Mengenal Sejarah dan Perkembangan Model Atom Rutherford

MAUKULIAH.ID – Sobat Miku, apa kabarnya? Kembali lagi bareng Miku yang hari ini mau ngajakin kamu belajar fisika bareng. Siapa yang mau?

Kali ini Miku mau ajak kamu membahas teori atom dari salah satu fisikawan terkenal bernama Ernest Rutherford. Hm, penasaran seperti apa teori atom dari fisikawan hebat ini? Yuk kita bahas bersama.

Mengenal Atom Rutherford

Ernest Rutherford, seorang fisikawan, mengembangkan teori atom yang dikenal sebagai Teori Atom Rutherford pada tahun 1911, yang merupakan perluasan dari gagasan J.J. Thomson tentang “kue kismis” atau “model Thomson”.

Teori Atom Rutherford menggambarkan atom sebagai memiliki inti yang terpusat dan dikelilingi oleh elektron-elektron yang bergerak mengitari inti tersebut. Inti atom terdiri dari partikel bernama proton yang bermuatan positif, sedangkan elektron bermuatan negatif dan bergerak dalam jalur orbit di sekitarnya.

Rutherford melakukan eksperimen hamburan partikel alfa yang terkenal, di mana partikel alfa (dua proton dan dua neutron) ditembakkan ke bahan tipis seperti lembaran emas. Hasil pengamatannya menunjukkan sebagian besar partikel alfa melewati bahan tersebut tanpa mengalami pembelokan yang signifikan, tetapi sejumlah kecil mengalami pembelokan tajam.

Dari hasil eksperimen tersebut, Rutherford menyimpulkan bahwa muatan positif dan sebagian besar massa atom terkonsentrasi dalam inti yang sangat kecil dan padat di tengah atom. Meskipun mayoritas ruang dalam atom adalah hampa, adanya pembelokan tajam menunjukkan adanya muatan positif yang besar di inti atom yang dapat menolak partikel alfa.

Sejarah & Perkembangan Atom Rutherford

Model Atom Rutherdord

Awal abad ke-20 menjadi titik awal sejarah atom Rutherford, ketika fisikawan Ernest Rutherford menjalankan serangkaian percobaan yang mengubah cara kita memahami struktur atom. Berikut ini adalah uraian singkat mengenai perjalanan sejarah atom menurut Rutherford:

Penemuan Elektron oleh J.J. Thomson (1897)

Pada awalnya J.J. Thomson menemukan partikel yang disebut elektron dalam eksperimen tabung sinar katode, menggugah pemikiran bahwa atom memiliki bagian-bagian kecil. Partikel ini menjadi cikal bakal penemuan atom.

Model Atom Rutherford (1909)

Ernest Rutherford mengembangkan model atom yang menyarankan adanya inti kecil di pusat atom dan elektron-elektron yang mengelilinginya berdasarkan eksperimen hamburan partikel alfa. Berawal dari sini pengetahuan tentang atom semakin berkembang.

Eksperimen Hamburan Partikel Alfa (1911)

Rutherford melakukan eksperimen di mana partikel alfa ditembakkan pada lembaran emas. Beliau mengamati sebagian besar partikel alfa melaluinya tanpa pembelokan yang signifikan, menunjukkan adanya inti atom yang kecil dan padat.

Model Atom Bohr (1913)

Niels Bohr mengembangkan model atom yang memperkenalkan konsep orbit elektron yang terkuantifikasi dengan tingkat energi tertentu. Konsep ini menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom karena gaya tarik elektromagnetik.

Perkembangan Atom Rutherford (Sekarang)

Setelah model atom Rutherford berkembang, penelitian terkait atom terus diperdalam. Kini struktur atom telah berkontribusi pada teori kuantum dan mekanika kuantum serta penelitian tentang sifat partikel subatom.

Ciri-ciri Atom Rutherford

Ilustrasi Model Atom Rutherford (Sumber: cevaplarin.com)

• Inti Atom

Fokus dari model atom Rutherford adalah pada keberadaan inti atom yang terkonsentrasi di pusat, yang memuat sebagian besar massa atom dan muatan positif yang besar.

