SK KD Fisika Kelas XII Semester 2

Standar Kompetensi	Kompetensi Dasar
3.  Menganalisis berbagai besaran fisis pada gejala kuantum dan batas-batas berlakunya relativitas Einstein dalam paradigma fisika modern	3.1 Menganalisis secara kualitatif gejala kuantum yang mencakup hakikat dan sifat-sifat radiasi benda hitam serta penerapannya dan mendeskripsikan perkembangan teori atom 3.2 Memformulasikan teori relativitas khusus untuk waktu, panjang, dan  massa, serta kesetaraan massa dengan energi yang diterapkan dalam teknologi
4.  Menunjukkan penerapan konsep fisika inti dan radioaktivitas dalam teknologi dan kehidupan sehari-hari	4.1  Mengidentifikasi  karakteristik inti atom dan radioaktivitas  4.2 Mendeskripsikan pemanfaatan radoaktif dalam teknologi dan kehidupan sehari-hari

1. DUALISME GELOMBANG PERTIKEL - Gejala Foto Listrik.             Yang dimaksud dengan gejala foto listrik adalah emisi (pancaran) elektron dari logam sebagai akibat penyinaran gelombang elektromagnetik (cahaya) pada logam tersebut. Cahaya biasa mampu melepaskan elektron dari logam-logam alkali. Hasil-hasil percobaan yang seksama menunjukkan bahwa : Makin besar intensitas cahaya, semakin banyak elektron-elektron yang diemisikan. Kecepatan elektron-elektron yang diemisikan hanya bergantung kepada frekwensi cahaya, makin besar frekwensi cahaya makin besar pula kecepatan elektron yang diemisikan. Pada frekwensi cahaya yang tertentu (frekwensi batas) emisi elektron dari logam tertentu sama. Peristiwa-peristiwa di atas tidak dapat diungkap dengan teori cahaya Huygens. Pada tahun 1901, Planck mengetengahkan hipotesa bahwa cahaya (gelombang elektromagnetik) harus dianggap sebagai paket-paket energi yang disebut foton. Besar paket energi tiap foton dirumuskan sebagai : E = h . f E = Energi tiap foton dalam Joule. f = Frekwensi cahaya. h = Tetapan Planck yang besarnya          h = 6,625 .10 –34 J.det Cahaya yang intensitasnya besar memiliki foton dalam jumlah yang sangat banyak. Tiap-tiap foton hanya melepaskan satu elektron. Kiranya mudah dipahami bahwa semakin besar intensitas cahaya semakin banyak pula elektron-elektron yang diemisikan. - Sifat Kembar Cahaya.             Gejala-gejala interferensi dan difraksi memperlihatkan sifat gelombang yang dimiliki cahaya, dilain pihak cahaya memperlihatkan sifat sebagai paket-paket energi (foton). Timbul suatu gagasan apakah foton itu dapat diartikan sebagai partikel-partikel. Untuk menjawab pertanyaan ini A.H. Compton mempelajari tumbukan-tumbukan antara foton dengan elektron. - Hipotesa de Broglie.             Jika cahaya yang memiliki sifat gelombang, memiliki sifat partikel, maka wajarlah bila partikel-partikel seperti elektron memiliki sifat gelombang, demikian hipotesa yang dikerjakan oleh de Broglie (tahun 1892). - Percobaan Davisson dan Germer.             Jika partikel berlaku sebagai gelombang, harus dapat ditunjukkan bahwa partikel dapat menimbulkan pola-pola difraksi seperti halnya pola-pola difraksi pada gelombang.             Pada tahun 1927 Davisson dan Germer memilih elektron sebagai partikel untuk menguji hipotesa de Broglie. Elektron-elektron diperoleh dari filamen yang dipijarkan, kemudian elektron-elektron itu dipercepat dalam medan listrik yang tegangannya 54 Volt. Setelah dipercepat elektron-elektron memiliki energi kinetik. Ek = 54 eV = 54 . 