Sinar X

Posted by

Salah satu penemuan fisika yang fenomenal dan besar manfaatnya bagi kehidupan adalah penemuan sinar X.

Penemu sinar X diklaim atas nama ahli fisika Jerman Wilhelm Conrad Röntgen. Nama Röntgen pun diabadikan sebagai nama peralatan tabung sinar X yang digunakan di rumah sakit untuk melihat bagian dalam tubuh. Penemuan sinar X ini juga membawa Wilhelm Röntgen dianugerahi penghargaan bergengsi dalam bidang fisika yaitu hadiah nobel fisika pada tahun 1901.

Hasil Rontgen menggunakan sinar X

Sinar X terbentuk melalui proses yang merupakan kebalikan dari mekanisme efek fotolistrik. Pada efek fotolistrik, elektron keluar dari permukaan logam akibat disinarinya logam oleh sinar dalam bentuk foton. Sementara sinar X terbentuk akibat logam yang ditumbuk oleh aliran elektron. Perhatikan skema pembentukan sinar X pada Gambar berikut.

schoolphysics-welcome-diagram-x-ray
Skema pembentukan sinar X (sumber: tshirtmaker.me/diagram-x-ray.html)

Mekanisme pembentukan atau pembangkitan sinar X adalah sebagai berikut. Filamen di bagian katode dari tabung dipanaskan dengan suhu sangat tinggi (20.000oC). Tabung dibuat hampa udara. Berkas elektron dipercepat oleh beda potensial antara kotode dan anode. Berkas elektron menumbuk logam di anode. Tumbukan antara berkas elektron dan logam inilah yang menghasilkan radiasi sinar X. Pembentukan sinar X melalui mekanisme seperti ini disebut juga bremsstrahlung atau radiasi pengereman.

Panjang gelombang minimum (λmin) sinar X yang dihasilkan dalam tabung sinar X memenuhi persamaan:

vme_img_04012019_132817

atau

vme_img_04012019_133018

Pada persamaan tersebut h =konstanta Planck, c = kelajuan cahaya di ruang hampa, e = muatan elektron, dan V = beda potensial atau tegangan antara katode dan anode.

Contoh Soal

Hitung beda potensial yang harus diberikan supaya sebuah elektron yang dipercepat melalui beda potensial ini memiliki panjang gelombang minimum dari spektrum kontinu sinar X tepat 0,1 nm!

Penyelesaian:

Dari soal diketahui panjang gelombang minimum sinar X adalah λmin = 0,1 nm = 10−10 m. Dengan h = 6,6 × 1034 Js, c = 3 × 108 m/s, dan e = 1,6 × 1019 C maka sesuai dengan Persamaan di atas

vme_img_04012019_133917

Jadi, beda potensialnya V = 1,24 kV.

Advertisements

2 comments

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s