Model Atom Thomson Perkembangan Teori Atom Pada awalnya orang menganggap materi zat bersifat kontinu. Tetapi hasil
LISTRIK untuk SMP
KEGIATAN PEMBELAJARAN 3: TEORI ATOM KELOMPOK KOMPETENSI I
Modul Guru Pembelajar Mata Pelajaran Fisika SMA
47
dimana v adalah kecepatan linear elektron mengitari inti atom. Syarat kemantapan orbit ditunjukkan dengan F
e
= F
s
, maka :
2 2
4 1
r e
πε
=
r mv
2
…………………..…………..4
Karena geraknya, elektron mempunyai energi kinetik sebesar
2
2 1
mv K
dan karena berada di dalam daerah medan listrik inti atom, elektron
mempunyai energi potensial sebesar
r e
V
2
4 1
πε
. Dengan demikian energi total dari elektron adalah :
r e
E V
K E
2
πε 8
1
………………..………………..5
Energi total elektron bertanda negatif, hal ini berlaku untuk setiap elektron atomik dan mencerminkan bahwa elektron terikat di dalam inti atom. Hal ini
menunjukkan bahwa untuk mengeluarkan elektron dari dalam inti atom diperlukan energi sebesar E. Dan bila r semakin kecil, maka elektron akan
semakin kuat terikat dengan inti atom, sedangkan jika r semakin besar, maka ikatan dengan inti atom semakin kecil sehingga elektron mudah lepas
dari atom.
Seperti yang kita ketahui bahwa benda-benda yang bergerak melingkar akan mendapat percepatan sentripetal. Menurut teori elektromagnetik
Maxwell dikemukakan bahwa setiap benda bermuatan listrik yang mendapat percepatan akan memancarkan gelombang elektromagnet.
Karena gelombang menjalar membawa energi, maka energi benda bermuatan listrik yang bergerak melingkar akan berkurang. Begitu pula
halnya yang terjadi pada elektron yang mengitari inti atom tadi. Dengan adanya percepatan sentripetal, maka elektron bergerak mengitari inti atom
sambil memancarkan gelombang elektromagnet. Akibatnya, energi elektron berkurang dan dari persamaan 5 dapat terlihat bahwa dampak
PPPPTK IPA
Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud
KEGIATAN PEMBELAJARAN 3: TEORI ATOM KELOMPOK KOMPETENSI I
48
berkurangnya energi elektron mengakibatkan jari-jari elektron mengitari inti atom juga berkurang. Dengan kata lain, lintasan elektron mengelilingi inti
atom tidak berupa lingkaran lagi melainkan spiral. Hingga akhirnya elektron bersatu dengan inti atom dan kembali lagi ke model atom Thomson.
Gambar 3.3 Ilustrasi dampak dari Model atom hidrogen menurut Rutherford
Kelemahan model atom Rutherford adalah sebagai berikut. Tidak dapat menjelaskan kestabilan atom
Tidak dapat menjelaskan spektrum garis atom Hidrogen
Meskipun model atom Rutherford berhasil mengakomodasi kasus hamburan partikel alfa, tetapi bertentangan dengan kenyataan bahwa atom
hanya memancarkan radiasi pada keadaan tertentu saja. Inilah kelemahan model atom Rutherford sehingga perlu dicari model lain yang lebih baik.
Spektrum atom hidrogen
Pengamatan garis spektrum yang ditimbulkan oleh suatu atom gas merupakan kunci bagi penyelidikan struktur atom gas tersebut. Unsur yang
paling sederhana dalam alam adalah atom hidrogen. Pada sebuah eksperimen gas hidrogen ditempatkan dalam sebuah tabung lucutan gas.
Tabung lucutan gas tersebut diberi beda potensial yang tinggi, sehingga terjadi lucutan muatan listrik. Gas hidrogen menjadi bercahaya dan
memancarkan cahaya merah kebiru-biruan. Cahaya ini dapat dianalisis