Rumusan Masalah Batasan Masalah

Tidak lama setelah Thomson mengemukakan model atom “roti kismisnya” Rutherford dan mahasiswanya yang bernama Geiger dan Marsden melakukan sebuah percobaan yang ternyata hasilnya meruntuhkan model atom Thomson [Klinken, 1991]. Rutherford menggunakan partikel alfa sebagai peluru untuk menembak inti atom atau sebagai bahan penyelidik atomnya. Sebuah bahan pemancar partikel alfa di letakkan di belakang lempengan timbal yang mempunyai lubang kecil, sehingga menghasilkan berkas partikel alfa yang tajam. Berkas ini diarahkan pada lempengan tipis emas. Partikel alfa yang terhambur dideteksi dengan layar Zink sulfide dan diamati dengan mikroskop seperti gambar 2.2 [Kusminarto, 2011]. Gambar 2.2. Susunan alat eksperimen hamburan partikel alfa Rutherford. Berdasarkan model atom Thomson, diperkirakan bahwa hasil dari eksperimen hamburan partikel alfa yang dilakukan oleh Rutherford yaitu sebagian besar partikel alfa yang ditembakkan menuju lempengan tipis emas mengalami sedikit penyimpangan. Namun, kenyataan yang terjadi pada eksperimen yang dilakukan oleh Rutherford hasilnya sebagian besar partikel alfa yang ditembakkan pada lempengan tipis emas itu mengalami penyimpangan kurang dari 1 o dan beberapa terhambur dengan sudut yang sangat besar. Bahkan sebagian kecil terhambur dengan arah yang berlawanan dengan arah semula [Beiser, 1987]. Rutherford melihat bahwa hamburan partikel alfa yang besar terjadi jika ada gaya yang besar juga. Hal ini dapat terjadi jika muatan positif itu terkonsentrasi di pusat atom dan bukan tersebar diseluruh volume atom tersebut. Oleh sebab itu, model atom Thomson tidak dapat digunakan untuk menjelaskan peristiwa yang diamati oleh Rutherford dalam eksperimen hamburan partikel alfanya. Rutherford mengusulkan model atom yang terdiri inti masif yang bermuatan positif dan elektron-elektron mengelilingi inti tersebut seperti pada gambar 2.3 [Kusminarto, 2011]. Gambar 2.3. Model atom Rutherford. Model atom Rutherford diterima karena ia dapat menjelaskan peristiwa hamburan partikel alfa yang terjadi dalam eksperiemennya. Dalam eksperimennya partikel alfa bermuatan +2e ditembakkan menuju inti atom yang bermuatan Ze. Partikel alfa berada sejauh r terhadap inti atom dan bergerak dengan kecepatan v sepanjang sebuah garis lurus berjarak b dari inti atom jika tidak dibelokan. Jarak b disebut parameter impak impact parameter. Tolakan gaya elektrik menyebabkan arah gerak partikel alfa