• Elektron Mengorbit

Elektron-elektron dianggap bergerak mengelilingi inti atom dalam jalur-jalur yang disebut orbit, menurut model ini. Elektron ini membawa muatan negatif dan memiliki tingkat energi kuantum tertentu.

• Banyak Ruang Hampa

Menurut pandangan Rutherford, sebagian besar ruang dalam atom adalah hampa, memungkinkan partikel bermuatan melaluinya tanpa hambatan atau pembelokan yang signifikan.

• Pembelokan Partikel Alfa 

Eksperimen hamburan partikel alfa adalah langkah penting dalam pengembangan model atom Rutherford. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa sebagian besar partikel alfa dapat melalui bahan yang sangat tipis tanpa mengalami pembelokan yang signifikan, sementara beberapa mengalami pembelokan tajam, mengindikasikan keberadaan inti atom padat dengan muatan positif yang dapat menolak partikel alfa.

• Tidak Menjelaskan Perilaku Elektron Secara Detail

Model atom Rutherford memiliki keterbatasan dalam menjelaskan perilaku elektron secara rinci, seperti alasan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom bermuatan positif karena gaya tarik elektromagnetik. Untuk mengatasi hal ini, model atom Rutherford berkembang menjadi model atom Bohr yang memperkenalkan konsep orbit elektron dengan tingkat energi terkuantifikasi.

Kontribusi Atom Rutherford di Bidang Fisika

Model atom Rutherford telah memberikan kontribusi besar dalam ilmu fisika dan bidang terkait melalui berbagai aplikasinya:

Pemahaman tentang Struktur Atom

Dengan model ini, kita dapat memahami bahwa atom terdiri dari inti yang terkonsentrasi di pusat, yang mengandung muatan positif, sementara elektron mengorbit di sekitarnya. Konsep ini membentuk dasar bagi pemahaman struktur atom dan menjadi landasan bagi teori-teori atom yang lebih kompleks.

Perkembangan Model Atom

Model Rutherford memainkan peran penting dalam pengembangan model-model atom yang lebih canggih. Misalnya, model Bohr, yang terinspirasi oleh model Rutherford, memperkenalkan ide orbit elektron dengan tingkat energi terkuantifikasi, yang menghasilkan pemahaman yang lebih mendalam tentang perilaku elektron dalam atom.

Pemahaman tentang Inti Atom

Melalui eksperimen hamburan partikel alfa, model Rutherford mengungkapkan keberadaan inti atom yang padat dan bermuatan positif di pusat atom. Pemahaman ini menjadi kunci dalam fisika inti, termasuk reaksi inti, radioaktivitas, dan fisika partikel subatom.

Berkontribusi pada Teknologi Nuklir

Pemahaman tentang inti atom yang diperkenalkan oleh model Rutherford berkontribusi pada kemajuan teknologi nuklir. Studi lebih lanjut dalam fisika inti yang terinspirasi oleh model ini telah membantu pengembangan reaktor nuklir, senjata nuklir, dan teknologi energi nuklir.

Pengaruh pada Fisika Radiasi

Aplikasi dari model atom Rutherford juga relevan dalam fisika radiasi. Eksperimen hamburan partikel alfa membantu memahami bagaimana partikel bermuatan berinteraksi dengan materi, penting dalam bidang radioterapi, deteksi radiasi, dan pemahaman efek radiasi pada bahan dan organisme hidup.

Baca juga: 7 Akibat Revolusi Bumi, dari Perubahan Musim hingga Siang dan Malam

Nah itu tadi penjelasan lengkap mengenai atom Rutherford. Semoga dapat membantu Sobat Miku dalam mempelajari fisika. Bagi Sobat Miku yang tertarik belajar materi sekolah dan informasi jurusan dapat langsung mengunjungi maukuliah.id ya!

Sumber gambar: Britannica