4-2 HAMBURAN OLEH SUATU ELEKTRON
Kita telah melihat dalam bab
1 bahwa berkas
sinar-x adalah
gelombang elektromagnetik dicirikan oleh medan listrik yang kekuatannya
bervariasi sinusoidal dengan waktu pada satu titik dalam berkas. Karena medan
listrik memberikan gaya pada partikel bermuatan seperti elektron, medan listrik
osilasi dari berkas sinar-x akan mengatur setiap pertemuan elektron menjadi gerak osilasi pada
posisi pertengahan.
Sekarang sebuah percepatan
atau perlambatan elektron memancarkan gelombang elektromagnetik . Kita telah
melihat contoh dari fenomena ini dalam tabung sinar-x, di mana sinar-x yang
dipancarkan karena perlambatan cepat dari elektron mengenai target. Demikian pula, sebuah elektron yang telah ditetapkan menjadi
osilasi oleh berkas
sinar-x terus mempercepat
dan melambat selama gerakan dan oleh karena itu akan memancarkan gelombang elektromagnetik. Dalam hal ini, elektron dikatakan
menyebarkan sinar-x, sinar yang tersebar menjadi sinar yang dipancarkan oleh
elektron menjadi
sinar datang. Sinar tersebar memiliki panjang
gelombang dan frekuensi yang sama seperti sinar datang dan dikatakan koheren dengan itu, karena ada hubungan yang
pasti antara fase sinar tersebar dan dari sinar dating yang menghasilkannya. (Perubahan fasa pada hamburan dari sebuah
elektron adalah λ/2. Karena persis sama untuk semua elektron dalam kristal, ia
membatalkan dalam pertimbangan perbedaan fasa antara sinar dihamburkan oleh
atom yang berbeda, seperti pada Gambar 3-2, dan
seterusnya tidak mempengaruhi derivasi dari Hukum
Bragg yang diberikan dalam Bagian 3-2).
Meskipun sinar-x yang tersebar di segala penjuru oleh elektron, intensitas
sinar tersebar tergantung pada sudut hamburan, dalam cara yang pertama kali
dikerjakan oleh J.J.
Thomson. Ia menemukan bahwa intensitas I berkas tersebar oleh muatan elektron tunggal e
coulomb (C) dan massa m kg, pada jarak r meter dari elektron,
diberikan oleh
Di mana I0 = intensitas dari sinar datang, μ0=
4π x 10-7 m.kg.C-1, K = konstan, dan α = sudut antara arah hamburan dan arah
percepatan elektron.
Gambar 4-3
Misalkan sinar datang bergerak ke arah Ox (Gbr. 4-3) dan menemukan
sebuah elektron pada O. Kita ingin mengetahui intensitas
tersebar di P pada bidang xz dimana OP cenderung pada sudut hamburan 2θ dari sinar datang. Sebuah sinar datang tak
terpolarisasi, seperti yang dipancarkan dari
tabung sinar-x, memiliki vektor E listrik dalam arah acak pada
bidang yz. Pemecahan berkas dapat diselesaikan menjadi dua komponen bidang-terpolarisasi, yang memiliki vektor
listrik Ey dan Ez dimana
Post a Comment