Teori Radiasi Benda Hitam

8/12/2019 Teori Radiasi Benda Hitam

1/12

Hukum Pergeseran Wien, Hukum Radiasi Planck, Bunyi, Rumus, Contoh Soal, Jawaban,

Radiasi Benda Hitam, Intensitas, Frekuensi, Teori, Fisika - Berikut ini adalah materi

lengkapnya :

1.Hukum Pergeseran Wien

Untuk sebuah benda hitam, berlaku suatu hubungan antara panjang gelombang dengan

suhu mutlak yang dinyatakan :

m.T = C............................................................ (1)

dengan mmerupakan panjang gelombang yang sesuai dengan radiasi energi maksimum, T

adalah temperatur termodinamik benda, dan C adalah tetapan pergeseran Wien (2,898

10-3mK). Hubungan tersebut disebut Hukum pergeseran Wien, yang dinyatakan oleh

Wilhelm Wien (1864 - 1928). (Baca juga :Radiasi Panas)

Gambar 1. Grafik hubungan pergeseran Wien.

Gambar 1. memperlihatkan grafik hubungan antara intensitas radiasi dan panjang

gelombang radiasi benda hitam ideal pada tiga temperatur yang berbeda. Grafik ini dikenal

sebagai grafik distribusi spektrum. Intensitas merupakan daya yang dipancarkan per satuan
http://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/hukum-pergeseran-wien-hukum-radiasi-planck-bunyi-contoh-soal-jawaban-radiasi-benda-hitam-intensitas-frekuensi-teori-fisika.htmlhttp://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/hukum-pergeseran-wien-hukum-radiasi-planck-bunyi-contoh-soal-jawaban-radiasi-benda-hitam-intensitas-frekuensi-teori-fisika.htmlhttp://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/hukum-pergeseran-wien-hukum-radiasi-planck-bunyi-contoh-soal-jawaban-radiasi-benda-hitam-intensitas-frekuensi-teori-fisika.htmlhttp://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/pengertian-radiasi-benda-hitam-radiasi-panas-rumus-contoh-soal-jawaban-intensitas-fisika-praktikum.htmlhttp://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/pengertian-radiasi-benda-hitam-radiasi-panas-rumus-contoh-soal-jawaban-intensitas-fisika-praktikum.htmlhttp://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/pengertian-radiasi-benda-hitam-radiasi-panas-rumus-contoh-soal-jawaban-intensitas-fisika-praktikum.htmlhttp://1.bp.blogspot.com/-eXgJ34OA7aM/UXKcptLKwdI/AAAAAAAAR1s/d6_YmPMNU5U/s1600/Grafik-hubungan-pergeseran-Wien-2042013.jpghttp://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/pengertian-radiasi-benda-hitam-radiasi-panas-rumus-contoh-soal-jawaban-intensitas-fisika-praktikum.htmlhttp://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/hukum-pergeseran-wien-hukum-radiasi-planck-bunyi-contoh-soal-jawaban-radiasi-benda-hitam-intensitas-frekuensi-teori-fisika.html


2/12

panjang gelombang. Ini merupakan fungsi panjang gelombang I maupun temperatur T, dan

disebut distribusi spektrum.

Dari grafik terlihat bahwa puncak kurva penyebaran energi spektrum bergeser ke arah ujung

spektrum panjang gelombang pendek dengan semakin tingginya temperatur.

Fungsi distribusi spektrum P (,T) dapat dihitung dari termodinamika klasik secara langsung,

dan hasilnya dapat dibandingkan dengan Gambar 1.

Hasil perhitungan klasik ini dikenal sebagai Hukum Rayleigh- Jeans yang dinyatakan:

P (,T) = 8 k T -4

dengan k merupakan konstanta Boltzmann.

Hasil ini sesuai dengan hasil yang diperoleh secara percobaan untuk panjang gelombang

yang panjang, tetapi tidak sama pada panjang gelombang pendek. Begitu mendekati nol,

fungsi P (, T ) yang ditentukan secara percobaan juga mendekati nol, tetapi fungsi yang

dihitung mendekati tak terhingga karena sebanding dengan -4. Dengan demikian, yang tak

terhingga yang terkonsentrasi dalam panjang gelombang yang sangat pendek. Hasil inidikenal sebagai katastrof ultraviolet.