1,6 .10 –19 Joule Momentum elektron :                 p = mv                  p = 4 .10 –24 kg m/det Menurut de Broglie, panjang gelombang elektron : l = 1,65 .10 –10 m Untuk memperoleh pola difraksi diperlukan kisi-kisi yang lebar celahnya kira-kira sama dengan panjang gelombang yang akan diuji. Sebab jika celah terlampau lebar, tidak menimbulkan gangguan pada gelombang, dan jika kisi terlampau sempit, pola-pola difraksi sukar teramati. Kisi-kisi yang tepat untuk memperoleh pola difraksi gelombang elektron adalah kisi yang terjadi secara alamiah yakni celah-celah yang berada antara deretan atom-atom kristal bahan padat, dalam hal ini dipergunakan kisi kristal nikel. Hasil percobaan Davisson dan Germer menunjukkan bahwa elektron-elektron dapat menimbulkan pola-pola difraksi. Kini tidak disangsikan lagi bahwa apa yang kita kenal sebagai materi dapat pula menunjukkan sifat gelombang, tepat seperti yang diramalkan oleh de Broglie. Latihan Soal 1.       Berapa joule energi foton yang panjang gelombangnya 6000 Angstrom. Tetapan Planck = 6,6 .10 –34 joule . det. 2.       Berkas cahaya 5000 Angstrom didatangkan pada logam Kalium. Untuk melepaskan elektron dari logam tersebut dipergunakan energi 2 eV. Berapa energi kinetik elektron yang dibebaskan ? 3.       Untuk membebaskan elektron dari Natrium diperlukan tenaga 2,14 eV. a.       Berapakah panjang gelombang cahaya yang dapat melepaskan elektron dari logam Natrium. b.       Dapatkah sinar-sinar yang panjang gelombangnya 0,4 A digunakan untuk membebaskan elektron dari logam tersebut ?         4.       Berapakah panjang gelombang elektron yang bergerak dengan kecepatan 9 .107 m/det. 5.       Berapa energi foton sinar X yang panjang gelombangnya 1A      h = 6,6 .10-34 joule.det 6.       Berapa panjang gelombang-gelombang elektromagnetik yang energi fotonnya 2,8 .10 –19 joule. 7.       Sebuah partikel dengan muatan q dan massa m dipercepat dari keadaan diam melalui beda potensial V. a.       Tentukan panjang gelombang de Broglie. b.       Hitung jika partikel adalah sebuah elektron dan V = 50 Volt.

2. FISIKA ATOM - Konsep atom menurut Dalton: Atom adalah partikel terkecil yang tidak dapat dibagi-bagi lagi. Atom suatu unsur semuanya serupa, dan tidak dapat berubah menjadi atom unsur yang lainnya. Atom-atom unsur yang berlainan dapat membentuk molekul. Ketika terjadi reaksi, atom-atom itu berpisah tetapi kemudian bergabung kembali dengan susunan yang berbeda dengan susunan semula. Pada reaksi itu atom-atom bergabung menurut perbandingan tertentu. Bila dua macam atom membentuk dua macam persenyawaan atau lebih maka atom-atom sejenis dalam persenyawaan itu mempunyai perbandingan yang sedrhana. Pengembangan atom saat itu telah memperkenalkan kita pada susunan dan sifat-sifat atom, cara mengadakan reaksi dan senyawa-senyawa yang terbentuk. Sekarang telah dikenal ukuran dan massa atom, energi antar atom dan pertikel-partikel terkecil yang membentuk atom. Atom sebagai bagian terkecil suatu zat sudah tidak sesuai lagi dengan hasil-hasil percobaan-percobaan masa kini. Partikel sub-atomik pertama yang dikenal adalah elektron. Suatu penemuan oleh percobaan J.J Thomson (1856-1940). Sehubungan dengan penemuan J.J Thomson menyangkal teori yang dikemukakan oleh Dalton. Menurut Thomson atom itu terdiri atas muatan positif yang merata diseluruh atom, muatan ini di-netral-kan oleh muatan negatif yang tersebar merata pula diseluruh atom. Model ini tidak dikembangkan karena tidak sesuai dengan hasil percobaan Rutherford. - Pelucutan Gas Adalah peristiwa mengalirnya muatan-muatan listrik di dalam tabung lucutan gas pada tekanan yang sangat kecil. Sebuah tabung lucutan adalah tabung yang berisi udara, didalam tabung berisi elektrode-elektrode, yang biasanya disebut anoda dan katode. Udara dalam tabung ini tidak dapat mengalirkan arus listrik walaupun ujung-ujung elektroda tersebut dihubungkan dengan induktor Ruhmkorf. Ingat  !!! bahwa  Katoda (-) Anoda (+) Keadaan  akan berubah jika udara dalam tabung dikeluarkan