350 likes | 901 Views
SPEKTROSKOPI BINTANG I:. Teori Dasar Spektroskopi Pembentukan Spektrum Bintang Klasifikasi Spektrum Bintang. Kompetensi Dasar: Memahami spektroskopi bintang. Judhistira Aria Utama , M.Si . Lab. Bumi & Antariksa Jur . Pendidikan Fisika FPMIPA UPI. Teori Dasar Spektroskopi.
E N D
SPEKTROSKOPI BINTANG I: Teori Dasar Spektroskopi Pembentukan Spektrum Bintang Klasifikasi Spektrum Bintang Kompetensi Dasar: Memahami spektroskopi bintang Judhistira Aria Utama, M.Si. Lab. Bumi & Antariksa Jur. PendidikanFisikaFPMIPA UPI
Teori Dasar Spektroskopi Apabila seberkas cahaya putih dilalukan ke dalam prisma, maka cahaya tersebut akan terurai dalam beberapa warna (panjang gelombang) Spektrum Cahaya putih R 6 000 Å O Prisma Y 5 000 Å G B 4 000 Å V Spektrum kontinu Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
Selain dengan prisma, spektrum cahaya juga dapat diuraikan oleh kisi Digunakan dalam spektrograf Spektrum V 4 000 Å B G 5 000 Å Y Cahaya datang O 6 000 Å R Kisi Spektrum kontinu Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
1 1 1 = R 22 n2 Apabila seberkas gas hidrogen dipijarkan akan memancarkan sekumpulan garis terang atau garis emisi dengan jarak antar satu dan lainnya yang memperlihatkan suatu keteraturan tertentu. Menurut Balmer, panjang gelombang garis emisi tersebut mengikuti hukum: Johann J. Balmer (1825 – 1898) . . . . . . (6-1) = panjang gelombang, n = bilangan bulat 3, 4, 5, . . . . dan R= suatu tetapan Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
(Å) Untuk: deret Balmer pertama : H pada = 6563 Å n = 3 deret Balmer ke dua : H pada = 4861 Å n = 4 deret Balmer ke tiga : H pada = 4340 Å n = 5 deret Balmer ke empat : H pada = 4101 Å n = 6 . . . n = limit deret Balmer pada = 3650 Å H H H H 4 000 5 000 6 000 Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
1 1 1 = R m2 n2 Setelah ditemukan deret Balmer ditemukan deret hidrogen lainnya Persamaan deret Balmer masih tetap berlaku dengan mengubah 22 menjadi m2 (m adalahbilangan bulat mulai dari1, 2, 3, . . . .) . . . . . . (6-2) Konstanta Rydberg Apabila dinyatakan dalam cm maka R = 109678 1906 m = 1 ditemukan deret Lyman dengan n = 2, 3, … 1908 m = 3 ditemukan deret Paschen dengan n = 4, 5, … 1922 m = 4 ditemukan deret Bracket dengan n = 5, 6, … 1924 m = 5 ditemukan deret Pfund dengan n = 6, 7, … Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
Tingkat Energi Atom h h Diagram tingkat energi atom Elektron bebas deeksitasi eksitasi proton 4 3 2 1 Tingkat energi deeksitasi eksitasi tingkat energi elektron Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
13,6 En = eV n2 h 2 Menurut Bohr, elektron hanya dapat bergerak mengelilingi proton pada orbit tertentu dan jarak orbit tersebut (r) memungkinkan momentum sudut elektron di sekitar inti mempunyai harga yang diberikan oleh kelipatan . konstanta Planck N.H.D. Bohr (1885 – 1962) Energi yang dimiliki elektron di tingkat tertentu adalah: . . . . . . (6-3) Sehingga apabila elektron berpindah dari tingkat n ke tingkat m (m > n): Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
h c 1 1 = 13,6 m2 n2 1 1 13,6 13,6 = 13,6 h = Em– En = m2 n2 m2 n2 1 = 109678 1 1 m2 n2 . . . . . . (6-4) Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
Hukum Kirchoff tentang Pembentukan Spektrum Bintang • Bila suatu benda cair atau gas bertekanan tinggi dipijarkan, benda tersebut akan memancarkan energi pada seluruh panjang gelombang. Gustav R. Kirchoff (1824 – 1887) Spektrum Kontinu Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
