persamaan 2.12 berbentuk energi gerak atau energi kinetik elektron sehingga berlaku:
eV mv
=
2
2 1
2.13 Dengan mensubtitusikan persamaan 2.13 ke persamaan 2.11, maka panjang
gelombang de Broglie untuk elektron dapat ditulis sebagai berikut :
meV h
2 =
λ 2.14
Persamaan 2.14 juga mensyaratkan jika kecepatan elektron v lebih kecil dibandingkan kecepatan cahaya
s m
10 3
8
× Muljono,2003.
II.3. Difraksi Elektron pada Karbon Grafit
Dalam rangka menguji hipotesis de Broglie tentang perilaku gelombang pada elektron, eksperimen seperti difraksilah yang paling sesuai digunakan.Berkas
elektron berkecepatan tinggi diarahkan untuk menumbuk material kristal. Pola difraksi yang terlihat merupakan bukti sifat alamiah elektron sebagai gelombang.
Pada difraksi elektron sering digunakan elektron berenergi tinggi. Elektron akan dipercepat dengan potensial sebesar V sehingga menghasilkan
energi kinetik sebesar
eV
. Mekanika gelombang melukiskan berkas elektron- elektron sebagai gelombang dengan panjang gelombangnya sebesar
λ
. Berkas elektron-elektron tersebut menumbuk sebuah kristal dan kemudian terhambur
Krane, 1992. Jika setiap atom kristal dapat bertindak sebagai satu penghambur, maka
gelombang elektron yang terhambur dapat berinteferensi sehingga diperoleh semacam kisi difraksi kristal bagi berkas elektron-elektron. Sembarang bidang
khayal yang memuat sejumlah atom dalam kristal memiliki pusat hamburan yang tersusun teratur sehingga menghasilkan suatu pola interferensi Krane, 1992.
Menurut Max Von Laue, kristal dapat berfungsi sebagai kisi dimana d adalah jarak antar barisan yang sejajar. Beda lintasannya
X ∆
sebanding dengan kelipatan bulat panjang gelombangnya
λ n
, sehingga secara umum pada kondisi difraksi orde pertama dapat digunakan persamaan:
θ λ
sin d
=
2.15
Gambar 2.19. Difraksi kisi dimana:
d : jarak antar atom.
∆ X
: selisih lintasan berkas dari dua celah yang berdekatan. θ
: sudut difraksi. Pola difraksi yang diamati terdiri dari cincin dengan berbagai ukuran
diameter yang dihasilkan dari interferensi konstruktif gelombang elektron yang didifraksikan pada Grafit. Difraksi elektron dapat dikerjakan seperti skema
gambar 2.20.a. Jarak antara target grafit dengan layar adalah L dan sudut hamburan elektron setelah menumbuk kristal karbon adalah sebesar
θ
. Hamburan
elektron yang menumbuk kristal karbon akan menghasilkan pola berupa dua cincin yang terlihat jelas mengelilingi titik di pusat seperti pada gambar 2.20.b
Teltron, 1992. θ
d
∆ X
θ
a b
Gambar 2.20.a. Skema difraksi elektron. b Pola cincin difraksi elektron Teltron, 1992
Walaupun elektron terhambur dengan kuat tetapi karena bermuatan, elektron mudah diserap oleh bahan, sehingga hamburan elektron tidak dapat
digunakan untuk mempelajari bagian dalam sampel padat. Walaupun demikian, hamburan elektron dapat digunakan untuk mempelajari molekul fase gas, pada
permukaan, dan dalam lapisan tipis Atkins, 1997.
II.4. Tabung Difraksi Elektron Teltron 2555