sehingga tekanan udara menjadi kecil dan letak-letak molekul udara manjadi renggang. Pada tekanan 4 cm Hg dalam tabung memancarkan cahaya merah-ungu. Cahaya ini akan menghilang sejalan denga semakin kecilnya tekanan. Pada tekanan 0,02 mm Hg udara dalam tabung tidak lagi memancarkan cahaya namun kaca dimuka katoda berpendar kehijauan. Crookes berpendapat bahwa dari katoda dipancarkan sinar yang tidak tampak yang disebut Sinar katoda. Sinar katoda dapat di pelajari karena bersifat memendarkan kaca. - Sifat sinar Katoda: Memiliki Energi Memendarkan kaca Membelok dalam medan listrik dan medan magnet. Jika ditembakkan pada logam menghasilkan sinar X Bergerak cepat menurut garis lurus dan keluar tegak lurus dari Katoda - Teori Rutherford Dalam percobaannya, Ernest Rutherford (1871-1937) menembakkan partikel α (alfa) pada kepingan emas yang tipis dengan tebal 1/100 mm. partikel alfa adalah partikel ang mempunyai massa 7000 kali massa elektron. Hasil pengamatan menunjukkan adanya partikel-partikel yang dihamburkan, dibelokkan dan dipantulkan. Adalah sangat mustahil jika partikel alfa dibelokkan oleh elektron yang massanya sangat kecil. Berdasarkan hasil experimennya, Rutherford menyangkal teori atom J.J Thomson. Pada tahun 1911 ia menyusun model atom yang baru. - Model atom menurut Rutherford: Atom sebagian besar tediri dari ruang hampa dengan satu inti yang bermuatan positif dan satu atau beberapa elektron yang beredar disekitar inti, seperti Planet-Planet yang bergerak dalam sistem tata surya. Massa atom sebagian besar terletak pada intinya. Atom secara keseluruhan bersifat netral, muatan positif pada inti sama besarnya dengan muatan elektron yang beredar di sekitarnya. Muatan positif pada inti besarnya sama dengan nomer atom dikalikan dengan muatan elementer. Inti dan elektron tarik-menarik, Gaya tarik menarik ini merupakan gaya centripetal yang mengendalikan gerak elektron pada orbitnya masing-masing seperti grafitasi dalam tata surya. Pada Reaksi kimia, inti atom tidak mengalami perubahan, Yang mengalami perubahan ialah elektron-elektron pada kulit terluar. Ion + adalah atom yang kekurangan elektron (telah melepas e) Ion – adalah atom yang kelebihan elektron (menyerap e). - MASSA dan MUATAN ELEKTRON J.J Thomson (1856-1940) menamakan partikel bermuatan negatif tersebut dengan elektron. Sekitar tahun 1897, beliau yang pertama kali menentukan perbandingan antara muatan dan massa elektron. Thomson menggunakan prinsip bahwa partikel-partikel yang bergerak melalui medan magnetik akan dibelokkan. - Percobaan tetes minyak Millikan (Millikan Oil Drop) J.J Thomson berhasil menentukan nilai  elektron, tetapi belum berhasil mengukur besar muatan e elektron. Orang yang berhasil menentukan besar muatan elektron adalah Robert Andrew Millikan yang terkenal dengan experimen tetes minyak.  - Spektrum uap Hidrogen Pengamatan spektroskopis menunjukkan bahwa spektrum gas Hidrogen terdiri atas deretan garis-garis. Deretan garis ini diberi nama menurut orang yang menemukannya Model atom Bohr Hasil pengamatan spektroskopis terhadap spektrum atom Hidrogen telah membuka kelemahan-kelemahan model atom Rutherford. Dari kenyataan ini dapat ditafsirkan beberapa kemungkinan: Model atom Rutherford salah, atau Teori Elektrodinamika klasik salah, atau Model atom Rutherford dan teori Elektrodinamika klasik hanya berlaku untuk batas-batas tertentu. Pada tahun 1913, Niels Bohr (1885-1962) menyusun model atom Hidrogen berdasarkan model atom Rutherford dan teori Kuantum. - MODEL ATOM BOHR. DIBUAT BERDASARKAN dua POSTULATNYA YAITU :         1.      Elektron tidak dapat berputar dalam lintasan yang sembarang, elektron hanya dapat berputar pada lintasan tertentu tanpa memancarkan energi. Lintasan ini          2.      