2.Hukum Radiasi Planck

Pada tahun 1900, fisikawan Jerman, Max Planck, mengumumkan bahwa dengan membuat

suatu modifikasi khusus dalam perhitungan klasik dia dapat menjabarkan fungsi P (,T) yang

sesuai dengan data percobaan pada seluruh panjang gelombang.

Hukum radiasi Planck menunjukkan distribusi (penyebaran) energi yang dipancarkan oleh

sebuah benda hitam. Hukum ini memperkenalkan gagasan baru dalam ilmu fisika, yaitu

bahwa energi merupakan suatu besaran yang dipancarkan oleh sebuah benda dalam

bentuk paketpaket kecil terputus-putus, bukan dalam bentuk pancaran molar. Paket-paket
http://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/hukum-pergeseran-wien-hukum-radiasi-planck-bunyi-contoh-soal-jawaban-radiasi-benda-hitam-intensitas-frekuensi-teori-fisika.htmlhttp://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/hukum-pergeseran-wien-hukum-radiasi-planck-bunyi-contoh-soal-jawaban-radiasi-benda-hitam-intensitas-frekuensi-teori-fisika.htmlhttp://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/hukum-pergeseran-wien-hukum-radiasi-planck-bunyi-contoh-soal-jawaban-radiasi-benda-hitam-intensitas-frekuensi-teori-fisika.htmlhttp://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/hukum-pergeseran-wien-hukum-radiasi-planck-bunyi-contoh-soal-jawaban-radiasi-benda-hitam-intensitas-frekuensi-teori-fisika.html


3/12

kecil ini disebut kuanta dan hukum ini kemudian menjadi dasar teori kuantum.

Gambar 2. Distribusi spektrum radiasi benda hitam terhadap panjang gelombang pada T = 1.600 K.

Rumus Planck menyatakan energi per satuan waktu pada frekuensi v per satuan selang

frekuensi per satuan sudut tiga dimensi yang dipancarkan pada sebuah kerucut tak

terhingga kecilnya dari sebuah elemen permukaan benda hitam, dengan satuan luas dalam

proyeksi tegak lurus terhadap sumbu kerucut.

Pernyataan untuk intensitas jenis monokromatik Iv adalah:

Iv= 2hc-2v3/(exp (hv/kT)1) ....................................... (2)

dengan h merupakan tetapan Planck, c adalah laju cahaya, k adalah tetapan Boltzmann, dan

T adalah temperatur termodinamik benda hitam.

Intensitas juga dapat dinyatakan dalam bentuk energi yang dipancarkan pada panjang

gelombang per satuan selang panjang gelombang. Pernyataan ini dapat dituliskan dalam

bentuk:

Rumus Planck dibatasi oleh dua hal penting berikut ini.
http://1.bp.blogspot.com/-0bOVWEjSaxs/UXKan8HOCdI/AAAAAAAAR1Y/PS7xtxZqKQk/s1600/intensitas-jenis-monokromatik-2042013.jpghttp://3.bp.blogspot.com/-ULaiBguko1Q/UXKcppOkLtI/AAAAAAAAR1o/W0Dv5xxEqT8/s1600/Distribusi-spektrum-radiasi-benda-hitam-terhadap-panjang-gelombang-2042013.jpghttp://1.bp.blogspot.com/-0bOVWEjSaxs/UXKan8HOCdI/AAAAAAAAR1Y/PS7xtxZqKQk/s1600/intensitas-jenis-monokromatik-2042013.jpghttp://3.bp.blogspot.com/-ULaiBguko1Q/UXKcppOkLtI/AAAAAAAAR1o/W0Dv5xxEqT8/s1600/Distribusi-spektrum-radiasi-benda-hitam-terhadap-panjang-gelombang-2042013.jpg


4/12

1. Untuk frekuensi rendah v > (hc/kT),

maka akan berlaku rumus Rayleigh-Jeans.

