SINAR – X : Sifat, Difraksi, Spektrum Sinar-X

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