Elektron yang menyerap energi (foton) akan berpindah ke lintasan yang ener- ginya tinggi, dan sebaliknya. Latihan Soal 1. Spectrum deret Lyman terjadiapabila terjadi transisi electron dari. a. n = 2 ke n = 3 b. n = 2 ke n = 1 c. n = 5 ke n = 2 d. n = 1 ke n = 2 e. n = 4 ke n = 3 2.  Tuliskan Model Atom Dalton ! 3.  Tulikan Model Atom Bhor ! 4. Tuliskan Model Atom Rutherford ! 5. Tuliskan Sifat Sifat Katoda ! 6. Sebutkan Kelemahan dari Model Atom Dalton ! 7. Sebutkan Kelemahan dari Model Atom Bhor ! 8. Sebutkan Kelemahan dari Model Atom Rutherford

3. RELATIVITAS KHUSUS Teori gelombang Huygens telah membuat masalah yang harus memperoleh penyelesaian, yakni tentang medium yang merambatkan cahaya. Lazim disebut eter. Pada tahun 1887 Michelson dan Morley mengadakan percobaan-percobaan yang sangat cermat, hasilnya sangat mengejutkan, karena adanya eter tidak dapat dibuktikan dengan percobaan. Hasil percobaan Michelson dan Morley mencakup dua hal yang penting. Hipotesa tentang medium eter tidak dapat diterima sebagai teori yang benar, sebab medium eter tidak lulus dari ujian pengamatan. Kecepatan cahaya adalah sama dalam segala arah, tidak bergantung kepada gerak bumi. - AZAS RELATIVITAS EINSTEIN.             Di atas telah dibahas bahwa kecepatan cahaya ke segala arah adalah sama, tidak bergantung pada gerak bumi. Tetapi bumi bukanlah satu-satunya planet yang ada dalam jagad raya ini. Kalau begitu bagaimana kecepatan cahaya itu   ditinjau dari planet lain yang geraknya berbeda dengan gerakan bumi.             Pada tahun 1905, Einstein mengusulkan bahwa kecepatan cahaya yang besarnya sama ke segala arah itu berlaku ditempat-tempat lain dalam alam semesta ini. Tegasnya kecepatan cahaya adalah sama, tidak bergantung kepada gerak sumber cahaya maupun pengamatnya.             Teori Einstein membawa akibat-akibat yang sangat luas dirasakan agak menyimpang dari pengalaman-pengalaman yang kita peroleh sehari-hari. a. Relativitas penjumlahan kecepatan b. Dilatasi waktu (Perpanjangan waktu) c. Kontraksi Lorentz. d. Massa dan energi. Latihan Soal 1.       Sebuah pesawat angkasa bergerak dengan kecepatan 0,5 c terhadap pengamat yang diam. Pesawat angkasa ke-dua bergerak dengan kecepatan 0,5 c relatif terhadap pesawat yang pertama. Berapa kecepatan pesawat ke-dua menurut pengamat yang diam ? 2.       Seseorang yang bergerak dengan laju 0,8 c melihat orang yang memungut sebuah jam. Menurut pengamatannya orang itu memungut jam dalam tempo 10 detik. Berapa lama waktu itu dirasakan oleh orang yang memungut jam ? 3.       A dan B berumur 25 tahun. Pada usia tersebut A berkelana dengan pesawat antariksa ke suatu planet diluar tata surya kita. A kembali ke bumi tepat ketika B berusia 35 tahun. Jika kecepatan pesawat antariksa 0,98 c, berapakah umur B menurut pengamatan A ? 4.       Sebuah benda dalam keadaan diam massanya 1 kg. Berapakah massa benda itu jika bergerak dengan kecepatan 0,4 c ? 5.       Berapa Joule dan berapa eV sesuai dengan massa : 1 gram 1 satuan massa atom. 6.       Benda yang panjangnya 100 m diamati oleh pengamat yang bergerak sejajar dengan panjang kawat dan dengan laju 2.105 km/s. Berapakah panjang benda itu menurut pengamatan orang yang bergerak ? 7.       Seorang antariksawan dari dalam pesawatnya melihat pesawat lain bergerak dengan kecepatan 0,4 c mendekati pesawatnya. Pesawat itu dilihat dari bumi bergerak dengan kecepatan 0,5 c. Menurut Eisntein berapa kecepatan pesawat yang dinaiki antariksawan tersebut bila diamati dari bumi. 8.       Hitunglah kecepatan sebuah partikel yang mempunyai energi kinetik 1 2/3 energi diamnya.

