Sinar-X dan Transisi Atom

Sinar-X adalah radiasi elektromagnetik dengan rentang panjang gelombang antara 0,01 hingga 10 nm. Dalam bab sebelumnya, kita telah membahas spektrum sinar-X kontinu yang dipancarkan oleh elektron yang mengalami percepatan. Namun, dalam bab ini, kita akan membahas spektrum sinar-X diskret yang dipancarkan oleh atom. Sinar-X dipancarkan saat terjadi transisi antara tingkat energi terisi yang lebih rendah dari sebuah atom. Elektron-elektron terdalam dalam atom terikat dengan kuat, sehingga ukuran lebar antara tingkat energinya memadai bagi pemancaran foton dalam rentang panjang gelombang sinar-X. Di sisi lain, ikatan elektron-elektron terluar relatif lemah, dan lebar antara tingkat energinya hanya beberapa elektronvolt, sehingga transisi antara tingkat-tingkat ini hanya menghasilkan foton dalam spektrum cahaya tampak. Namun, perlu dicatat bahwa transisi sinar-X tidak akan pernah terjadi dalam keadaan normal. Misalnya, sebuah elektron 2p tidak dapat bertransisi ke subkulit is, karena semua atom setelah hidrogen memiliki subkulit 1s yang terisi penuh. Untuk mengamati transisi seperti ini, kita harus membebaskan sebuah elektron dari subkulit 1s. Dalam bab ini, kita juga akan membahas tentang unsur-unsur tanah-langka dan unsur-unsur aktinida. Unsur-unsur tanah-langka, seperti holmium, memiliki sifat magnet yang kuat. Medan magnet dalam holmium bahkan sekitar 30 kali lebih kuat daripada medan magnet dalam besi. Namun, sifat magnetik ini hanya terlihat saat unsur-unsur tanah-langka didinginkan hingga suhu yang sangat rendah. Sementara itu, unsur-unsur aktinida, yang merupakan unsur buatan, memiliki sifat kimia dan fisika yang seharusnya sama dengan unsur-unsur tanah-langka. Namun, sebagian besar unsur aktinida bersifat radioaktif dan hanya tersedia dalam jumlah yang sangat kecil, sehingga sifat makronya sulit ditentukan. Dengan pemahaman yang lebih baik tentang sinar-X dan transisi atom, kita dapat menggali lebih dalam tentang fenomena ini dan menerapkan pengetahuan ini dalam berbagai bidang, seperti ilmu material dan kedokteran.