Iv= 2.c-2.v2.k.T

atau

I= 2.c.-4

.k.T

Pada persamaan tersebut tidak mengandung tetapan Planck, dan dapat diturunkan secara

klasik dan tidak berlaku untuk frekuensi tinggi, seperti energi tinggi, karena sifat kuantum

foton harus pula diperhitungkan.

2. Pada frekuensi tinggi v >> (kT/h), dan pada panjang gelombang yang pendek


5/12

dengan v adalah frekuensi, h adalah sebuah konstanta Planck yang nilainya 6,626 10-34Js,

dan n adalah bilangan bulat yang menyatakan bilangan kuantum.

2. Energi radiasi diserap dan dipancarkan oleh molekul-molekul secara diskret yang disebut

kuanta atau foton. Energi radiasi ini terkuantisasi, di mana energi untuk satu foton adalah:

E = h.v ........................................................ (5)

dengan h merupakan konstanta perbandingan yang dikenal sebagai konstanta Planck. Nilai

h ditentukan oleh Planck dengan menyesuaikan fungsinya dengan data yang diperoleh

secara percobaan. Nilai yang diterima untuk konstanta ini adalah:

h = 6,626 10-34Js = 4,136 10-34eVs.

Planck belum dapat menyesuaikan konstanta h ini ke dalam fisika klasik, hingga Einstein

menggunakan gagasan serupa untuk menjelaskan efek fotolistrik.

Berapakah panjang gelombang sebuah radiasi foton yang memiliki energi 3,05 10-19Js?(Diketahui konstanta Planck, h = 6,626 10

-34Js dan cepat rambat cahaya, c = 3 108m/s)

Penyelesaian:

Diketahui:

E = 3,05 10-19Jsh = 6,626 10-34Jsc = 3 108 m/s

Ditanya: = ... ?


6/12

Pembahasan :

Materi Fisika :

Konstanta Planck h merupakah tetepan fundamental yang besarnya sama dengan

perbandingan antara energi E dari suatu kuantum energi terhadap frekuensinya.

Anda sekarang sudah mengetahui Hukum Pergeseran Wien, Hukum Radiasi Planck.

Terima kasih anda sudah berkunjung kePerpustakaanCyber.

Referensi :

Budiyanto, J. 2009. Fisika : Untuk SMA/MA Kelas XII. Pusat Perbukuan, Departemen

Pendidikan Nasional, Jakarta. p. 298.

Sumber :http://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/hukum-pergeseran-wien-

hukum-radiasi-planck-bunyi-contoh-soal-jawaban-radiasi-benda-hitam-intensitas-

frekuensi-teori-fisika.html#ixzz2djvnufzR
http://perpustakaancyber.blogspot.com/http://perpustakaancyber.blogspot.com/http://perpustakaancyber.blogspot.com/http://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/hukum-pergeseran-wien-hukum-radiasi-planck-bunyi-contoh-soal-jawaban-radiasi-benda-hitam-intensitas-frekuensi-teori-fisika.html#ixzz2djvnufzRhttp://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/hukum-pergeseran-wien-hukum-radiasi-planck-bunyi-contoh-soal-jawaban-radiasi-benda-hitam-intensitas-frekuensi-teori-fisika.html#ixzz2djvnufzRhttp://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/hukum-pergeseran-wien-hukum-radiasi-planck-bunyi-contoh-soal-jawaban-radiasi-benda-hitam-intensitas-frekuensi-teori-fisika.html#ixzz2djvnufzRhttp://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/hukum-pergeseran-wien-hukum-radiasi-planck-bunyi-contoh-soal-jawaban-radiasi-benda-hitam-intensitas-frekuensi-teori-fisika.html#ixzz2djvnufzRhttp://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/hukum-pergeseran-wien-hukum-radiasi-planck-bunyi-contoh-soal-jawaban-radiasi-benda-hitam-intensitas-frekuensi-teori-fisika.html#ixzz2djvnufzRhttp://4.bp.blogspot.com/--7W1g6xvFQA/UXKblAdNZqI/AAAAAAAAR1g/gFh9Kdurllw/s1600/panjang-gelombang-sebuah-radiasi-foton-1942013.jpghttp://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/hukum-pergeseran-wien-hukum-radiasi-planck-bunyi-contoh-soal-jawaban-radiasi-benda-hitam-intensitas-frekuensi-teori-fisika.html#ixzz2djvnufzRhttp://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/hukum-pergeseran-wien-hukum-radiasi-planck-bunyi-contoh-soal-jawaban-radiasi-benda-hitam-intensitas-frekuensi-teori-fisika.html#ixzz2djvnufzRhttp://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/hukum-pergeseran-wien-hukum-radiasi-planck-bunyi-contoh-soal-jawaban-radiasi-benda-hitam-intensitas-frekuensi-teori-fisika.html#ixzz2djvnufzRhttp://perpustakaancyber.blogspot.com/