Gas bertekanan rendah bila dipijarkan akan memancarkan energi hanya pada warna (panjang gelombang) tertentu. Spektrum yang diperoleh berupa garis-garis terang yang disebut garis pancaran atau garis emisi. Letak setiap garis atau panjang gelombang garis tersebut merupakan ciri dari gas yang memancarkannya. Spektrum Garis Gas panas Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
Bila seberkas cahaya putih dengan spektrum kontinu dilewatkan melalui gas yang dingin dan renggang (bertekanan rendah), gas tersebut tersebut akan menyerap cahaya putih pada warna (panjang gelombang) tertentu. Akibatnya, akan diperoleh spektrum kontinu yang berasal dari cahaya putih yang dilewatkan yang diselang-seling garis-garis gelap yang disebut garis serapan atau garis absorpsi. Gas dingin Spektrum Kontinu & garis absorpsi Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
Pembentukan Spektrum Bintang Foton Atmosfer bintang memiliki tempe- ratur lebih dingin sehingga akan menyerap foton Bintang Fotosfer merupakan sumber spektrum kontinum Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
Klasifikasi Spektrum Bintang Pola spektrum bintang umumnya berbeda-beda. Angelo Secchi (1863) mengelompokkan spektrum bintang dalam empat golongan berdasarkan kemiripan susunan garis spektrumnya. • Miss A. Maury dari Harvard Observatory menemukan bahwa klasifikasi Secchi dapat diurutkan secara kesinambungan hingga spektrum suatu bintang dengan bintang urutan sebelumnya tidak berbeda banyak. Antonia Maury (1866 – 1952) Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
Klasifikasi Spektrum Bintang Klasifikasi spektrum bintang yang sekarang digunakan merupakan karya Miss Cannon yang merupakan perbaikan dari klasifikasi Miss Maury. • Klasifikasi Miss Annie J. Cannon: O B A F G K M A. J. Cannon (1863 – 1941) Oh, Be, A, Fine, Girl, Kiss, Me Oh, Be, A, Fine, Guy, Kiss, Me Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
Perjalanan Klasifikasi Spektrum Bintang Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
Ha Hb Hd He Hg Hh He II Hz He I Klasifikasi Spektrum Bintang Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
Ha Hb Hd He Hg Hh Hz Hq He I He I He II Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
Ha Hb Hd He Hg Hq Hh Hz Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
Ha Hb Hd He Hg Hq Hh Hz K Lines G Band H Lines K line = Ca II (l 3934) H line = Ca II (l 3968) G Band = Molekul CH (l 4323) Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
Ha Hb Hd Hg Mg I H Lines Mg I Hz G Band K Lines Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
Mg I Ca I (4227) Ha (sudah tidak tampak) Hb (tidak tampak) Mg I H Lines G Band K Lines Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
Ha Tidak tampak Ti O Ti O Ti O Ti O Ca I (4227) KLines Mg I H Lines G Band Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012
Subkelas Spektrum bintang berbeda antara satu dengan lainnya Perbedaan komposisi kimia Perbedaan temperatur permukaan Klasifikasi spektrum bintang O, B, A, F, G, K, M masih dapat dibagi lagi ke dalam sub-subkelas, yaitu: O0, O1, O2, O3, ………, O9 B0, B1, B2, B3, . . . . . . . . ., B9 A0, A1, A2, A3, ...………, A9 F0, F1, F2, F3, ………….., F9 dst M0, M1, M2, M3, ………..., M9 Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012