Fisika Atom
121
Kemudian secara otomatis akan dapat dihitung massa elektron, yaitu 9,11. 10
-31
kg. 2. Model Atom Rutherford
Rutherfort mulai mengusulkan teori tentang atom setelah melakukan percobaan hamburan partikel alfa oleh
lempengan emas tipis. Lempengan emas tipis ditembaki dengan partikel alfa. Ternyata Rutherford memperoleh
fakta bahwa tidak semua partikel alfa dipantukan. Hal ini membuktikan bahwa atom bukanlah benda padat me-
lainkan memiliki rongga-rongga. Kemudian Rutherford mengusulkan suatu model atom sebagai berikut.
Atom memiliki muatan positif dan sebagian besar massa yang terkumpul dalam satu titik yang dina-
makan inti atom. Sedangkan elektron mengelilingi inti pada jarak yang cukup jauh seperti planet-
planet pada tata surya.
Berdasarkan teori atom di atas, atom dapat digam- barkan seperti pada Gambar 8.2.
3. Model Atom Niels Bohr
a. Asumsi Dasar
Bohr
Niels Bohr 1885 - 1962 adalah asisten dari Thom- son dan juga asisten dari Rutherford. Dia merasa belum
puas dengan teori-teori atom yang ada setelah ditemukan- nya spektrum atom hidrogen dengan perumusan Balmer.
Kemudian Niels Bohr merumuskan empat asumsi dasar untuk menopang teori atomnya dengan menghubungkan
ika klasik dengan teori kuantum Planck-Einstein sebagai berikut.
1 Elektron bergerak mengelilingi inti proton dalam pengaruh gaya elektrostatis.
2 Elektron hanya bisa berputar mengelilingi inti pada orbit tertentu yang memenuhi energi tertentu dalam
keadaan stabil sehingga dinamakan orbit stasioner. Karena harus memenuhi energi tertentu maka lintasan
elektron ini juga dinamakan tingkat energi. 3 Elektron akan memancarkan radiasi jika berpindah
dari tingkat energi yang lebih tinggi ke tingkat energi yang lebih rendah dan sebaliknya. Energi radiasinya
sama dengan perubahan tingkat energinya dan memenuhi rumus Planck-Einstein.
E = E
awal
- E
akhir
= h f ........................... 8.1 elektron
inti atom
Gambar 8.2
Model atom Rutherford
v Fe
R
Gambar 8.3
Elektron mengelilingi inti dibawah pengaruh gaya elek-
trostatis
Fisika SMA Kelas XII
122
4 Orbit-orbit yang diperkenankan untuk ditempati elektron adalah orbit-orbit yang memenuhi
momentum sudut kelipatan dari .
L = m v r = n .................................. 8.2
n dinamakan tingkat energi dan nilainya adalah 1, 2, 3, 4, ....
b. Jari-jari dan Tingkat energi
Dari asumsi dasar itulah kemudian Bohr dapat menurunkan jari-jari lintasan elektron dan memenuhi
peru-musan berikut. r
n
= n
2
r ................................................. 8.3
dengan : r = jari-jari elektron pada tingkat n r
= jari-jarinya adalah 0,528
O
A n = tingkat energi
Dan besarnya energi yang dimiliki elektron pada tingkat energi tertentunya memenuhi persamaan berikut.
E
n
= - eV .................................... 8.4
dengan : E
n
= energi elektron pada tingkat n n = tingkat energi n = 1, 2, 3, ...
Tingkat-tingkat energi elektron ini juga memiliki nama lain dan dinamakan kulit. n = 1 adalah kulit K, n=
2 adalah kulit L, n = 3 adalah kulit M dan seterusnya kulit N, O dan P.
CONTOH 8.1
Energi elektron atom hidrogen pada tingkat dasar adalah -3,6 eV dan jari-jarinya adalah 0,528 A
o
. Ten- tukan :
a. jari-jari dan energi elektron pada lintasan M, b. energi yang dilepaskan jika elektron berpindah
dari kulit M ke kulit K Penyelesaian
E = - 13,6 eV
r = 0,528 A
o
= 5,28 . 10
-11
m kulit M berarti n = 3
a. Jari-jari pada kulit M sebesar : r
3
= n
2
. r 9a
4a a
K L
M
Gambar 8.4
Tingkat energi elektron.
Fisika Atom
123
r
3
= 3
2
. 5,28 . 10
-11
= 4,752 . 10
-10
m Dan energi elektron pada tingkat energi pada kulit M
sebesar :
E
n
= - E
3
= - = - 1,51 eV
b. i
g r
e n
e n
a k
s a
p e
l e
m n
a k
a i
n i
n o
r t
k e
l e
n a
h a
d n
i p
r e
P sebesar :
E = E
3
- E
1
= - 1,51 - -13,6 = 12,09 eV
Energi elektron atom hidrogen pada tingkat dasar adalah -3,6 eV dan jari-jarinya adalah 0,528 Å.
Tentukan : a. jari-jari dan energi elektron pada lintasan L,
b. energi yang diserap jika elektron berpindah dari kulit K ke kulit L
c. Spektrum Atom Hidrogen
