CATATAN KULIAH PENGANTAR SPEKSTOSKOPI. Diah Ayu Suci Kinasih Departemen Fisika Universitas Diponegoro Semarang 2016

Rangkuman Spektroskopi 1 Pengantar Spektroskopi

CATATAN KULIAH PENGANTAR SPEKSTOSKOPI

Diah Ayu Suci Kinasih -24040115130099Departemen Fisika Universitas Diponegoro Semarang 2016

Undergraduate Physics Student at Diponegoro University More info : [email protected]


PENGANTAR SPEKTROSKOPI

Pengertian Berdasarkan teori klasik spektoskopi adalah ilmu yang mempelajari spektrum cahaya yang dipancarkan dari suatu zat. Sedangkan menurut teori modern (Mekanika Kuantum), spektroskopi merupakan interaksi radiasi gelombang elektromagnetik dengan materi.

Kegunaan Spekstoskopi dapat di gunakan untuk mengetahui struktur penyusun suatu zat. Struktur zat tersebut dapat berupa atom, molekul dan lain-lain, yang dapat dikenali melalui spektrum yang dipancarkan atau yang diserap oleh zat itu sendiri.

Prinsip Kerja Spektroskopi Skema dasar spektroskopi dapat dijelaskan pada gambar dibawah ini Sumber radiasi

Detektor

Detektor

Gambar 1 Skema dasar spektroskopi Semua informasi fisis yang berkaitan dari zat tersebut dapat diinterpretasikan dari spektrum warna yang ditangkap oleh detektor. Struktur penyusun suatu zat dicirikan dengan spektrum yang dipancarkan atau diserap, sehingga secara fundamental, spektroskopi sangat berguna bagi para ilmuwan untuk menjelaskan fenomena terjadinya alam semesta beserta isinya. Prinsip kerja spektroskopi secara umum menggunakan tiga komponen dasar yakni sumber radiasi, analiser, dan detektor, yang tersusun seperti pada gambar B.4. Analiser

biasanya

dapat

berupa

prisma,

kisi

difraksi,

monokromator,

atau



interferometer, yang berfungsi untuk menguraikan radiasi gelombang elektromagnetik dari sampel yang hendak diselidiki.

Analiser

Sumber radiasi

Detektor

Gambar 1.4 Prinsip dasar spektroskopi (model untuk spektroskopi emisi) Pada kasus emisi radiasi, obyek yang diselidiki adalah sumber radiasi itu sendiri Gambar B.4). Sedangkan pada kasus absorpsi, obyek yang diselidiki biasanya diletakkan di antara sumber radiasi dan analiser (gambar B.5a), dan pada kasus hamburan, model yang digunakan adalah gambar B.5b.

Sumber radiasi

Analiser

Detektor a. absorpsi

Analiser b. hamburan Detektor

Gambar 1.5 a) model spektroskopi absorpsi, b) model spektroskopi untuk hamburan

Besaran dan Daerah Kerja Spektroskopi Intensitas

energi Gambar 1.2 Spektrum: dalam bentuk grafik intensitas fungsi energi Undergraduate Physics Student at Diponegoro University More info : [email protected]


Secara umum, informasi yang diperoleh dari spektroskopi berupa data spektrum intensitas radiasi sebagai fungsi energi gelombang (energi dapat diganti dengan frekuensi, panjang gelombang, atau bilangan gelombang), seperti terlihat pada gambar B.2. Dalam spektroskopi, satuan intensitas tidak harus watt/m2, namun dapat berupa volt, cacah, atau intensitas relatif. satuan energi dapat berupa joule atau eV, tergantung orde besar dan kepraktisan penulisan angka yang digunakan. Selain energi, besaran pada absis dapat pula diganti dengan frekuensi (Hz, MHz, atau GHz) atau panjang gelombang  (km, m, m, nm, Å ataupun fm) tergantung kepraktisan dan orde besar yang dipancarkan. Relasi yang berkaitan antara energi gelombang elektromagnetik dengan frekuensi adalah persamaan E = hf, dengan E adalah energi foton, h konstanta Planck, dan f frekuensi foton. Relasi antara  dan f dituliskan dengan  = c/f dengan c adalah cepat rambat cahaya dalam ruang hampa. Dalam spektroskopi infrared dan cahaya tampak, satuan energi sering diganti dengan satuan bilangan gelombang yang bernotasi ̂ (relasi

̂ =1/) dan bersatuan cm-1. Daerah kerja spektroskopi meliputi energi gelombang elektromagnetik dari orde gelombang radio sampai dengan sinar gamma. Tabel 1.1 menampilkan daerah kerja spektroskopi, fenomena fisis yang melandasi, dan orde besar energi/frekuensi/panjang gelombang beserta satuan yang bersesuaian. Tabel 1.1 Daerah kerja spektroskopi, fenomena fisis yang melandasi, dan satuan Daerah kerja

̂



f

1 km –

3 kHz –

1 cm

30 GHz

Perubahan orientasi molekul 1 - 100 cm-1

1 cm –

3109 –

(Rotasi molekul)

100 m

31012Hz

Fenomena

fisis

yang

E

melandasi Gel. Radio

 Perubahan spin inti (NMR) 10-5 – 1 cm-1 atau elektron (ESR)  Elektron bebas pada antena  Super struktur halus  Pergeseran isotop

Gel. Mikro



Infra Merah

 Rotasi molekul

100

 Vibrasi molekul

cm-1

 Transisi

elektron

-

104 100 m 31012 – –

31014Hz

1m

terluar

atom/molekul Cahaya Tampak

 Transisi

elektron

terluar 104 - 106 cm- 1m –

pada atom atau molekul

- UV

 Transisi elektron dalam

Sinar-X

 Transisi

elektron

1

elektron

1,2 eV

31016Hz – 1,2 keV

bagian 106 - 108 cm-1 10 nm – 100 pm

dalam pada atom  Ionisasi

10 nm

31014 –

31016 – 31018Hz

bagian

dalam suatu atom Sinar

Reaksi nuklir

> 108 cm-1

gamma

< pm

100 > 31018Hz

- kosmis

Contoh Alat Spektroskopi 1. Atomic Absorption Spectrocopy (AAS) 2. X-Ray Spectroscopy 3. Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) 4. Nuclear Magnetic Resonance (NMR) 5. Magnetic Resonance Imaging (MRI) 6. mikroskop elektron, 7. Scanning Electron Microscopy (SEM), 8. Transvers Electron Microscopy (TEM), 9. Atomic Force Microscopy (AFM), 10. Optical Multi Channel Analyzer (OMA), dan lain-lain.



Referensi: -

Buku catatan perkuliah milik penulis untuk mata kuliah spektroskopi 1 Bahan ajar lain yang di gunakan oleh dosen pengampu dalam mata kuliah spektroskopi 1



*** Terimakasih telah mengunduh dan membaca Rangkuman Spktroskopi 1 tentang Pengantar Spektroskopi. Saya menyadari bahwa rangkuman diatas belum sepenuhnya lengkap dan sesuai dengan standar kompetensi yang di capai sebagai bahan belajar mata kuliah yang mencakup tentang Pengantar Spektroskopi oleh karena itu sangat di sarankan untuk membaca dan memahami bukubuku text book yang berkaitan dengan materi. Semoga Bermanfaat ***


CATATAN KULIAH PENGANTAR SPEKSTOSKOPI. Diah Ayu Suci Kinasih Departemen Fisika Universitas Diponegoro Semarang 2016

Recommend Documents