Gambar 2.1. Hamburan dalam kerangka laboratorium dan kerangka P.M Sakurai J.J, 1994.
2.4. Teori Hamburan Elektron
2.4.1. Definisi Penampang Lintang Hamburan
Untuk dapat mendiskripsikan penampang lintang hamburan, maka dapat dimisalkan kasus seperti ini. Anggap seberkas partikel bermassa m bergerak disepanjang sumbu-z
dengan kecepatan dan dihamburkan oleh potensial pusat hamburan target pada titik asal. Partikel masuk mengalami suatu gaya ketika memasuki bola berjari-jari
,yang merupakan jarak potensial hamburan. Karena interaksi potensial hamburan, partikel masuk dihamburkan ke semua arah. Sudut antara berkas partikel masuk dan
partikel terhambur dinamakan sudut hamburan .
Gambar 2.2. Eksperimen Hamburan partikel masuk dalam sudut
Universitas Sumatera Utara
Hasil eksperimen hamburan biasanya dinyatakan dalam bentuk tampang lintang diferensial atau tampang lintang total. Misalkan adalah jumlah partikel yang masuk
per satuan luas per satuan waktu dan adalah jumlah partikel yang terhambur dalam
sudut ruang pada arah
per satuan waktu. Maka tampang lintang diferensial didefenisikan sebagai:
2.7 Dimana
adalah jumlah partikel yang terhambur per satuan sudut ruang. Sudut ruang
dalam arah Tampang lintang total adalah integral dari tampang lintang diferensial
terhadap sudut ruang .
2.8 Kedua besaran
dan mempunyai dimensi luas dan oleh karena itu dinamakan tampang lintang. Untuk suatu potensial symmetric spheris, tampang lintang
diferensial tidak bergantung kepada dan tampang lintang total menjadi:
2.9 Ballentine E. Leslie, 1998
2.4.2. Hamburan Elektron Oleh Atom
Untuk dapat menjelaskan penampang lintang hamburan secara teoritis, pertama-tama dapat diambil suatu kasus sederhana yaitu hamburan elektron oleh satu inti atom yang
berada posisi tetap. Perlu diperhatikan pada kasus ini diasumsikan bahwa inti atom berada pada posisi yang tetap, elektron tidak dapat memberikan energi energi kepada
inti sehingga besar nilai vektor gelombang elektron datang dan terhambur adalah sama. Dengan kata lain hamburan dalam kasus ini adalah elastik, energi elektron serta nilai
adalah tetap. Setelah menjelaskan kasus yang paling sederhana tersebut, akan dibahas yang lebih umum, yaitu kasus hamburan oleh sekumpulan partikel. Pada kasus ini
Universitas Sumatera Utara
digunakan dua pendeketan untuk memperoleh rumusan teoritis dari penampang lintang hamburannya yaitu:
a. Pendekatan statis
Pada pendekatan statis, dianggap perubahan energi elektron yang terjadi dapat diabaikan
dan adalah besar vektor gelombang elektron setelah dan sebelum hamburan, sehingga hamburan yang terjadi seolah-olah elastik. Namun
demikian pendekatan ini tidaklah sama persis dengan hamburan elastik. Pada hamburan elastik, keadaan sistem hamburan sebelum dan setelah tumbukan
adalah sama, sedangkan pada pendekatan static, keadaan sistem hamburan sebelum dan setelah tumbukan dapat berbeda, asalkan perubahan energi elektron
yang terjadi masih dapat diabaikan. b.
Hamburan hanya bergantung pada besar perubahan vektor gelombang elektron. Untuk energi datang yang rendah konfigurasi elektron pada atom memiliki
cukup waktu untuk terpolarisasi oleh medan yang dihasilkan oleh elektron datang tersebut. Juga untuk energi datang rendah terdapat kemungkinan bahwa elektron datang
terperangkap dalam atom dan sebagai gantinya sebuah elektron atomik terpancarkan, yang disebut dengan pertukaran elektron.
2.5. Amplitudo hamburan
Kategori