7/12

http://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/hukum-pergeseran-wien-hukum-radiasi-planck-bunyi-

contoh-soal-jawaban-radiasi-benda-hitam-intensitas-frekuensi-teori-fisika.html

Teori Kuantum Max Planck

Max Planck, ahli fisika dari Jerman, pada tahun 1900 mengemukakan teori kuantum. Planck

menyimpulkan bahwa atom-atom dan molekul dapat memancarkan atau menyerap energi hanya

dalam jumlah tertentu. Jumlah atau paket energi terkecil yang dapat dipancarkan atau diserap oleh

atom atau molekul dalam bentuk radiasi elektromagnetik disebut kuantum. Planck menemukan bahwa

energi foton (kuantum) berbanding lurus dengan frekuensi cahaya.

dengan

Salah satu fakta yang mendukung kebenaran dari teori kuantum Max Planck adalah efek fotolistrik,

yang dikemukakan oleh Albert Einsteinpada tahun 1905. Efek fotolistrik adalah keadaan di mana

cahaya mampu mengeluarkan elektron dari permukaan beberapa logam (yang paling terlihat adalah

logam alkali) (James E. Brady, 1990).

Susunan alat yang dapat menunjukkan efek fotolistrik ada pada gambar 1.1. Elektrode negatif

(katode) yang ditempatkan dalam tabung vakum terbuat dari suatu logam murni, misalnya sesium.

Cahaya dengan energi yang cukup dapat menyebabkan elektron terlempar dari permukaan logam.

Elektron tersebut akan tertarik ke kutub positif (anode) dan menyebabkan aliran listrik melalui

rangkaian tersebut.
http://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/hukum-pergeseran-wien-hukum-radiasi-planck-bunyi-contoh-soal-jawaban-radiasi-benda-hitam-intensitas-frekuensi-teori-fisika.htmlhttp://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/hukum-pergeseran-wien-hukum-radiasi-planck-bunyi-contoh-soal-jawaban-radiasi-benda-hitam-intensitas-frekuensi-teori-fisika.htmlhttp://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/hukum-pergeseran-wien-hukum-radiasi-planck-bunyi-contoh-soal-jawaban-radiasi-benda-hitam-intensitas-frekuensi-teori-fisika.htmlhttp://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/hukum-pergeseran-wien-hukum-radiasi-planck-bunyi-contoh-soal-jawaban-radiasi-benda-hitam-intensitas-frekuensi-teori-fisika.htmlhttp://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/hukum-pergeseran-wien-hukum-radiasi-planck-bunyi-contoh-soal-jawaban-radiasi-benda-hitam-intensitas-frekuensi-teori-fisika.html


8/12

Percobaan Efek Fotolistrik Memperlihatkan susunan alat yang menunjukkan efek fotolistrik, Seberkas

cahaya yang ditembakkan pada permukaan pelat logam akan menyebabkan logam tersebut

melepaskan elektronnya.Elektron tersebut akan tertarik ke kutub positif dan menyebabkan aliran

listrik melalui rangkaian tersebut. Sumber: General Chemistry, Principles & Structure, James E. Brady,

5th ed, 1990.

