Difraksi Sinar X

Difraksi sinar-X merupakan teknik yang digunakan untuk menganalisis padatan kristalin. Sinar-X merupakan radiasi gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang sekitar 1 Å, berada di antara panjang gelombang sinar gama (γ) dan sinar ultraviolet. Sinar-X dihasilkan jika elektron berkecepatan tinggi menumbuk suatu logam target.

Elektron berkecepatan tinggi yang mengenai elektron pada orbital 1s akan menyebabkan elektron tereksitasi menyebabkan kekosongan (□) pada orbital 1s tersebut, dengan adanya pengisian elektron pada orbital kosong tersebut dari orbital yang lebih tinggi energinya akan memberikan pancaran sinar-X.

Sinar-X yang diperoleh memberikan intensitas puncak tertentu yang bergantung pada kebolehjadian transisi elektron yang terjadi. Transisi Kα lebih mungkin terjadi dan memiliki intensitas yang lebih tinggi daripada transisi Kβ, sehingga radiasi Kα yang digunakan untuk keperluan difraksi sinar-X. Sinar-X juga dapat dihasilkan oleh proses perlambatan elektron pada saat menembus logam sasaran. Proses perlambatan ini menghasilkan sinar-X yang biasa disebut sebagai radiasi putih. Hasil dari semua proses tadi untuk logam tertentu adalah spektrum khas sinar-X. Terdapat bentuk dasar yang terbentuk oleh radiasi putih dan puncak khas tajam yang bergantung pada kuantisasi transisi elektron.

Sinar-X yang monokromatis sangat diperlukan dalam suatu eksperimen difraksi sinar-X. Untuk tujuan itu salah satunya dapat digunakan filter, yang secara selektif meneruskan panjang gelombang yang ingin digunakan. Untuk sinar-X dari tabung tembaga, biasanya digunakan lembaran nikel sebagai filter. Nikel sangat efektif dalam meneruskan radiasi Cu Kα, karena radiasi Cu Kβ memiliki cukup energi untuk mengionisasi elektron 1s Nikel, sedangkan radiasi Cu Kα tidak cukup untuk mengionisasi. Dengan demikian, lembaran nikel tersebut akan mengabsorpsi semua panjang gelombang termasuk radiasi putih, kecuali radiasi Cu Kα.