Penurunan Persamaan Difraksi Cahaya pada Kristal (Hukum Bragg)
Summary
TLDRThe video explains the diffraction of light on crystals, starting with an introduction to crystal structures versus amorphous materials. It details the process of light diffraction, using mathematical equations to describe the angles and distances involved. The video also discusses practical applications, like analyzing crystal samples using X-ray diffraction. By understanding the interference patterns, researchers can determine the crystal structure of various materials. The explanation is supplemented with visual aids and step-by-step derivation of relevant equations.
Takeaways
- 📉 The video discusses the derivation of the Law of Diffraction related to the behavior of light on crystals.
- 💡 The Law of Motion governs the diffraction of light on crystals, which involves understanding atomic structures.
- 🔬 Crystals have a periodic atomic structure, unlike amorphous materials with irregular atomic arrangements.
- 💎 Common examples of crystals include diamonds, snowflakes, iron, and copper, while non-crystalline materials include plastics and glass.
- 🌈 The video explains how light, when shined on a crystal, gets diffracted, with the photons being reflected or scattered.
- 📐 The derivation involves calculating the wavelength differences between diffracted light paths and determining the diffraction angle.
- 🔍 The script demonstrates the use of trigonometric functions to analyze the diffraction patterns and calculate the wavelength components.
- 🧪 The general equation for light diffraction in crystals is introduced and explained step by step.
- ⚙️ The practical application of this law is seen in research, where X-ray diffraction patterns of sample powders help in identifying the structure of materials.
- 📊 The video concludes by discussing how the diffraction pattern intensity is plotted against the angle to analyze material properties.
Q & A
What is the main topic of the video?
-The main topic of the video is the derivation of the diffraction equation related to the diffraction of light on a crystal.
What does the term 'crystal' refer to in the context of this video?
-In this video, a 'crystal' refers to a material that has a periodic and ordered atomic structure, in contrast to an amorphous structure, which lacks such order.
What examples of crystals are mentioned in the video?
-Examples of crystals mentioned in the video include diamonds, snowflakes, iron, copper, and salt.
What does the term 'diffraction of light' mean in the context of this video?
-In the context of the video, 'diffraction of light' refers to the bending and spreading of light waves when they encounter a crystal structure, resulting in a specific diffraction pattern.
How does the video explain the relationship between the angle of incidence and the angle of reflection?
-The video explains that the angle of incidence is equal to the angle of reflection, which is a principle used to understand the diffraction pattern when light interacts with a crystal.
What is the significance of the distance 'd' in the context of diffraction?
-The distance 'd' represents the spacing between atomic planes in a crystal, which is crucial in determining the diffraction pattern when light interacts with the crystal.
What is the role of the wavelength 'λ' in the diffraction equation?
-The wavelength 'λ' represents the wavelength of the light being diffracted, and it is a key component in the diffraction equation that describes the relationship between the diffraction angle, wavelength, and crystal spacing.
How is the diffraction equation derived in the video?
-The diffraction equation is derived by considering the path difference between light waves scattered by different atomic planes within the crystal and applying trigonometric relationships to these paths.
What practical application of the diffraction equation is mentioned in the video?
-The video mentions that the diffraction equation is used in scientific research, particularly in analyzing diffraction patterns obtained from X-ray diffraction experiments on crystalline samples.
How does the video describe the experimental setup for studying diffraction?
-The video describes an experimental setup where a sample of crystalline powder is exposed to X-rays, and the resulting diffraction pattern is measured by a detector, allowing for the determination of the crystal structure.
Outlines
📜 Introduction to Diffraction of Light on Crystals
The speaker introduces the topic of diffraction of light on crystals. They begin by explaining that the diffraction phenomenon is governed by laws of motion, particularly focusing on the diffraction of light through crystal structures. The speaker highlights the diverse nature of atomic structures and mentions that while some atoms form crystalline structures, others do not. Common examples of crystalline materials such as diamonds, snowflakes, and metals like iron and copper are provided. The speaker sets the stage for deriving the mathematical equations that describe this diffraction process.
🔍 Analyzing Light Wave Interaction with Crystals
The speaker delves into the process of diffraction in more detail by setting up a scenario where a beam of photons interacts with a crystal. They describe how light waves, upon striking the atoms in the crystal, reflect at angles that can be analyzed. The speaker introduces the concept of using auxiliary lines to help visualize the angles and distances involved, assigning labels to key points on the wave paths. They emphasize the importance of understanding the wave's path difference, which plays a crucial role in the diffraction process.
📐 Deriving the Diffraction Equation
The speaker moves on to the mathematical derivation of the diffraction equation. By carefully analyzing the angles and wave paths, they arrive at the general equation for diffraction in crystals: nλ = 2d sin θ. This equation is crucial for understanding how light interacts with crystalline materials and is widely used in research. The speaker explains how this equation is applied in experiments, such as using X-ray diffraction to analyze the structure of powdered samples. They describe the setup, including the use of a transmitter and receiver, and how the diffraction pattern is recorded and analyzed.