Einstein menerangkan bahwa cahaya terdiri dari partikel-partikel foton yang energinya sebanding

dengan frekuensi cahaya. Jika frekuensinya rendah, setiap foton mempunyai jumlah energi yang

sangat sedikit dan tidak mampu memukul elektron agar dapat keluar dari permukaan logam. Jika

frekuensi (dan energi) bertambah, maka foton memperoleh energi yang cukup untuk melepaskan

elektron (James E. Brady, 1990). Hal ini menyebabkan kuat arus juga akan meningkat. Energi foton

bergantung pada frekuensinya.

dengan:

h = tetapan Planck (6,626 1034J dt)

c = kecepatan cahaya dalam vakum (3 108 m det1)

= panjang gelombang (m)

Hipotesis Louis de Broglie

Pada tahun 1924, Louis de Broglie, menjelaskan bahwa cahaya dapat berada dalam suasana

tertentu yang terdiri dari partikel-partikel, kemungkinan berbentuk partikel pada suatu waktu, yang

memperlihatkan sifat-sifat seperti gelombang (James E Brady, 1990). Argumen de Broglie

menghasilkan hal sebagai berikut.

Einstein : E = mc2

Max Planck :

sehingga untuk menghitung panjang gelombang satu partikel diperoleh:

= panjang gelombang (m)

m = massa partikel (kg)

_ = kecepatan partikel (m/s)


9/12

h = tetapan Planck (6,626 1034Joule s)

Hipotesis de Broglie terbukti benar dengan ditemukannya sifat gelombang dari elektron. Elektron

mempunyai sifat difraksi seperti halnya sinarX. Sebagai akibat dari dualisme sifat elektron sebagai

materi dan sebagai gelombang, maka lintasan elektron yang dikemukakan Bohr tidak dapat

dibenarkan. Gelombang tidak bergerak menurut suatu garis, melainkan menyebar pada suatu daerah

tertentu.

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_sma1/kelas-2/teori-kuantum-max-planck/

Radiasi Sinar X

Ilustrasi sinar x

Radiasisinar Xadalah suatu bentuk radiasi elektromagnetik. Panjang gelombang darisinar x ini berada pada rentang 0.01 hingga 10 nanometer. Hal ini berkenaan dengan

frekuensi yang berada pada rentang 30 petaherz (tiga kali sepuluh pangkat enam belasHertz) hingga 30 exahertz (tiga kali sepuluh pangkat sembilan belas Hertz).

Anda tentunya masih ingat rumus sederhana bahwa lambda atau panjang gelombangadalah satu per frekuensi. Rentang energi darisinar Xadalah mulai dari 120 eV hingga120 keV. Panjang gelombang sinar X lebih pendek dari sinar ultraviolet dan lebihpanjang dari sinar gama. Radasi sinar X pada beberapa bahasa disebut juga sebagai
http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_sma1/kelas-2/teori-kuantum-max-planck/http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_sma1/kelas-2/teori-kuantum-max-planck/http://www.anneahira.com/sinar-x.htmhttp://www.anneahira.com/sinar-x.htmhttp://www.anneahira.com/sinar-x.htmhttp://www.anneahira.com/sinar-x.htmhttp://www.anneahira.com/sinar-x.htmhttp://www.anneahira.com/sinar-x.htmhttp://www.anneahira.com/sinar-x.htmhttp://www.anneahira.com/sinar-x.htmhttp://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_sma1/kelas-2/teori-kuantum-max-planck/


10/12

radiasi Rontgen demi menghargai penemunya, yaitu Wilhelm Conrad Rontgen. Beliaumenamai radiasi sinar X untuk menandakan jenis radiasi yang tidak diketahui.

Energi sinar X dari 0.12 hingga 12 keV (atau panjang gelombang 10 hingga 0,10 nanometer) dikategorikan dalam sinar X lemah dan sekitar 12 hingga 120 keV (atau panjang

gelombang 0,10 hingga 0,01 nano meter) adalah termasuk sinar X kuat. Penggolonganini berdasarkan kemampuan penetrasi dari sinar X tersebut. Sinar X kuat dapatmenembus benda-benda padat.

