1. Niels Bohr
Berangkat dari gagasan Planck mengenai kuantisasi
energi, pada 1913 Niels Bohr(1885-1962), seorang fisikawan Denmark, menyatakan bahwa elektron di dalam atom
berada pada tingkat-tingkat energi tertentu. Jika atom menyerap
energi,elektron melompat ke tingkat energi yang lebih tinggi. Jika elektron
kembali pada tingkat energi sebelumnya yang lebih rendah maka atom mengeluarkan
energi. Tingkat-tingkat energi tersebut mempunyai nilai-nilai diskrit (terkuantisasi);
penyerapan dan pengeluaran energi juga terjadi secara diskrit. Atom dengan
konsep ini disebut atom Bohr. Model atomnya berdasarkan teori kuantum untuk menjelaskan spektrum gas
hidrogen,
1. Atom terdiri dari atas inti yang bermuatan positif dan disekitarnya
beredar elektron-elektron yag negatif.
2. Dalam atom elektron beredar mengelilingi inti atom pada lintasan
(orbit) tertentu yang dikenal sebagai keadaan gerakan yang stasioner (tetap)
dengan tingkat energi yang dinyatakan dengann (n=bilangan positif)
3. Sepanjang elektron berada dalam lintasan stasioner energi akan
konstan sehingga tidak ada cahaya yang dipancarkan / diserap.
4. Elektron hanya dapat berpindah dari lintasan yang lebih rendah ke
lintasan yang lebih tinggi jika menyerap energi sebaliknya elektron berpindah
dari lintasan tinggi ke lintasan rendah jika terjadi pembebasan energi.
Model atom Bohr mampu menjelaskan cukup baik atom
hidrogen tetapi tidak mampu menjelaskan spectrum dari atom yang mengandung banyak
elektron dan juga tidak mampu menjelaskan ikatan atom. Walaupun model atom Bohr
ternyata kurang memadai untuk menjelaskan berbagai gejala atom, namun langkah
Bohr merupakan satu tahapan penting dalam perkembangan konsep atom. Model
atom yang dikemukakan oleh Bohr berbasis pada
model yang diberikan oleh Rutherford, yaitu bahwa
atom tersusun dari partikel-partikel. Partikel bermuatan positif berada di pusat atom, yang disebut inti atom, dan di
sekeliling inti atom ini terdapat elektron elektron yang
bermuatan negatif dengan jumlah yang sama dengan muatan positif inti atom.
Perbedaan penting
antara kedua model atom itu adalah bahwa dalam model
Rutherford elektron berada di sekeliling inti atom dengan cara yang tidak
menentu sedangkan pada model atom Bohr elektron-elektron tersebut berada pada
lingkaran-lingkaran orbit yang diskrit dan tertahan pada orbitnya tanpa
kehilangan energi; energi elektron adalah diskrit.
Niels Bohr merumuskan tingkat-tingkat energi (En)
dari atom hidrogen sebagai berikut
2.
A. LOUIS DE BROGLIE
Salah satu dari
kelemahan dari teori atom Niels Bohr yaitu tidak dapat menjelaskan mengapa
elektron hanya boleh berada pada tingkat energi tertentu. Pertanyaan itu baru
dapat dijelaskan setelah Louis de Broglie, seorang ahli fisika Perancis,
mengemukakan gagasannya tentang gelombang materi. Gagasan ini merupakan
kesimetrian atau penerapan yang lebih luas dari gagasan partikel cahaya yang
dikemukakan oleh Max Planchk-Einstean. Jika cahaya memiliki sifat partikel,
maka partikel juga memiliki sifat gelombang. Menurut de Broglie, gerakan
partikel mempunyai ciri-ciri gelombang.
Hipotesis de
Broglie kemudian terbukti kebenarannya, ketika ditemukan bahwa elektron menunjukan
sifat difraksi seperti halnya sinar X. Sifat gelombang dari elektron digunakan
dalam mikroskop elektron.
Hipotesis Louis de Broglie
sebenarnya berlaku untuk setiap benda yang bergerak. Namun demikian, jika
diterapkan untuk benda-benda biasa, seperti bola golf atau peluru, yaitu benda yang mempunyai massa
relatif besar, Maka persamaan de Broglie akan menghasilkan panjang gelombang
yang sangat kecil, tidak teramati
B. WERNER HEISENBERG
Penemuan sifat gelombang partikel
memunculkan pertanyaan tentang ketepatan mekanika klasik dalam mendiskripsikan
gerakan elektron. Mekanika klasik menjelaskan dengan baik gerakan benda-benda
biasa. Berdasarkan mekanika klasik kita dapat memprediksikan posisi, kecepatan,
serta arahnya pada setiap saat dengan ketilitian tinggi. Dapatkah hal serupa
diterapkan untuk elektron yang notabene gerakaanya bagaikan gelombang?
Gelombang bergerak dan mengembang dalam ruang, dimana posisinya tidak dapat
dinyatakan secara pasti. Oleh karena itu, tidak mungkin menentukan posisi
elektron secara pasti pada suatu waktu yang spesifik.
Berkaitan dengan dualisme sifat
elektron, seorang ahli fisika Jerman, yaitu Werner Heisenberg, menyimpulkan
suatu keterbatasan dalam menentukan posisi dan momentum elektron. Kesimpulan
Heisenberg dikenal sebagai asas ketidakpastian. Menurut Heisenberg, tidaklah
mungkin menentukan posisi dan momentum elektron secara bersamaan dengan
ketelitian tinggi. Jika suatu percobaan dirancang untuk memastikan
posisinya, maka ketidakpastian momentumnya akan semakin besar; sebaliknya jika
pecobaan dirancang untuk memastikan momentum atau kecepatannya, maka
ketidakpastian posisinya semakin besar.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar