BerandaSainsKimiaIlmu dan Teknologi Material - Struktur Padatan Kristal - Bagian 3.3

Ilmu dan Teknologi Material – Struktur Padatan Kristal – Bagian 3.3

Tunjukkan bahwa untuk struktur kristal kubus berpusat-badan (body-centered cubic), panjang rusuk sel satuan $a$ dan jari-jari atom $r$ memiliki hubungan $a$ = $4r/\sqrt{3}$.

Untuk memudahkannya, kita bisa membayangkannya dengan konsep sederhana

3ca7a914 ecaf 4732 be10 e8df4d030860

Pada struktur body-centered cubic, kita membayangkan setiap sudut kubus diisi satu atom dan di pusat kubus terdapat satu atom. Karena dari sudut kubus menuju pusat kubus hanya menggunakan jari-jari sebelah, maka ada 2 jari-jari yang terhitung (r dari atom pertama dan r dari atom kedua). Namun, pada pusat kubus, kita menggunakan kedua jari-jari untuk menghubungkan dua atom sudut yang saling berlawanan arah. Itu artinya, perhitungan jarak berdasarkan jari-jari adalah 4 kali jari-jari.

$$\text{Diagonal Ruang} = r + 2r + r = 4r$$

Kita bayangkan bentuk kubus pada umumnya. Ambil salah satu sisi persegi (dari 6 persegi), maka diagonalnya pasti merupakan akar 2 yang dikalikan rusuk kubus (sesuai konsep Pythagoras). Kemudian, dari diagonal kita hubungkan dengan salah satu rusuk tegak persegi (ada 4 rusuk). Diagonal dari diagonal salah satu persegi dengan salah satu rusuk tegak persegi inilah yang kita sebut sebagai diagonal ruang.

$$\text{Diagonal Bidang} = \sqrt{a^2 + a^2}$$

$$\text{Diagonal Bidang} = \sqrt{2a^2}$$

$$\text{Diagonal Bidang} = a\sqrt{2}$$

$$\text{Diagonal Ruang} = \sqrt{{\sqrt{2}a}^2 + a^2}$$

$$\text{Diagonal Ruang} = \sqrt{2a^2 + a^2}$$

$$\text{Diagonal Ruang} = \sqrt{3a^2}$$

$$\text{Diagonal Ruang} = a\sqrt{3}$$

Sekarang, kita bandingkan untuk mendapatkan perhitungan rusuk kubus

$$4r = a\sqrt{3}$$

$$a = \frac{4r}{\sqrt{3}}$$

Artikel Terkait

Tinggalkan komentar

Silakan masukkan komentar anda!
Silakan masukkan nama Anda di sini

Artikel Terbaru

Artikel Populer