ANALISIS INSTRUMEN I PENDAHULUAN SPEKTROSKOPI Arie BS

Pendahuluan Spektroskopi Analisis Instrumen I Arie BS Pendahuluan Spektroskopi Spektroskopi : Ilmu yang mempelajari interaksi antara cahaya dan materi Jenis Spektroskopi : Absorpsi Emisi Refleksi Scattering Fluorosensi dan Fosforesensi Radiasi Elektromagnetik (cahaya) : mempunyai sifat dualisme, sebagai GELOMBANG dan PARTIKEL (disebut foton atau quanta)

Pendahuluan Spektroskopi Analisis Instrumen I Arie BS Pendahuluan Spektroskopi Jenis Spektroskopi : ABSORPSI EMISI REFLEKSI SCATTERING

Pendahuluan Spektroskopi Analisis Instrumen I Arie BS Pendahuluan Spektroskopi A. RADIASI GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK Wavelength (amplitude): tinggi gelombang Frequency: jumlah gelombang per detik Long waves = low frequency, low energy Short waves = high frequency and high energy x y z Electric Field Magnetic Field x y z Electric Field Magnetic Field x y z Electric Field Magnetic Field x y z Electric Field Magnetic Field x y z Electric Field Magnetic Field x y z Electric Field Magnetic Field x y z Electric Field Magnetic Field x y z Electric Field x y z Electric Field x y z Electric Field x y z Electric Field x y z Electric Field x y z Electric Field x y z Electric Field x y z

Pendahuluan Spektroskopi Analisis Instrumen I Arie BS Pendahuluan Spektroskopi A. RADIASI GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK 1. Parameter Gelombang - + Electric Field Wavelength (l) Time or Distance Amplitude (A) Periode (p) – waktu yg diperlukan untuk oleh satu gelombang. Frequency (n) – jumlah gelombang tiap detik. n = 1/p ( s-1 = Hz ) Amplitude (A) – tinggi gelombang maksimum. Wavelength (l) – jarak antara 2 titik identik dalam satu gelombang.

Pendahuluan Spektroskopi Analisis Instrumen I Arie BS Pendahuluan Spektroskopi A. RADIASI GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK 2. Spektrum Elektromagnetik (EM)

E = hn n = c / l Pendahuluan Spektroskopi Analisis Instrumen I Arie BS Pendahuluan Spektroskopi A. RADIASI GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK 2. Spektrum Elektromagnetik (EM) E = hn n = c / l

Pendahuluan Spektroskopi Analisis Instrumen I Arie BS Pendahuluan Spektroskopi A. RADIASI GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK 2. Spektrum Elektromagnetik (EM) Jenis metode spektroskopi berdasarkan radiasi EM:

2 gelombang dengan Df = 90° or p/2 Analisis Instrumen I Arie BS Pendahuluan Spektroskopi A. RADIASI GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK 3. Deskripsi Matematik Gel. EM Gelombang elektromagnetik adalah fungsi sinus, bersifat aditif. y = electrical or magnetic field strength A = amplitude n = frequency t = time f = phase angle (0° - 360° or 0 - 2π radians) y = A sin (2pnt + f) 3p 2 p 2p 5p Field Strength (y) y1 = A sin 2pnt y2 = A sin 2pnt - 90 2 gelombang dengan Df = 90° or p/2

4. Superposition of Waves Analisis Instrumen I Arie BS Pendahuluan Spektroskopi A. RADIASI GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK 4. Superposition of Waves Principle of superposition – jika 2/lebih gelombang melewati pada space yg sama, akan terjadi interferensi yg bersifat aditif. 2 buah gelombang pada frekuensi sama, ttp berbeda dalam fase dan amplitudo. y Time y Time Constructive Interference - terjadi jika 2 gelombang tsb fasenya sama [ (f2 – f1) = 0° or 360°] Destructive Interference - terjadi jika 2 gelombang tsb fasenya beda [ (f2 – f1) is 180°]

Pendahuluan Spektroskopi Analisis Instrumen I Arie BS Pendahuluan Spektroskopi A. RADIASI GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK 4. Superposition of Waves 2 gelombang EM yg beda frekuensi The beat period (P) is dependent upon the difference in wavelengths (1/Δυ).

