27
Gambar 2. 5 Peralat an t et es minyak Millikan
Penelit ian membukt ikan bahwa t et es minyak dapat menangkap elekt ron sebanyak sat u at au lebih. Millikan selanj ut nya menemukan
bahwa muat an t et es minyak bert urut -t urut 1x-1, 6. 10
-19
, 2x-1, 6. 10
- 19
, 3x-1, 6. 10
-19
dan set erusnya. Karena muat an t iap t et es minyak adalah kelipat an 1, 6. 10
-19
C maka Millikan menyimpulkan bahwa muat an sat u elekt ron sebesar -1, 6. 10
-19
C. Hasil penelit ian yang dilakukan Joseph John Thompson dan
Robert Millikan memungkinkan unt uk menghit ung massa elekt ron secara t epat .
e m=1, 76. 10
8
C g
C x
g C
x C
x me
elektron massa
28 8
19
10 11
, 9
10 76
, 1
10 6
, 1
1
Contoh soal Tent ukan berapa elekt ron yang t ert angkap oleh 1 t et es
minyak dalam percobaan yang dilakukan oleh Millikan apabila 1 t et es minyak t ersebut bermuat an -3, 2 x 10
-19
C.
Jawab
Telah diket ahui dari percobaan yang dilakukan oleh Millikan bahwa muat an 1 elekt ron sebesar -1, 6 x 10
-19
C. Maka j umlah elekt ron yang dit angkap oleh 1 t et es minyak dengan muat an -3, 2 x 10
-19
C adalah
elektron C
x C
x 2
10 6
, 1
10 2
, 3
19 19
28
2. 1. 2 Inti atom
Ernest Rut herf ord pada t ahun 1911 menemukan int i at om. W. C. Ront gen yang menemukan sinar x pada t ahun 1895 dan penemuan
zat radioakt if oleh Henry Becquerel mendasari penemuan Rut herf ord. Zat radioakt if merupakan zat yang dapat memancarkan radiasi
spont an, misalnya uranium, radium dan polonium. Radiasi at au sinar yang dipancarkan oleh zat radioakt if disebut sinar radioakt if . Sinar
radioakt if yang umum dikenal adalah sinar alf a
α
, sinar bet a dan sinar gama .
Gambar 2. 6 Ernest Rut herf ord
Gambar 2. 7 Sinar alf a, bet a dan gama
Ernest Rut herf ord melakukan penelit ian dengan menggunakan sinar alf a unt uk menembak plat t ipis emas 0, 01 sampai 0, 001mm.
Det ekt or yang digunakan berupa plat seng sulf ida ZnS yang berpendar apabila sinar alf a mengenainya.
Int i at om t erdiri dari prot on
bermuat an posit if
29
Gambar 2. 8 Hamburan sinar alf a
Hasil yang diperoleh adalah bahwa sebagian besar sinar alf a dit eruskan at au dapat menembus plat t ipis emas. Sinar alf a dalam
j umlah yang sedikit j uga dibelokkan dan dipant ulkan. Hasil penelit ian yang menunj ukkan bahwa sebagian besar sinar alf a dit eruskan
memberikan kesimpulan bahwa sebagian besar at om merupakan ruang kosong. Sedangkan sebagian kecil sinar alf a yang dipant ulkan j uga
memberikan kesimpulan bahwa dalam at om t erdapat benda pej al dan bermuat an besar. Adanya benda pej al yang bermuat an besar
didasarkan pada kenyat aan bahwa sinar alf a yang bermuat an 4 sma dapat dipant ulkan apabila mengenai plat t ipis emas. Hal ini berart i
massa benda pej al dalam at om emas j auh lebih besar daripada massa sinar alf a. Selanj ut nya Rut herf ord menyebut benda pej al t ersebut
sebagai int i at om yang merupakan pusat massa at om. Penelit ian j uga menunj ukkan bahwa sinar alf a dibelokkan ke arah kut ub negat if
apabila dimasukkan kedalam medan list rik. Hal ini berart i sinar alf a menolak sesuat u yang bermuat an posit if dalam at om emas dan lebih
mendekat i sesuat u dengan muat an yang berlawanan. Rut herf ord selanj ut nya menyimpulkan bahwa int i at om bermuat an posit if .
