SINAR – X
: Sifat, Difraksi, Spektrum Sinar-X
Sinar X :adalah pancaran gelombang elektromagnetik yang sejenis
dengan gelombang radio, panas, cahaya sinar ultraviolet, tetapi mempunyai
panjang gelombang yang sangat pendek sehingga dapat menembus benda-benda.
Sinar-x ditemukan pertamakali oleh Roentgen pada tahun 1895. Pada saat
ditemukan, sifat-sifat sinar-x tidak langsung dapat diketahui. Sifat-sifat
alamiah (nature) sinar-x baru secara pasti ditentukan pada th 1912 seiring
dengan penemuan difraksi sinar-x oleh kristal. Difraksi sinar-x ini dapat “melihat”
atau “membedakan” objek yang berukuran kurang lebih1 angstroom. Sifat-sifat
sinar-x tersebut adalah:
a.
Tidak dapat dilihat oleh mata,
bergerak dalam lintasan lurus, dan dapat mempengaruhi film fotografi sama
seperti cahaya tampak.
b.
Daya tembusnya lebih tinggi dari pada
cahaya tampak, dan dapat menembus tubuh manusia,kayu, beberapa lapis logam
tebal.
c.
Dapat digunakan untuk membuat gambar
bayangan sebuah objek pada film fotografi (radiograf).
d.
Sinar-x merupakan gelombang
elektromagnetik dengan energi E = hf.
e.
Orde panjang gelombang sinar-x adalah
0,5-2,5 Å (sedangkan orede panjang gelombang untuk cahaya tampak = 6000 Å).
Jadi letak sinar-x dalam diagram spektrum gelombang elektromagnet adalah antara
sinar ultra violet dan sinar gama.
f.
Satuan panjang gelombang sinar-x
sering dinyatakan dalam dua jenis satuan yaitu angstroom (Å) dan satuan
sinar-x (X Unit = XU). 1 kXU = 1000 XU = 1,00202
g.
Persamaan gelombang untuk medan
listrik sinar-x yang terpolarisasi bidang adalah rE= A sin 2p(x/l - ft) = A sin
(kx-wt). Intensitas sinar-x adalah dE/dt (rata-rata aliran energi per satuan
waktu) per satu satuan luas yang tegak lurus arah rambat
h.
Mempunyai sifat berionisasi.Efek
primer sinar X apabila mengenai suatu bahan atau zat akan menimbulkan ionisasi
partikel-partikel bahan zat tersebut.
i.
Mempunyai efek biologi. Sinar X akan
menimbulkan perubahan-perubahan biologi pada jaringan. Efek biologi ini
digunakan dalam pengobatan radioterapi.
Difraksi
Difraksi
adalah deviasi dari perambatan cahaya atau pembelokan arah rambat cahaya. Efek
difraksi adalah karakteristik dari fenomena gelombang, apakah bunyi, atau
cahaya dimana muka-muka gelombangnya dibelokkan. Efek difraksi kecil perlu
diperhatikan karena sumber cahaya mempunyai daerah yang luas. Difraksi
Fraunhofer : Asumsi sumber cahaya jauh sekali dari celah sehingga cahaya
yang masuk harus sejajar, untuk bermacam-macam arah dan Celah sempit yaitu
lebar celah jarak celah layar. Difraksi Fresnel :Jarak sumber{celah dan
celah{layar dekat dan Berkas tidak perlu sejajar dan celah lebar
Spektrum
sinar-X
Berkas sinar-x yang dihasilkan oleh
sebuah sumber dapat terdiri atas dua jenis
spektrum, yaitu spetrum kontinyus (polikhromatik) dan spektrum diskrit
(monokhromatik).
Spektrum kontinyus sinar-x
timbul akibat adanya pengereman elektron-elektron yang berenergi kinetik tinggi
oleh anoda. Pada saat terjadi pengereman tersebut, sebagian dari energi
kinetiknya diubah menjadi sinar-x. Proses pengereman ini dapat berlangsung baik
secara tiba-tiba ataupun secara perlahan-lahan, sehingga energi sinar-x yang
dihasilkannya akan memiliki rentang energi yang sangat lebar
Sinar-x yang lebih bermanfaat dan sering digunakan dalam setiap
kegiatan eksperimen adalah sinar-x. Sinar-x monokhromatik (sinar-x
karakteristik) ini timbul akibat adanya proses transisi eksitasi elektron di
dalam anoda. Sinar-x ini timbul secara tumpang tindih dengan spektrum
bremstrahlung. Disamping panjang gelombangnya yang monokhromatik, inensitas
sinar-x monokhromatik ini jauh lebih besar dari pada intensitas sinar-x
bremstrahlung. Nilai l sinar-x karakteristik ini tidak bergantung pada besarnya
tegangan tinggi yang digunakan, tetapi ia hanya bergantung pada jenis bahan
anoda yang digunakan