4. FISIKA INTI - RADIO AKTIFITAS *Radio aktifitas adalah suatu gejala yang menunjukan adanya aktivitas inti atom,yang disebabkan karena inti atom tak stabil. Gejala yang dapat diamati ini dinamakan:sinar radio aktif. Dalam tahun 1896 seorang fisikawan Perancis Henry Becquerel(1852-1908) untuk pertama kalinya menemukan radiasi dari senyawa-senyawa uranium.Radiasi ini tak tampak oleh mata,radiasi ini dikenal karena sifatnya yaitu: a.Menghitamkan film b.Dapat mengadakan ionisasi c.Dapat memendarkan bahan-bahan tertentu d.Merusak jaringan tubuh e.Daya tembusnya besar INTERAKSI SINAR RADIO AKTIF DENGAN MATERI SINAR a (ALFA) *sinar tidak lain adalah inti atom helium (2He4), bermuatan 2 e dan bermassa 4 sma *sinar a dapat menghitamkam film. Jejak partikel dalam bahan radioaktif berupa sinar lurus. *radiasi sinar a mempunyai daya tembus terlemah dibandingkan dengan sinar b dan sinar g *radiasi sinar ini mempunyai jangkauan beberapa cm di udara dan di sekitar   10-2mm dan logam tipis. *radiasi sinar ini mempunyai daya ionisasi paling kuat *sinar a dibelokkan oleh medan magnetik *berdasarkan percobaan dalam medan magnet dan medan lintrik dapat ditentukan kecepatan dan muatan sinara, yakni kecepatannya berharga antara 0,054 c dengan c = kecepatan cahaya dalam vakum. SINAR b (BETA) *sinar b tidak lain ialah partikel elektron. *radiasi sinarb mempunyai daya tembus lebih besar dari pada a tetapi lebih kecil dari pada g *sinar. b dibelokkan oleh medan listrik dan medan magnet. *kecepatan partikel b berharga antara 0,32 c dan 0,7 c. *jejak partikel b dalam bahan berbelok-belok. *jejak yang berbelok-belok disebabkan hamburan yang dialami oleh elektron didalam atom.  SINAR g(GAMMA) *mempunyai daya tembus paling besar. *tidak dibelokkan didalam medan magnetik *sinar g memerlukan radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang lebih pendek *foton g tidak banyak berinteraksi dengan atom suatu bahan dalam interaksinya dengan bahan mengalami peristiwa fotolistrik dan produksi pasangan Dalam interaksi dengan bahan,seluruh energi foton diserap dalam bahan. Energi yang diserap oleh atom ini dibawa oleh sebuah elektron,untuk membentuk pasangan elektron.Peristiwa ini yang disebut sebagai produksi pasangan.Foton sinar g juga dapat berinteraksi dengan elektron orbital melalui hamburan compton. Urutan daya tembus dari yang lemah ke kuat adalah:sinar a, sinar b, sinar g. Sinar a dapat dihentikan oleh selembar kertas,sinar b dapat dihentikan oleh papan kayu setebal 2,5 cm,dan sinarg dapat dihentikan oleh beton.Sinar g merupakan sinar yang sangat ampuh,dan dapat digunakan untuk membunuh kuman,dan bakteri untuk sterilisasi alat kedokteran. Karena sinar ini sangat kuat dan dapat menembus kertas,dan plastik, sterilisasi dapat dilakukan setelah alat kedokteran itu dibungkus. Intensitas sinar-sinar setelah menembus suatu bahan akan berkurang. - S T R U K T U R  I N T I Inti atom terdiri dari: proton dan neutron. Jumlah proton dan neutron dalam inti (disebut nukleon) dinyatakan sebagai nomor atom (A). Jumlah proton dalam inti dinyatakan sebagai nomor atom (Z) dan jumlah neutron dalam inti adalah A-Z. Nuklida adalah suatu campuran nukleon tertentu yang membentuk jenis inti atom tertentu. * ISOTOP adalah unsur yang memiliki nomor atom (Z) sama, tetapi memiliki nomor