Penggunaannya secara umum adalah untuk mendapatkan gambar atau pencitraan didalam suatu obyek dalam radiografi diagnosa dan kristalografi. Jadi biasanya, istilahsinar X secara metonomimaksudnya adalah gambar radiografi yang dihasilkanmenggunakan metode ini atau bisa juga sebagai istilah untuk metode itu sendiri.Sebaliknya, sinar X lemah agak sulit menembus benda apa pun. Panjang redaman darienergi sinar X 600 ev (~2 nanometer) dalam air adalah kurang dari 1 mikro meter.

Perbedaan antara sinar X dan sinar gama telah berubah dalam beberapa dekade ini.Radiasi elektromagnetik yang dipancarkan oleh tabung sinar X memiliki panjanggelombang yang lebih panjang jika dibandingkan dengan radiasi yang dipancarkansinar gamma. Literatur yang lebih lama, membedakan antara radiasi sinar X dan radiasisinar gama berdasarkan panjang gelombang.

Radiasi dengan panjang gelombang yang lebih pendek jika dibandingkan beberapapanjang gelombang yang berubah-ubah seperti 10 pangkat minus sebelas meter, makadidefinisikan sebagai sinar gama. Dua jenis radiasi tersebut kini dibedakan berdasarkanasalnya, jika sinar X dipancarkan oleh elektron di luarnukleus, sedangkan sinar gamadipancarkan oleh nukleus.

Sumber Sinar X

Ada sejumlah sumber dari radiasi sinar X. Sinar X dapat dibangkitkan dari tabung sinarX, yaitu suatu tabung hampa udara yang menggunakan tegangan tinggi untukmempercepat elektron yang dilepaskan oleh katoda panas ke kecepatan tinggi.Elektron dengan kecepatan tinggi bergabung dengan sasaran logam, yaitu anodasehingga terciptalah sinar X.

Dalam kedokteran, sasaran dari tabung sinar X ini biasanyatungstenatau campuranyang leblih tahan retak dari rhenium(5%) dan tungsten(95%). Namun terkadang,

ada juga campuranmolybdenumuntuk aplikasi yang lebih khusus, misalnya ketikadibutuhkan sinar X lemah untuk mamografi.

Dalam kristalografi, sasaran berupa tembaga lebih sering digunakan, karena kobaltyang sering digunakan ketikafluoresensi dari kandungan besi pada suatu sampelkemungkinan bermasalah. Energi maksimum yang dihasilkan oleh foton sinar X dibatasioleh energi dari peristiwa elektron yang imbang dengan tegangan pada tabungsehingga tabung 80 kV tidak dapat membuat sinar X dengan energi lebih besar dari 80


11/12

keV. Ketika elektron mengenai sasaran, sinar X diciptakan dengan dua macam prosesatomik yang berbeda.

Proses pertama, yaitu fluoresensisinar X. Jika elektron memiliki energi yang cukup,elektron tersebut dapat menumbuk elektron yang mengorbit keluar dari bagian dalam

kulit elektron dari suatu atom logam dan hasilnya elektron dari tingkat energi yang lebihtinggi mengisi kekosongan dan foton sinar X dipancarkan.

Proses ini menghasilkan spektrum pancaran sinar X pada beberapa frekuensi diskrit,terkadang disebut sebagai garis-garis spektral. Garis-garis spektral tergantung dariunsur sasaran anoda yang digunakan dan demikian disebut sebagai garis-gariskarakteristik. Biasanya, transisi dari kulit bagian atas ke kulit K (disebut sebagai garisK), ke kulit L (disebut sebagai garis L), dan seterusnya.

