commit to user 53
0,5 1,0
1,5 2,0
2,5 1,88
1,90 1,92
1,94 1,96
1,98 2,00
in d
e ks
b ia
s
konsentrasi Er2O3 mol
Gambar 4.6
Trend
Kenaikan Nilai Indeks Bias Kaca pada
� = � , �
4. Energi Gap
Hubungan antara densitas �, indeks bias n,
molecular weight M, molar volume
� ,
molar refraction
� , dan
molar polarizability
. di tuliskan dalam persamaan-persaman berikut. Nilai
molar volume
� berdasar Chanshetti Dkk, 2011 dituliskan
� =
� �
4.4 Nilai
molar refraction
�
�
berdasar Eraiah, 2006 dituliskan
commit to user 54
�
2
−1 �
2
+2 �
�
= �
�
4.5 Hubungan antara
�
�
dan dituliskan dalam persamaan 4.6 Dimitrov dkk, 2010
� = 4 �
�
3 4.6 Dimana
4 �
�
3 adalah nilai yang konstan, sesuai dengan Dimitrov dkk, 2010 maka persamaan 4.6 menjadi
� = 2,52 4.7
Rumus empiris dari
energy gap
�
berdasar Dimitrov dkk, 2010 dituliskan dalam persamaan 4.8
�
= 201 −
� �
2
4.8 Nilai
energy gap
dapat juga ditentukan dengan metode Tauc’s Plot, dengan grafik
�
2
versus
energy photon
� Chimalawong dkk, 2009. Dimana nilai adalah koefisien absorbsi yang dituliskan dengan persamaan
= 2,303 × �
4.9 Dimana OD adalah
optical density
dan d adalah tebal sampel . Tauc’s Plot untuk
penentuan
energy gap
seperti pada Gambar 4.7. Nilai energi gap dari Gambar 4.7 diperoleh dengan perpanjang garis tegak ke sumbu
x
sehingga didapatkan nilai pada Tabel 4.4.
commit to user 55
3,92 3,94
3,96 3,98
4,00 4,02
4,04 4,06
4,08 0,0
0,2 0,4
0,6 0,8
1,0 1,2
1,4 1,6
1,8
B
A 0,5 mol Er2O3
1 mol Er2O3 1,5 mol Er2O3
2 mol Er2O3 2,5 mol Er2O3
Gambar 4.7 Tauc’s Plot 55TeO
2
-2Bi
2
O
3
-43-
x
ZnO-
x
Er
2
O
3
Nilai
molar polarizability
dan
energy gap
�
pada Tabel 4.4 berdasar persaman 4.7 dan 4.8 diketahui bahwa penambahan konsentrasi mol Er
2
O
3
akan memberikan
trend
naik pada
molar polarizability
dan memberikan
trend
turun nilai
energy gap
�
. Sehingga hubungan antara densitas �, indeks bias n dan
molar refraction
� ,
molar volume
� dan
molar polarizability
adalah linier. Hubungan antara densitas
� dan indeks bias n dalam penelitian ini terdapat kesesuaian dengan teori Plot Lorentz-Lorenz untuk kaca Alkali-Tellurite Raouf,
2001
� � �
2
�
− 1
�
2
commit to user 56
Tabel 4.4 Nilai
Molar Polarizability
�
�
dan
Energy Gap
�
�
Er
2
O
3
mol Molar
Polarizability
�
�
Energy Gap
�
�
Energy gap dari Tauc’s Plot eV
0,5 0,00095
5,70903 3,99
1,0 0,00098
5,53672 4,02
1,5 0,00097
5,34616 4,03
2,0 0,00100
5,27483 4,01
2,5 0,00104
5,11251 4,03
Nilai energi gap pada metode Tauc’s Plot memberikan nilai kisaran dengan 4
eV dan memberikan
trend
energi gap secara acak sedangkan pada perhitungan memberikan trend yang turun di kisaran 5 eV hal ini dimungkinkan karena perbedaan
metode yang menyebabkan perbedaan ketelitian. Sedangkan pada Chimalawong dkk, 2009 didapatkan nilai band gap yang turun pada kisaran 3 eV dengan
penambahan ion Erbium.
5. Spektrum Serapan
