UNIVERSITAS

MULAWARMAN

2010Fisika Eksperimen I

Nama : JerriagustinusNIM : 0805035046Prodi : Pend. Fisika (Reg.Pagi)

RESONANSI SPIN ELEKTRON (ESR)

Go

Fisika Eksperimen I

Apakah ESR???

Home

ELECTRON SPIN RESONANCE (ESR)

Pengantar

Tujuan

Kerja ESR

Aplikasi ESR

Penerapan ESR

Help

Teori

Fisika Eksperimen I

Apakah ESR???

Home

ELECTRON SPIN RESONANCE (ESR)

Pengantar

Tujuan

Kerja ESR

Aplikasi ESR

Penerapan ESR

Help

Teori

Resonansi Spin Elektron (ESR) Juga dikenal sebagai ....

Resonansi paramagnetik elektron (EPR) Resonansi magnetik elektron (EMR)

Fisika Eksperimen I

Apakah ESR???

Home

ELECTRON SPIN RESONANCE (ESR)

Pengantar

Tujuan

Kerja ESR

Aplikasi ESR

Penerapan ESR

Help

Teori

Tujuan Pembelajaran :

1. Untuk mengetahui pengertian Resonansi Spin Elektron (ESR) 2. Untuk memahami prinsip kerja Resonansi Spin Elektron (ESR) 3. Mempelajari hubungan antara frekuensi resonansi dan kuat medan magnet resonansi 4. Mempelajari hubungan antara signal dan frekuensi resonansi. 

Fisika Eksperimen I

Apakah ESR???

Home

ELECTRON SPIN RESONANCE (ESR)

Pengantar

Tujuan

Kerja ESR

Aplikasi ESR

Penerapan ESR

Help

Teori

Pengertian ESR??

Resonansi spin elektron (ESR) adalah cabang spektroskopi penyerapan di mana radiasi yang memiliki frekuensi di daerah gelombang mikro diserap oleh zat paramagnetik untuk mendorong transisi antara tingkat energi magnetik elektron dengan spin berpasangan. Pemisahan energi magnetik dilakukan dengan menggunakan medan magnet statis.

ESR didasarkan pada kenyataan bahwa elektron merupakan partikel bermuatan yang berputar di sekitar sumbu dan ini menyebabkan ia bertindak seperti sebuah magnet batang kecil. Dalam bahasa teknis kita mengatakan bahwa ia memiliki momen magnetik, yang disebut dengan magneton Bohr.  Jika medan magnet luar tehubung dengan sistem, elektron akan menjadi sejajar sendiri dengan arah bidang dan proses disekitar sumbu ini. Perilaku ini analog dengan berputar dalam medan gravitasi bumi. Meningkatkan medan magnet akan mendorong elektron berproses lebih cepat dan memperoleh lebih banyak energi.

Next

Fisika Eksperimen I

Apakah ESR???

Home

ELECTRON SPIN RESONANCE (ESR)

Pengantar

Tujuan

Kerja ESR

Aplikasi ESR

Penerapan ESR

Help

Teori

Resonansi spin elektron spektroskopi secara luas digunakan untuk mengkarakterisasi sifat sistem makro molekul dalam kepentingan biologis memberikan akses informasi penting tentang sifat struktural dan dinamik. Beberapa atom dan molekul yang berisi satu atau lebih elektron dengan spin berpasangan (misalnya, NO, 02, N02) . Zat-zat ini menunjukkan spektrum ESR.

Prinsip interaksi dari sebuah berkas elektron dengan paramagnetik digunakan untuk generasi gelombang mikro. Sebuah sinar elektron yang dipancarkan dari senapan elektron dipercepat oleh perbedaan potensial beberapa kilovolt dan dibuat untuk berinteraksi dengan elektron kepadatan tinggi.

Fenomena yang dapat kita lihat dalam penggunaan metode resonansi spin elektron (ESR), yaitu : => Atom memiliki elektron ganjil. => Sebagian ion memiliki isi elektron dalam. => Radikal bebas memiliki elektron tidak berpasangan => Molekul dengan elektron berpasangan dan medan magnet nol.

