan adalah sama, dan menyatakan bahwa
berkas pantulan dipenuhi apabila apabila besar
sudut berkas sinar datang memiliki panjang
gelombang yang sesuai dan jarak antara dua
bidang paralelnya..

8. Pembahasan difraksi Kristal dengan difraksi
kisi-kisi tiga-dimensional cukup rumit, tetapi
bragg
menyederhanakannya
dengan
menunjukkan bahwa difraksi ekivalen dengan
pemantulan simetris oleh berbagai bidang
Kristal, asalkan persyaratan tertentu terpenuhi.

9. a. Difraksi dari bidang kristal
b. Bentuk kurva hamburan
atom untuk aluminium dan seng

10. Gambar difraksi dari bidang Kristal memperlihatkan
berkas sinar-X dengan panjang gelombang λ yang jatuh
dengan sudut Ѳ pada set bidang Kristal dengan jarak d.
Berkas yang dipantulkan memperkuat. Agar ini
dipenuhi, jarak tambahan yang harus ditempuh oleh berkas
yang dipantulkan oleh tiap bidang berikutnya (atau selisih
jarak) harus sama dengan bilangan bulat dikalikan panjang
gelombang
nλ. Persyaratan pemantulan dan saling
memperkuat menjadi :
• Nλ = PO + OQ = 2ON sin Ѳ = 2d sin Ѳ
Persamaan ini adalah hukum bragg yang terkenal dan nilai
sudut kritis Ѳ yang memenuhi hokum ini disebut sudut
bragg.

11. D. EKSPERIMEN DENGAN SINAR-X
Beragam cara untuk menghasilkan metodemetode standar difraksi sinar-X, yaitu :
1.

12. a. Metode laue
pada metode laue, Kristal tunggal
stasioner disinari berkas radiasi “putih”. Karena
specimen merupakan Kristal tunggal dengan
posisi tetap, dan agar semua bidang Kristal
memenuhi hokum bragg maka variable yang
berubah disini adalah panjang gelombang dari
berkas yang memiliki rentang gelombang
tertentu. Jadi setiap bidang Kristal bersesuaian
dengan λ tertentu yang berasal dari spectrum
“putih” sehingga menghasilkan refleksi bragg.

14. b. metode rotasi Kristal
Kristal tunggal dirotasikan pada sumbu tetap
yang ditembak dengan berkas
monokromatis. Arah datang berkas sinar
tegak lurus terhadap Kristal. Kemudian
dibentuk grafik yang dihasilkan oleh variasi
Ѳ dengan fungsi waktu. Teknik ini digunakan
untuk menentukan bentuk dan ukuran unit
sel.
Untuk menentukan bidang Kristal digunakan
persamaan:

15. c. metode serbuk
metode serbuk yang dikembangkan secara
terpisah oleh deybe dan scherrer, mungkin
merupakan sinar-X yang paling bermanfaat.
Pada
metode
ini
digunakan
radiasi
monokromatik dan specimen serbuk halus atau
kawat polikristalin berbutir halus. Sudut Ѳ
merupakan variable, dan kumpulan Kristal
dengan orientasi acak mengandung cukup
banyak partikel dengan orientasi bidang
sedemikian rupa sehingga terjadi refleksi, dan
terbentuklah pola serbuk hasil superimpos pola
Kristal yang berputar

17. d. difraktometri sinar-X
teknik ini diterapkan secara luas untuk
analisis kimia rutin, karena dengan
pengukuran intensitas yang diteliti secara
kuantitatif dapat ditetapkan kadar berbagai
elemen dalam specimen. Dalam penelitian
teknik ini diterapkan untuk permasalahan
mencakup
derajat
tatanan
pada
paduan, kerapatan salah-susun pada paduan
terdeformasi,
penentuan
konstanta
elastisitas, pengkajian cacat, dan orientasi
yang diutamakan.

19. e. topografi sinar-X
sinar-X dapat digunakan untuk mempelajari
cacat pada Kristal individu dengan mendeteksi
perbedaan intensitas difraksi didaerah Kristal
dekat dislokasi dan daerah Kristal yang lebih
mendekati kesempurnaan. Gambar berikut
memperlihtakan skema susunan percobaan
dengan
radiasi-K
monokromatik
yang
terhimpun beserta rekaman foto.

20. a. Geometri teknik topografi sinar-X,
b. topografikristal tunggal magnesium