Hasil penelit ian membuat Rut herf ord secara umum mengemukakan bahwa:
-
at om t erdiri at as int i at om yang bermuat an posit if yang merupakan pusat massa at om
-
elekt ron diluar int i at om mengelilingi int i at om dan berj umlah sama dengan muat an int i at om sehingga suat u at om bersif at
net ral.
30
2. 1. 3 Proton
Eugene Goldst ein pada t ahun 1886 melakukan percobaan dan menemukan part ikel baru yang disebut sebagai sinar kanal at au sinar
posit if . Peralat an Goldst ein t ersusun at as:
-
elekt roda negat if kat oda yang menut up rapat t abung sinar kat oda sehingga ruang dibelakang kat oda gelap
-
t abung kat oda dilubangi dan diisi dengan gas hidrogen bert ekanan rendah
-
radiasi yang keluar dari lubang t abung kat oda akibat aliran list rik bert egangan t inggi menyebabkan gas yang berada dibelakang
kat oda berpij ar
-
radiasi t ersebut disebut radiasi sinar kanal at au sinar posit if
Gambar 2. 9 Gambar sinar posit if sinar kanal
31 Sinar kanal secara mendet ail dihasilkan dari t ahapan berikut yakni
ket ika sinar kat oda menj ala dari kat oda ke anoda maka sinar kat oda ini menumbuk gas hidrogen yang berada didalam t abung sehingga
elekt ron gas hidrogen t erlepas dan membent uk ion posit if . Ion hidrogen yang bermuat an posit if selanj ut nya bergerak menuj u kut ub
negat if kat oda dengan sebagian ion hidrogen lolos dari lubang kat oda. Berkas sinar yang bermuat an posit if disebut sinar kanal at au
sinar posit if .
Penelit ian selanj ut nya mendapat kan hasil bahwa gas hidrogen menghasilkan sinar kanal dengan muat an dan massa t erkecil. Ion
hidogen ini selanj ut nya disebut sebagai prot on. Beberapa kesimpulan yang dapat diambil adalah bahwa sinar kanal merupakan parikel dasar
yang bermuat an posit if dan berada dalam int i at om dan massa prot on sama dengan massa ion hidrogen dan berharga 1 sma. Rut herf ord
berikut nya menembak gas nit rogen dengan sinar alf a unt uk membukt ikan bahwa prot on berada didalam at om dan t ernyat a prot on
j uga dihasilkan dari proses t ersebut . Reaksi yang t erj adi adalah
P O
N
1 1
16 8
4 2
14 7
o
D
Beberapa sif at sinar kanal sinar posit if adalah
-
sinar kanal merupakan radiasi part ikel
-
sinar kanal dibelokkan ke arah kut ub negat if apabila dimasukkan kedalam medan list rik at au medan magnet
-
sinar kanal bermuat an posit if
-
sinar kanal mempunyai perbandingan harga muat an elekt ron dan massa e m lebih kecil dari perbandingan harga muat an elekt ron
dan massa e m elekt ron
-
sinar kanal mempunyai perbandingan harga muat an elekt ron dan massa e m yang t ergant ung pada j enis gas dalam t abung
Contoh soal
Tent ukan muat an oksigen apabila kedalam t abung sinar kanal dimasukkan gas oksigen dengan massa 1 at omnya sebesar 16 sma dan
akibat adanya t umbukan dengan sinar kat oda yang dihasilkan, 2 elekt ron lepas dari at om oksigen.
Jawab
Karena t erj adi pelepasan 2 elekt ron, maka muat an 1 at om oksigen = 2.
2. 1. 4 Netron
Penelit ian yang dilakukan Rut herf ord selain sukses mendapat kan beberapa hasil yang memuaskan j uga mendapat kan
kej anggalan yait u massa int i at om unsur selalu lebih besar daripada massa prot on didalam int i at om. Rut herf ord menduga bahwa t erdapat