Pendahuluan Spektroskopi Analisis Instrumen I Arie BS Pendahuluan Spektroskopi A. RADIASI GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK 4. Superposition of Waves • Jean Fourier (1768 –1830) menunjukkan bahwa beberapa gerakan gelombang dapat dideskripsikan sbg jumlahan dari gel. SINUS dan COSINUS. Contoh: square wave Fourier Transform

Pendahuluan Spektroskopi Analisis Instrumen I Arie BS Pendahuluan Spektroskopi A. RADIASI GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK 5. Diffraction of Radiation Diffraction - jika suatu gelombang melalui celah sempit, gelombang akan dibelokkan.

n = order of interference Analisis Instrumen I Arie BS Pendahuluan Spektroskopi A. RADIASI GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK 5. Diffraction of Radiation • Thomas Young mendemonstrasikan sifat gelombang cahaya pada th 1880 menggunakan difraksi. BC • DE OE nl = BC sin q atau nl = n = order of interference

Pendahuluan Spektroskopi Analisis Instrumen I Arie BS Pendahuluan Spektroskopi A. RADIASI GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK 6. Coherence of Radiation • 2 berkas sinar disebut KOHEREN, jika: 1. Mempunyai panjang gelombang yg sama. 2. Fasenya sama. 3p 2 p 2p 5p Field Strength (y)

Pendahuluan Spektroskopi Analisis Instrumen I Arie BS Pendahuluan Spektroskopi A. RADIASI GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK 7. Transmission of Radiation Bila gelombang cahaya memasuki material cair atau padat, maka kecepatannya akan melambat. Hal ini desebabkan karena osilasi medan listrik berinteraksi dengan elektron dari media, sehingga gelombang akan melambat. Index of refraction (hi) – ukuran tingkat interaksi antara zat dan radiasi yg ditransmisikan melalui zat tsb. hi = c/vi (>1) rasio antara kecepatan dalam vakum dan media. hi = index of refraction c = speed of light (3.00 x 108 m/s) vi = velocity in the medium  bergantung pada frekuensi

Pendahuluan Spektroskopi Analisis Instrumen I Arie BS Pendahuluan Spektroskopi A. RADIASI GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK 7. Refraction of Electromagnetic Radiation Bila radiasi EM melintasi antar media yg berbeda indeks biasnya (hi) berkas akan berubah arah dan kecepatannya. M1 M2 q1 q2 Hukum Snell v2 v1 h1 h2 sin q1 sin q2 = sin q1 sin q2 = h2 Jika h1 dalam ruang hampa (vakum) = 1, maka: berlaku juga jika h1 adalah udara karena hvakum = 1.00027hudara

Pendahuluan Spektroskopi Analisis Instrumen I Arie BS Pendahuluan Spektroskopi A. RADIASI GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK 8. Reflection of Radiation Terjadi bila radiasi EM datang pada interface diantara 2 media yg berbeda indeks biasnya pada arah 90°, sebagian cahaya akan dipantulkan. (h2-h1)2 (h2+h1)2 Ir I0 = I0 Ir I0 = intensitas radiasi yg datang Ir = intensitas radiasi yg dipantulkan

Pendahuluan Spektroskopi Analisis Instrumen I Arie BS Pendahuluan Spektroskopi A. RADIASI GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK 9. Scattering of Radiation Ps Tyndall Scattering - by colloids or very large molecules Rayleigh Scattering - by molecules or aggregates - same frequency - proportional to 4th power of freq. Raman Scattering - by molecules - different frequencies

Pendahuluan Spektroskopi Analisis Instrumen I Arie BS Pendahuluan Spektroskopi B. ENERGY LEVELS

Materi selanjutnya………. ANALISIS INSTRUMEN I SPEKTROSKOPI UV-VIS