massa (A) berbeda. Berarti nuklida itu memiliki sifat kimai yang sama, sedangkan sifat fisika berbeda. * ISOBAR : nuklida -nuklida yang memiliki nomor massa (A) sama, akan tetapi nomor atom (Z) berbeda. *ISOTON : nuklida yang memiliki jumlah neutron sama. - STABILITAS INTI Nuklida bersifat stabil jika : jumlah proton (Z) kurang dari 20 dan harga N (jumlah neutron) / Z (jumlah proton) sama dengan satu atau jumlah sama dengan jumlah neutron atau jumlah proton (Z) lebih dari 20 dan harga N / Z berkisar 1 - 1,6. Nuklida-nuklida dengan N/Z diluar pita kestabilan merupakan nuklida tidak stabil disebut sebagai nuklida radio aktif. - TENAGA IKAT INTI (ENERGI BINDING) Telah diketahui bahwa inti terdiri dari proton dan neutron. Proton didalam inti tolak menolak, adanya kesatuan didalam inti disebabkan oleh adanya gaya yang mempertahankan proton itu dalam inti, gaya ini disebut gaya inti (nucleus force). Penilaian yang cermat menunjukkan bahwa massa inti yang lebih kecil lebih stabil dari jumlah massa proton dan netron yang menyusunnya. Massa detron (1H2) lebih kecil dari massa proton dan netron yang menjadi komponen-komponen detron. unsur iti,ini berarti makin stabil keadaan unsur itu. Karena tenaga ikat tiap nukleon paling besar pada atom yang nomor atomnya50 dapat ditarik kesimpulan  :       a. Ketika inti-inti ringan bergabung menjadi inti-inti yang lebih berat akan disertai dengan pembebasan energi. b. Bila inti-inti berat terbelah menjadi inti-inti yang sedang akan dibebaskan energi. - PELURUHAN (DISINTEGRASI). Inti atum unsur radio aktif dalam keadaan tidak stabil. Sinar a,b keluar dari inti atom secara spontan, akibatnya inti atom mengalami perubahan yang timbul karena radiasi partikel secara spontan. - HUKUM PERGESERAN        a.Keluarnya sinar a dari inti atom berakibat berkurangnya nomor atom sebanyak dua dan berkurangnya nomor massa sebanyak empat. b.Radiasi sinarb berakibat naiknya nomor atom dengan satu.    c.Radiasi sinarg hanya merupakan proses penyertaan tanpa merubah nomor atom dan nomor massa. - PARTIKEL ELEMENTER Meson adalah partikel yang massanya diantara massa proton dan elektron dapat bermuatan positif, negatif dan netral. Meson ada dua macam yaitu meson m dan meson Neutrino adalah partikel yang tidak bermuatan dan massanya kurang dari massa elektron, pasangannya adalah antineutrino. Hyperon, massanya diantara proton dan deutron. - REAKSI INTI Zat radioaktif alam mempunyai inti yang berubah dengan sendirinya setelah memancarkan sinar radioaktif., tetapi inti atom yang tidak bersifat radioaktif dapat diubah sehingga menjadi zat radioaktif (radioaktif buatan).yaitu dengan jalan menembaki inti itu dengan partikel-partikel (ingat peristiwa transmutasi)yang mempunyai kecepatan tinggi. Penembakan inti dengan kecepatan tinggi ini disebut reaksi inti. - REAKSI BERANTAI Reaksi yang berulang hanya berakhir akibat zat yang bereaksi itu habis atau berubah menjadi zat yang lain. contoh : Reaksi berantai ENRICO PERMI  (1937) - REAKSI FISI DAN FUSI a. FISI       :adalah reaksi pembelahan dari sebuah atom menjadi dua bagian atom lain yang disertai dengan pelepasan tenaga. b.FUSI      adalah reaksi penggabungan 2 buah unsur ringan disertai pengeluaran tenaga. - ALAT-ALAT DETEKSI a. Pencacah Geiger (penghitung Geiger Muller) b. Kamar kabut