SPEKTROMETER UV-VIS

Oleh TITO PRASTYO (4250408003)kiki wahyuningsih

(4211409036)EKA NURDIANA (4211409030)

• Meskipun kita melihat sinar matahari (atau cahaya putih) sebagai

warna homogen, itu sebenarnya terdiri dari berbagai panjang

gelombang radiasi dalam ultraviolet (UV), yang kelihatan (Visible) dan

inframerah (IR) bagian dari spektrum.

• radiasi elektromagnetik seperti cahaya tampak biasanya diperlakukan

sebagai fenomena gelombang, dicirikan oleh panjang gelombang atau

frekuensi,.

Panjang gelombang didefinisikan sebagai jarak yang berdekatan

antara puncak (atau lembah) dan dapat ditunjuk dalam meter,

sentimeter atau nanometer (10 -9 meter).

Frekuensi jumlah siklus gelombang yang berjalan melewati suatu

titik tetap per unit waktu, dan biasanya diberikan dalam siklus per

detik, atau hertz (Hz).

panjang gelombang visibel mencakup rentang dari sekitar 400

sampai 800 nm. panjang gelombang visibel terpanjang adalah

merah dan terpendek ungu.

pada gambar ditunjukkan komponen warna visibel dapat dipisahkan dengan melewatkan sinar matahari melalui prisma, yang bertindak untuk membengkokkan cahaya dengan derajat yang berbeda menurut panjang gelombang yang berbeda-beda

•Ungu: 400-420 nm

•Indigo: 420 - 440 nm

•Biru: 440-490 nm

•Hijau: 490-570 nm

•Kuning: 570-585 nm

•Orange: 585-620 nm

•Merah: 620-780 n

Gambar spektrum panjang gelombang visibel

• Dalam diagram horizontal (bawah) panjang gelombang akan meningkat pada bergerak dari kiri ke kanan.

Spektrometer UV-Vis

• alat yang digunakan untuk mengukur transmitansi, reflektansi dan absorbsi sebagai fungsi dari panjang gelombang.

• Dengan menggunakan spektrometr UV-vis dapat diperoleh data transmitansi yang merupakan perbandingan antara intensitas cahaya setelah melewati material

• Prinsip kerja spektrofotometri berdasarkan hukum Lambert Beer, bila cahaya monokromatik (Io) melalui suatu media (larutan), maka sebagian cahaya tersebut diserap (Ia), sebagian dipantulkan (Ir), dan sebagian lagi dipancarkan (It).

Spektrometer UV Vis

Karakterisasi UV Vis

• Hasil karakterisasi berupa grafik hubungan antara panjang gelombang (λ) terhadap nilai transmitansi.

• Dari grafik tersebut dapat dilihat pada rentang panjang gelombang berapakah proses absorpsi terbaik dari film terjadi.

• Untuk film tipis yang berkualitas baik adalah film tipis yang dapat mengabsorpsi seluruh spektrum cahaya tampak.

• transmitansi yang merupakan perbandingan antara intensitas cahaya setelah melewati material semikonduktor

0I

IT

0I

Iexp (α b )

b

Tlnα =

• α merupakan koefisien absropsi optik. Dari data energi cahaya yang digunakan dalam pengukuran transmitansi dan besarnya koefisien absropsi optik, dapat dibuat grafik hubungan antara energi foton terhadap kuadrat dari koefisien absropsi (α2), yang selanjutnya disebut sebagai grafik absropsi, dari kurva pada grafik absropsi ini dapat ditentukan lebar celah pita energi.

αħω = B (ħ ω – Eg)2

ħω adalah energi foton, Eg adalah optical gap.

Grafik Transmitansi

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

200 300 400 500 600 700 800 900

Panjang Gelombang (nm)

Tra

nsm

itan

si

(%)

Contoh grafik transmitansi karakterisasi UV Vis

• Selain nilai transmitansi dan absorpsi besarnya celah pita energi Eg dari film tipis juga dapat diperoleh dengan ekstrapolasi linier terhadap sumbu energi foton dari grafik hubungan antara kuadrat koefisien absorpsi terhadap energi foton

• Spektrum absropsi menunjukan besarnya serapan optik film tipis terhadap energi foton gelombang yang melewatinya.

Daya Plasma 30 W

0

2000000000

4000000000

6000000000

8000000000

10000000000

12000000000

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7

Energi (Eg)

Ku

adra

t K

oef

isie

n A

bso

rpsi

grafik kuadrat koefisien absorpsi terhadap energi foton dari film tipis

(Penentuan Eg)

• Besarnya energi gap Eg film tipis dapat ditentukan

dengan melihat panjang gelombang tepi absorbsi

dari grafik transmitansi

• Dengan membandingkan hasil karakterisasi Uv-vis

dari kedua film dapat diketahui bahwa film baik

memiliki rentang daerah absorbsi yang lebih

panjang dengan celah pita energi yang lebih kecil

juga mampu mengabsorbsi seluruh spektrum

cahaya tampak.