Mindmap
Keywords
💡Difraction
💡Crystal
💡Bragg's Law
💡Photon
💡X-ray
💡Atomic structure
💡Interference
💡Sinusoidal wave
💡Constructive interference
💡Receiver
Highlights
Introduction to the concept of diffraction of light in crystals and its governing laws.
Description of different types of atomic structures, including crystal and amorphous forms.
Explanation of the periodic arrangement of atoms in a crystal, contrasting with the irregular arrangement in amorphous materials.
Examples of crystals in daily life such as diamonds, snowflakes, and various metals.
Setup for studying diffraction of light in crystals using photons.
Illustration of how light photons interact with the crystal structure, causing diffraction.
Explanation of using auxiliary lines to aid in visualizing diffraction patterns.
Introduction of key points A, B, and C in the setup to describe the diffraction path.
Importance of understanding the angle of incidence and reflection in determining diffraction.
Mathematical expression of diffraction using wave equations and trigonometric functions.
Introduction to the concept of wavelength and its relevance to diffraction.
Development of the general equation for light diffraction in crystals, involving parameters like wavelength, angles, and atomic spacing.
Explanation of the practical applications of diffraction equations in scientific research, such as analyzing sample powders.
Description of experimental setups including sample holders, transmitters, and receivers for studying diffraction.
Use of X-ray light sources in diffraction experiments to measure properties of samples.
Interpretation of diffraction patterns through plotting intensity against angles to derive structural information.
Transcripts
Hai Oke ini pada video kali ini kita
akan melakukan penurunan Persamaan Hukum
rak jadi hukum gerak itu ke mengatur
tentang difraksi cahaya pada kristal
Indonesia lagi soalnya apa sih Nah
seperti yang kita tahu bahwa secretom
itu kan bermacam-macam
struktur atom
ndak ada yang freestyle
Hai ada yang emoh dan yang lain-lainnya
masih banyak lagi yang paling umum
dikenal 22 istilah ini ah kristal tuh
apa sih prestasinya adalah suatu benda
porno yang memiliki
ndak ngerti susunan
error
Hai yang teratur secara periodik nah
Sedangkan untuk Amos sebaliknya Susunan
atom yang tidak teratur nah habis tuh
ada yang ngasih contoh kristal dalam
kehidupan kita ada nih contohnya
misalnya tuh kayak berlian ada Intan ada
salju seakan-akan
ndak ada besi
Hai ada tembaga dan basi banyak lagi
ngangenin kamu Vale aja misalnya kayak
plastik
Hai Kelly Lin gelas dan masih banyak
lagi jadi kita akan mempelajari difraksi
cahaya pada kristal Oke Langsung aja
kita turunkan persamaannya misalnya ke
saya punya suatu benda yang mempunyai
susunan kristal Niscaya akan bikin
atom-atomnya
hai Nia dua atomnya 12 nah ini karena
ini susunannya kristal maka jarak antara
Tomini sama semuanya misalnya kita kasih
jarak misalnya D gitu di ini kesini juga
di kesini ddddd semuanya nah ini tuh
softlens banyak atau mah enggak cuma 9
aja dan ini pada suatu benda gitu ya Ada
benda ada Susunan atom nya itu Nah
karena kita ingin mempelajari difraksi
cahaya pada kristal ini misalnya kita
tembakin suatu cahaya Photon ya ketemu
ini tapi
porno maka atom ini akan memantulkan
atau menghamburkan foton itu lagi itu
salah kemudian yang namanya disinari
cahaya kan enggak mungkin satu foto aja
maka ada foton lainnya tapi yang sejenis
maksudnya mempunyai panjang gelombang
yang sama kita tembakan juga ke atom
yang ini
Subhanallah
Indonesia nah kemudian dipantulkan
Hai kesana
owner
saat ini kita kasih garis bantu supaya
memudahkan visualisasi soalnya di sini
Khairul Yan disini juga
saudaranya
Hai Jaan disini juga
Indonesia
Hai Nah kita memilih sebuah foton yang
memiliki sudut datang yang sama ya
antara kedua Fatoni nih salat subuh
datangnya itu Teta Iya Toyota lama salah
Dan juga Sudut datang sama dengan sudut
pantulnya insiden reflectance ini juga
theta II
oh yang ini juga sama
ndak Nah kemudian misalnya kita kasih
garis bantu lagi supaya memudahkan
disini misalkan
ndak usah Mi siku-siku
Oh Iyan tak kasih juga disini
porno siku-siku juga kemudian kita kasih
titip juga
Draw
journal misalnya di sini kita kasih nama
titik Ah di sini kita kasih nama titik B
dan disini kita kasih nama titik c Nah
kalau kita lihat dengan teliti panjang
gelombang bagian yang ini ya panjang
