RADIASI GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

Beberapa jenis instrumen analisis menggunakan radiasi elektromagnetik dalam pengoperasiannya.

Contoh:

Pada analisis dengan UV/Visible spectrophotometer, konsentrasi suatu komponen dalam sampel ditunjukkan dengan banyak sedikitnya radiasi elektromagnetik yang diserap oleh molekul zat itu.

Demikian pula untuk IR (infrared spectrophotometer) dan juga AAS (atomic absorption spectrophotometer). Pada AAS, radiasi elektromagnetik diserap oleh atom-atom zat yang dianalisis.

Sifat dasar radiasi energi

Energi elektromagnetik mempunyai sifat ganda yaitu:

1. Sebagai gelombang2. Sebagai rangkaian paket energi yang disebut foton.

Konsep foton penting untuk pembahasan interaksi antara radiasi dan bahan.

Radiasi elektromagnetik dapat dijelaskan dengan beberapa sifat:

Frekuensi

Panjang gelombang

Kecepatan

Frekuensi ( ) dinyatakan dalam satuan per detik (detik-1), atau putaran per detik. SI : Hertz (Hz)

Panjang gelombang ( ) : jarak antara dua puncak gelombang yang berdekatan.

Satuan : m = 10-6 m

nm = 10-9 m

Ao= 10-10 m

υ

λ

µ

Sifat istimewa radiasi elektromagnetik : kecepatannya (c) konstan (dalam ruang hampa)= 2,997925 (108) m/detik atau [c=3.(1010 ) cm/sec.]. c disebut kecepatan cahaya karena cahaya merupakan satu bentuk radiasi elektromagnetik. Kecepatan cahaya dalam suatu medium lebih kecil dari nilai ini.

Besaran lain yang penting yaitu wave number (jumlah gelombang/ ), yaitu jumlah gelombang per satuan panjang dengan satuan cm-1.

Dalam ruang hampa hubungan antara kecepatan, panjang gelombang, frekuensi, dan jumlah gelombang dinyatakan dengan:

υ υλ

= = .c c

υ

Kandungan energi sebuah foton berbanding langsung dengan frekuensinya:

Dalam hal ini

h adalah konstante Planck = 6,626(10-34) J.detik

= 6,626(10-27) erg.detik

= 4,135(10-15) eV.detik

Dengan menggunakan persamaan di atas, kita dapat dengan mudah mencari frekuensi dan energi dari panjang gelombang tertentu.

. . . .cE h h h cυ υλ

= = =

Contoh:1. Tentukan frekuensi dan energi dari suatu

gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang 4 (10-5) cm.

2. Bila sinar gamma mempunyai energi 100.000 eV, berapa frekuensinya?

Daftar I. Panjang Gelombang Berbagai Daerah Spektrum

Daerah-daerah spektrumSpektrum dari radiasi elektromagnetik dibagi menjadi beberapa daerah/bagian menurut panjang gelombang dan frekuensinya

Daerah Spektrum Panjang Gelombang Frequensi, Hz

Sinar x 102 Ao 1020 - 1016

Far Ultraviolet 10 – 200 nm 1016 - 1015

Near ultraviolet 200 – 400 nm 1015 – 7,5 x 1014

Tampak (visible) 400 – 750 nm 7,5 x 1014 – 4,0 x 1014

Near infrared 0,75 – 2,5 µm 4,0 x 1014 – 1,2 x 1014

Mid infrared 2,5 – 50 µm 1,2 x 1014 – 6,0 x 1012

Far infrared 50 – 1000 µm 6 x 1012 - 1011

Gelombang mikro 0,1 – 100 cm 1011 - 108

Gelombang radio 1 – 1000 m 108 - 105