Wilson (Geiger Chamber) c. Imulsi Film d. Detektor Sintilasi - TABUNG DETEKTOR GEIGER MULLER (GM) Detektor GM bekerja pada tegangan yang sangat tinggi, yaitu 1000volt - 1400volt. Detektor ini menghasilkan sebuah pulsa listrik dari setiap partikel tunggal yang datang padanya., dan tidak tergantung pada energi radiasi.Biasanya detektor ini digunakan untuk mendeteksi sinar gamma (yang madah menembus dinding tabung) namun sinar betapapun dapat dideteksi, yaitu melalui jendela ujung yang biasanya terbuat dari mika yang sangattipis agar dinar beta dapat menembusnya. Sinar gamma yang menembus dinding (katoda) menyebabkan atom gas terionisasi, sehingga ada elektron yang keluar dari ikatan atomnya, kemudian menumbuk anoda sehingga terjadi pulsa listrik yang kemudian diperkuet dan dicatat pada alat pencatat (scaler). Dengan demikian untuk sinar beta, akan menjadi ionisasi. Ion negatif menuju anoda sebagai pulsa listrik dan seterusnya. - TABUNG SINTILASI Setiap partikel radiasi didalam sintilator menghasilkan satu puksa cahaya. Radiasi yang datang pada sintilator akan menimbulkan foton, akibat dari eksitasi atom gas. Foton ini kemudian diteruskan ke bagian-bagian photomultiplier yang dalamnya terdapat dynode-dynode yang berurutan yang diberi tegangan satu lebih tinggi. Foton tersebut menumbuk dynoda sehingga menghasilkan foto elektron. Foto elektron tersebut kemudian menumbuk dynoda berikutnya dan akhirnya terjadi elektron sekunder, sehingga didapatkan elektron berlipat ganda. Elektron ini dipergunakan untuk pengukuran energi radiasi (sopektrometeri energi) ukuran pulsa-pulsa listrik yang terjadi sebanding dengan energi radiasi dan jumlah pulsa sebanding dengan jumlah partikel radiasi. - KAMAR KABUT WILSON Uap (alkohol) jenuh diembunkan pada ion-ion udara yang ditimbulkan oleh radiasi. Akibatnya, terlihat garis putih dari tetesan-tetesan zat cair yang sangat kecil, yang merupakan jejal lintasan dalam kamar tersebut, asal diterangi dengan tepat. Perlu dicatat, bahwa yang kita lihat hanyalah jejak lintasan, bukan radiasi yang menimbulkan ionisasi. terdapat tiga jenis kamar kabut yaitu : -Expansion cloud chamber (kamar kabut pemuaian) -Diffusion cloud chamber (kamar kabut diffusi) -Bubble chamber (kamar gelembung) pada bubble chamber radiasi yang mengionkan akan mennggalkan jejak berupa gelembung-gelembung didalam hidrogen cair. Pada sistem ini perkiraan massa dan kelanjutannya dapat diperoleh, berdasarkan hukum kekekalan energi dan momentum. - EMULSI FILM Garis-garis sinar dari ketiga jenis radiasi, dapat juga dipelajari pada film fotografi. Emulsi film foto, dapat mengurangi jangkauan partikel alpha sekitar 0,002mm dan bahkan garis lintasan partikel beta, hanya sekitar 1 mm. Karena itu, harus menggunakan mikroskop untuk mengamatinya. Emulsi nuklir yang khusus, digunakan untuk maksud ini. Emulsi tersebut lebih tebal dari biasanya dan mempunyai kepekaan butir-butir perak bromida yang lebih tinggi. Metoda ini mempunyai keuntungan karena secara otomatis diperoleh rekaman yang permanen dari gejala yang dipelajari. Latihan Soal 1. Apa yang di maksud dengan Reaksi Fisi dan Fusi ! 2. Sebutkan Struktur Inti Atom ! 3. Apa yang dimaksud dengan Radio Aktifitas ! 4. Sebutkan alat-alat Deteksi ! 5. Sebutkan Hukum Pergeseran ! 6. Sebutkan Sifat dari senyawa Uranium !