gelombangnya atau panjang gelombangnya
itu sama kayak ini
forum
Hai ditambah dengan panjang gelombang
yang nih
Hai panjang lebar yang ini atas sama
dengan panjang gelombang ini ditambah
yang hehe tadi satu masalah itu ada yang
kelebihan udah panjang gelombang yang
kelebihan di sini ah Nah begini bisa
kita manfaatkan untuk mempelajari
difraksi cahaya pada kristal Oke kita
hapus dulu
porno
Hai Keh misalnya kita kasih nama
sudut-sudutnya misalnya disini nikah 90
ya ini sini 90bet ikan sudut yang ini
sama aja kayak 90 minus kata yg salah
t30 betina disini 90mins 3060 disini
juga sama kan 90 minus kata ini akan
Sudut datang sama dengan sudut pantul
jadi sama aja kemudian sudut yang
sebelah sini Kita kan nggak tahu kita
kasih nama X disini juga ekskul
porno call di buku-buku sih langsung
ditulis cetak di sini langsung tapi kita
coba buktikan dulu jawab apa Jadi ini
kan jumlah segitiga ini kan totalnya 180
ya Wih bisa-bisa kita tulis Jadi
sekarang udah zat = siku-sikunya 90°
ditambah semua sudut yang didalamnya
maksudnya ditambah 90 minta tahi
Indonesia ditambah X hadirkan bisa
diilangin 9091 8080 sama dengan nol X =
Teta jadi kita tahu kalau X1 = Teta I
gitu nah kita juga tahu nih ada komponen
D disini ini bisa kita pakai untuk yang
di sini nih yang Sisi miringnya ini jadi
misalnya kita kasih disini juga Dek Nah
ada sudut yang di dalam ini kita bisa
memanfaatkan fungsi sinus disitu
diusapkan sinus X atau Sista Iya = D
depan dibagi miringnya depannya itu apa
depannya Ini kan buat
bab6 Jeng Abi depan ini jadi bisa
ketulis HB dibagi sisi miring yang Sisi
miringnya itu apa dek dek kalau kita
kali silang hasilnya doa di D cintai = a
* b Eh ini kita simpen dulu ah kemudian
Seperti yang saya bilang tadi bahwa tadi
kan ada panjang gelombang yang sih saya
bagian sini nah kita akan tahu tuh kalau
panjang gelombang itu kan kayak gini
bentuknya
Oh gitu ya lagi tahu kan kalau satu
puncak ke lembah itu kan satu panjang
gelombang ya Ini juga satu panjang
gelombang ini juga satu panjang
gelombang dan seterusnya Nah kalau
misalnya mau kita ke JNE realisasikan
atau kita bikin suatu persamaan jadikan
= n * lamda NY ini banyaknya lamdanya
ini akan Sheila alamnya tinggi BTN nya
tiga kita nah masalahnya disini bagian
sini tadi yang sisanya itu kita enggak
tahu panjang gelombangnya itu ada berapa
yang ada berapa banyak di sini Berapa
banyak di sini kita enggak tahu dimis
bisa kita tulis jadi MD aja the toh jadi
bisa kita tulis persamaan 6d sama dengan
panjang AB
Hai ditambah panjang gelombang di becak
kan sama ya habis sama Biji dengan
Hai panjang AB dan BC suka sama jadi
bisa kita tulis lagi n lamda = a b
ditambah a b = 2 ab Nah ini kan
persamaan ke-2 oke
Hai kemudian kita seleksi AB yang di
sini ke sini Jadi menghasilkan desain
kata ih hapenya kita eliminasi jadi n
lamda dibagi dua atau dapat kita tulis
sebagai
a2d cinta tahi saya
Hai = n lamda nah ini adalah persamaan
umum yang kita kenal sebagai persamaan
diferensi cahaya pada kristal gitu ta
Persamaan Hukum rak-rak fungsinya
persamaan ini apa sih dalam penelitian
nah biasanya dalam penelitiannya itu
misalnya kita punya bubuk sampel gitu ya
sini terus sini ada suatu alat yah kotak
gede itu
and1 alat Kotagede
porno ini ada bubuknya ini bubuk ya
gubuk sampel
pornoid kemudian kita punya eh
transmitter disini bikin kotak aja di
sini ada receivernya nih eh eh
transmitter
di atas Sumber Arta gelombang cahaya nya
di sini ada receivernya desainnya sumber
cahaya yang digunakan itu sinar-x detik
Lamanya kita udah tahu kan berapa
sinar-x itu Nah abis itu kita tembakan
suatu cahaya ke sampelnya misalnya
setiap tembakan suatu foton kesini
Hai dipantulkan ke sini
Hai nanti akan diterima oleh receiver
nih dalam bentuk tegangan nanti petanya
ini akan membentuk sudut ya ini sudut
ini juga nih sudutnya sama kedua
transmitter sama receivernya ke sudutnya
sama Dik lamdanya kita tahu denya
Biasanya kita tahu sampelnya dianya
berapa kemudian nanti kita bikin plot
intensitas terhadap atlet Ayah 2th
biasanya nanti kita bisa lihat pola
difraksi cahaya nya gitu oke
Browse More Related Video
Constructing an Ewald Sphere
X ray crystallography basics explained | x ray diffraction
BTECH PHYSICS | DAVISSON GERMER EXPERIMENT |APPLIED PHYSICS|DUAL NATURE of Radiation Telugu #btech
Physical and Geometric Optics (AP Physics 2)
Surface Area Analysis of Carbon Materials
Deriving Kinematic Equations - Kinematics - Physics
5.0 / 5 (0 votes)