Proses kedua adalah bremsstrahlung.Radiasi ini dihasilkan oleh elektron yangterpencar oleh medan listrik yang kuat di dekatnukleiZ tinggi (jumlah proton). Sinar X ini

memiliki spektrum kontinu. Intensitas sinar X meningkat secara linear denganmenurunnya frekuensi, dengan nol pada energi peristiwa elektron, tegangan padatabung sinar X sehingga hasil keluaran dari tabung terdiri darispektrum bremsstrahlungkontinu yang turun hingga nol pada tegangan tabung,ditambah beberapa runcingan pada garis-garis karakteristik.

Tegangan-tegangan tersebut digunakan pada tabung sinar X diagnostik, dan demikianenergi tertinggi dari sinar X bervariasi dengan rentang antara 20 hingga 150 kV.

Kedua proses produksi sinar X tidak efisien secara signifikan, dengan suatu efisiensiproduksi hanya sekitar satu persen, dan demikian untuk memproduksi fluksyang

berguna dari sinar X, sebagian besar daya listrik yang digunakan oleh tabungdilepaskan sebagai panas buang. Tabung sinar X tersebut harus dirancang untukmelakukan disipasikelebihan panas tersebut.

Penggunaan Sinar X pada Kedokteran

Pada aplikasi diagnostik kedokteran, energi dari sinar X lemah tidak diinginkan karenasinar X tersebut seluruhnya diserap oleh badan, meningkatkan dosisnya. Maka dariitulah, lapisan logam tipis, biasanya aluminum yang disebut filter sinar X diletakkan diatas jendela tabung sinar X, menyaring komponen energi lemah dalam spektrum.Proses ini disebut penguatan sinar.

Radiografi yang dihasilkan menggunakan sinar X dapat digunakan untukmengindentifikasi spektrum lebar dari patologi. Karena struktur badan yang dilakukanpencitraan dalam aplikasi kedokteran cukup lebar jika dibandingkan dengan panjanggelombang sinar X.

Sinar X dapat dianalisis sebagai partikel jika dibandingkan dengan gelombang. Hal inibertolak belakang dengan kristalografi sinar X yang mana sifat dari sinar X yang seperti


12/12

gelombang lebih penting karena panjang gelombang dapat dibandingkan denganstruktur yang dilakukan pencitraan.

Untuk membuat pencitraan sinar X dari tulang manusia atau hewan, pulsa-pulsa sinar Xpendek menyinari badan atau anggota tubuh, dengan film radiografi yang diletakkan di

belakangnya. Segala tulang belulang yang ada akan menyerap sebagian besar fotonsinar X dengan proses fotoelektrik.

Hal ini karena tulang belulang memiliki densitaselektron yang lebih tinggi ketimbangjaringan lunak. Harap diingat bahwa tulang belulang mengandung kalsium denganpersentase yang tinggi (20 elektron per atom), potassium (19 elektron per atom),magnesium (12 elektron per atom), dan fosforus(15 elektron per atom).

Sinar X yang melewati daging akan meninggalkan pencitraan yang tersembunyi dalamfilm fotografik. Ketika film dikembangkan, bagian-bagian dari pencitraan yang berkaitandengan paparan sinar X yang lebih tinggi terlihat hitam, meninggalkan bayangan putih

tulang pada film.

Demi membuat pencitraan dari sistem kardiovaskular yang mencakup arteri dan vena(angiografi), maka suatu pencitraan awal diambil dari daerah anatomicalyang akandiamati. Pencitraan kedua kemudian diambil pada daerah yang sama setelah bahankontras yang teriodinasi telah dimasukkan ke dalam pembuluh darah.

Radiologis atau dokter bedah kemudian membandingkan pencitraan yang diperolehdengan pencitraan anatomis normal untuk menentukan jika terdapat kerusakan ataupembuntuan dari pembuluh darah. Sumber sinar X khusus yang telah digunakan secaraluas dalam penelitian adalah radiasi sinkroton, yang dibangkitkan oleh akselerator

partikel.

http://www.anneahira.com/sinar-x.htm
http://www.anneahira.com/sinar-x.htmhttp://www.anneahira.com/sinar-x.htmhttp://www.anneahira.com/sinar-x.htm

Documents

Teori Radiasi Benda Hitam