Next Back

Fisika Eksperimen I

Apakah ESR???

Home

ELECTRON SPIN RESONANCE (ESR)

Pengantar

Tujuan

Kerja ESR

Aplikasi ESR

Penerapan ESR

Help

Teori

ESR spektroskopi menemukan aplikasi dalam mempelajari spesies Fisika, Kimia, Biologi dan medis. Dan ada juga yang menggunakan teknik ESR dalam bidang Arkeologi. Temuan Arkeologi termasuk alat-alat batu, fosil, lokasi pembangunan dan tulang hominid awal. Valerie Lothian, Williams College mahasiswa, mulai studi pada bulan Juni 1999.

ESR yang efektif digunakan untuk menunjukkan struktur dan informasi fungsional. ESR dan teknik yang terkait telah diterapkan di ilmu saringan molekul untuk karakterisasi ion logam transisi yang hadir dalam kisi dan di permukaan, terkoordinasi untuk atom oksigen kisi atau ekstra-kisi ligan.

ESR merupakan teknik sensitif, tetapi analisis kuantitatif hanya dapat dilakukan dengan standar akurasi yang baik dalam 10% sampai 20%.

Back

Fisika Eksperimen I

Apakah ESR???

Home

ELECTRON SPIN RESONANCE (ESR)

Pengantar

Tujuan

Kerja ESR

Aplikasi ESR

Penerapan ESR

Help

Teori

Prinsi Kerja ESR

Untuk elektron tunggal => Kedua negara spin memiliki energi yang sama tanpa adanya medan magnet. => Energi negara-negara spin menyimpang linier dengan meningkatnya medan magnet.

Oleh karena itu, => Tanpa medan magnet, tidak ada perbedaan energi untuk mengukur. => Perbedaan energi yang diukur secara linear tergantung pada medan magnet.

Hukum Planck

∆E = E2 – E1 = h.V

Diman : h = konstanta Planck (6,6260755 x 10-34 J.s V = frekuensi radiasi (gelombang mikro)

Jadi, intinya radiasi elektromagnetik dapat diserap jika ∆E = hV.

Next

Fisika Eksperimen I

Apakah ESR???

Home

ELECTRON SPIN RESONANCE (ESR)

Pengantar

Tujuan

Kerja ESR

Aplikasi ESR

Penerapan ESR

Help

Teori

Back

Catatan :

Setiap elektron yang tidak bepasangan memiliki spin Ms ± 1/2

Beberapa frekuensi gelombang mikro yang dapat digunakan dan dinotasikan sebagai berikut : S-band (3,5 GHz), X-band (9.25 GHz), K-band (20 GHz), Q-band (35 GHz) dan W-band (95 GHz).

E1

E2

Next

Fisika Eksperimen I

Apakah ESR???

Home

ELECTRON SPIN RESONANCE (ESR)

Pengantar

Tujuan

Kerja ESR

Aplikasi ESR

Penerapan ESR

Help

Teori

Setiap elektron memiliki momen magnetik dan spin kuantum s = 1 / 2, dengan komponen magnet ms = 1 / 2 dan ms = -1 / 2. Dalam kehadiran medan magnet luar dengan kekuatan B0, momen magnetik elektron akan menjadi sejajar sendiri baik paralel (ms = -1 / 2) atau antiparalel (ms = 1 / 2) dalam prakteknya, masing-masing keselarasan memiliki energi spesifik. Kesejajaran paralel sesuai dengan keadaan energi yang lebih rendah, dan pemisahan antara negara atas dan negara bawah diperoleh dari persamaan Fisika Kuantum dimana perbedaan antara tingkat energi dinyatakan dengan…

Ephoton = hV

hV = ΔE = ge.μB.B0

dimana ge = faktor g ( H = 2,002319304386) μB = magneton Bohr (9,2740154x10-24 J/T = 5,7883826x10-5 eV/T B0 = medan magnetik (luar)

Sehingga, besar energi potensial magnetik juga dapat diketahui :

U = μ . B = ± ½.ge.μB.B0

Next Back

Fisika Eksperimen I

Apakah ESR???

Home

ELECTRON SPIN RESONANCE (ESR)

Pengantar

Tujuan

Kerja ESR

Aplikasi ESR

Penerapan ESR

Help

Teori

Signal ESR

Sebagai contoh bagaimana hν = ge.μB.B0 dapat digunakan, pertimbangkan kasus elektron bebas, yang telah ge = 2,0023, dan simulasi spektrum. Untuk frekuensi gelombang mikro dari 9388,2 MHz, posisi resonansi diperkirakan pada medan magnet sekitar B0 = hν / ge.μB = 0,3350 tesla = 3350 gauss, seperti yang ditunjukkan. Perhatikan bahwa sementara dua bentuk spektrum yang sama disajikan dalam gambar, spektrum ESR kebanyakan dicatat dan diumumkan hanya sebagai derivatif pertama.

Back

Fisika Eksperimen I

Apakah ESR???

Home

ELECTRON SPIN RESONANCE (ESR)

Pengantar

Tujuan

Kerja ESR

Aplikasi ESR

Penerapan ESR

Help

Teori

Semua aplikasi ESR berdasarkan tiga aspek, yaitu, 1. Studi radikal bebas, 2. Investigasi molekul di negara triple, dan 3. Studi senyawa anorganik.

Aplikasi spektroskopi ESR dikelompokkan ke dalam dua kategori : 1. Analytical 2. Biological

Fisika Eksperimen I

Apakah ESR???

Home

ELECTRON SPIN RESONANCE (ESR)

Pengantar

Tujuan

Kerja ESR

Aplikasi ESR

Penerapan ESR

Help

Teori

Penerapan ESR dalam cabang bioteknologi modern…..

a) Bioteknologi molekuler b) Bioteknologi Medis c) Bioteknologi Klasik

Fisika Eksperimen I Home

ELECTRON SPIN RESONANCE (ESR)

Apakah ESR???

Pengantar

Tujuan

Kerja ESR

Aplikasi ESR

Penerapan ESR

Help

Teori

Penerapan ESR…?Aplikasi Spektroskopi…?Aplikasi ESR…??Resonansi Spin Elektron

Analytical :Metode ini sangat cepat dan dapat diukur dalam larutan air selama rentang dari 10-6 M menjadi 0,1 M. Metode ESR telah terbukti menjadi metode yang cepat dan nyaman untuk penentuan Vanadium dalam produk minyak bumi. ESR juga dapat digunakan untuk memperkirakan Cu (II), Cr (II), Gadolinium (III), Fe (III) dan Ti (III).

Biological :Dari studi ESR berbagai sistem biologis seperti, daun, biji, dan persiapan jaringan, ditemukan bahwa korelasi, pasti ada antara konsentrasi radikal bebas dan aktivitas metabolik dari bahan tanaman.

Studi Radikal Bebas:Digunakan untuk mengukur konsentrasi relatif dari radikal bebas.

Investigasi Molekul:Pada radikal bebas untuk dua negara memiliki s = ½ dan untuk tiga negara memiliki s = 0,½, 3/2, 2, 5/2.

Studi Senyawa Anorganik:Digunakan untuk mengetahui struktur yang tepat dari ion logam terlarut, dalam menentukan biloks logam. (tembaga ditemukan divalen dalam kompleks tembaga dan protein ditemukan monovalen dibeberapa kompleks tembaga biologis aktif)

Bioteknologi molukular : => DNA => RNA => Struktur Protein & dinamika => Kegiatan Enzim => Membran => Glycobiology

Bioteknologi medis : => Aktivasi & transportasi obat => Imaging

Bioteknologo klasik : => Bioteknologi Tanaman => Produksi pangan & Penyimpanan

Terima Kasih

Home