FISIKA ATOM

Atom merupakan penyusun dasar dari molekul-molekul yang membentuk alam beserta isinya. Sejumlah Fisikawan berusaha untuk menguak misteri dari atom ini.
Bagaikan butiran pasir yang sangat kecil akan tetapi dengan perhitungan yang sempurna pasir tersebut bisa membentuk bangunan yang kokoh dan bahkan terkenal dengan bentuk-bentuknya yang unik tersebut.
Begitulah atom struktur terkecil dari wujud yang kita lihat selama ini begitu menakjubkan hingga bisa menyusun alam semesta ini masih ada hingga saat ini.

Berikut ini beberapa Fisikawan yang mencoba menjelaskan bentuk atom tersebut.
1. Demokritus
Teori Klasik yang dikemukakan oleh Demokritus yaitu “Partikel yang tidak dapat dibagi lagi dinamakan ATOM”. Akan tetapi, gagasan ini dinyatakan tanpa eksperimen

2. Dalton (1805)

• Atom merupakan partikel terkecil yang tidak dapat dibagi lagi
• Atom suatu unsur tidak dapat berubah menjadi unsur yang lain
• Dua atom atau lebih dari unsur yang berlainan dapat membentuk suatu molekul
• Teori atom Dalton mendasari –> Hukum kekekalan massa (oleh Lavoisier)  dan
  –> Hukum perbandingan tetap (oleh Proust)

3. Menurut Thomsom (1898),
Setelah keberhasilan eksperimennya dalam menemukan elektron, fisikawan Inggris ini mengajukan proposal model atom. Menurutnya, Atom terdiri atas bahan bermuatan positif dan elektron yang bermuatan negatif yang tersebar merata dalam muatan positif tersebut. Model ini dikenal dg “MODEL ROTI KISMIS”. Saat itu Thomson belum bisa mendefinisikan dengan pasti muatan positif yang dimaksud (yang mana memiliki kesetaraan muatan dengan elektron). Muatan positif itu sekarang dikenal dengan nama PROTON (ditemukan oleh Goldstein)

4. Model Atom menurut Rutherford (1909):
Bermula dari percobaan hamburan partikel alfa yang dilakukannya bersama 2 mahasiswanya, Rutherford membuat beberapa kesimpulan. Posisi elektron ternyata tidak tersebar merata seperti yang dimodelkan oleh Thomson melainkan ada ruang kosong yang sangat besar dalam suatu atom tersebut. Hal ini didapat dari adanya partikel alfa yang mampu menembus lempengan emas yang digunakan Rutherford dalam percobaannya tersebut. Rutherford menyimpulkan,
Atom terdiri atas inti atom yang bermuatan positif dan sebagian besar massa atom berkumpul di inti atom
serta elektron yang bermuatan negatif dan bergerak mengelilingi inti,bagaikan planet-planet mengelilingi matahari pada tata surya.
Akan tetapi ada beberapa kelemahan dari model Rutherford yang keliatan lebih nyata ini.
Beberapa Kelemahan teori atom Rutherford sebagai berikut:

*Elektron mengelilingi inti sambil memancarkan gelembang elektro magnetik sehingga lintasannya selalu mengecil dan elektron dapat jatuh ke dalam inti.
*Tidak dapat menjelasjkan tejadinya spektrum garis yang di pancarkan atom hidrogen.

5. Model atom Bohr :
Niels Bohr (fisikawan muda saat itu) melakukan penyempurnaan dari atom model Rutheford. Menurut Bohr, Atom terdiri atas inti dan elektron-elektron yang bergerak mengitari inti dalam orbit-orbit yang bersifat diskrit dan stasioner. Berikut ini adalah teori atom bohr:

*Elektron-elektron bergerak mengelilingi inti pada lintasan tertentuyang disebut kulit atau timgkatan energi.pada lintasan ini elektron tidak memencarkan energi.
*ELekron dapat berpindah dari lintasan yang satu ke lintasan yang lainnya.jika elektron berpindah kelintasan yang lebih luar elektron menyerap energi.sebaliknya jika elekrton berpindah ke lintasan yang lebih dalam elektron , melepaskan energi.
Meskipun model Bohr ini kelihatan lebih sempurna dan bisa menjawab pertanyaan dari kelemahan model atom Bohr. Sekali lagi, “tak ada gading yang tak retak”, tetap saja model ini memiliki beberapa kelemahan. Berikut ini adalah kelemahanteori atom Bohr:
a. Teoriatom bohr tidak dapat mejelasakan tentamh struktur halus.
b. Untukatom berelektorn banyak teori atom bohr mengabaikan gaya tolak menolak antara elektron yang lain.
c. Perbedaan sifat-sifat antara unsur yang satu dengan unsur yang lain tidak cukup diterangakan dengan teori atom bohr.
d. model atom bohr melamggar prinsip ketidakpastian yang dikemukan oleh Heiseberg. Panjang gelombang yang dipancarkan oleh elektron jika tidak terjadi transisi dari lintasan luar ke lintasan lebih dalam.

Penjelasan transisi elektron telah dijelaskan oleh Rydberg dalam perhitungan panjang gelombang foton yang dipancarkan elektron ketika berpindah kulit. Beberapa fisikawan pun mengujinya untuk beberapa transisi elektron dari kulit tertentu.
Berikut ini beberapa deret yang telah diuji

1. deret Lyman (1906-1914)
   transisi elektron menuju kulit ke-1.  Semua panjang gelombang dalam seri Lyman berada di ultraviolet
   
2. deret Balmer (1885)
   transisi elektron menuju kulit ke-2
3. deret paschen (transisi elektron menuju kulit ke-3)
4. deret bracket (transisi elektron menuju kulit ke-4)
5. deret pfund (transisi elektron menuju kulit ke-5)
6. deret humpreys (transisi elektron menuju kulit ke-6)

Dari transisi elektron ini memungkinkan sekali jika elektron menyerap sejumlah energi yang cukup, elektron tersebut bisa tereksitasi (keluar) dari atom induknya. Jumlah energi yang dibutuhkan oleh sebuah elektron untuk keluar dari atomnya disebut “Energi ionisasi”. Selanjutnya kemampuan melepas atau menerima elektron dari beberapa atom tidaklah sama. Bergantung dengan karakteristik atom tersebut yang digolong-golongkan dalam sistem periodik. Kemampuan melepas atau menerima elektron dari beberapa atom ini disebut afinitas elektron. Hal-hal yang mempengaruhi besar kecilnya afinitas elektron yaitu sebagai berikut:

* jumlah muatan dalam inti
* jarak antar inti
* jumlah elekron dalam atom

KONFIGURASI ELEKTRON
Dari pengembangan model Bohr selanjutnya dikenalkan empat bilangan kuantum untuk menjelaskan konfigurasi elektron dari atom. Ada 4 macam bilangan kuantum yang dapat menggambarkan keadaan elektron yaitu sebagai berikut :
# Bilangan kuantum utama (n)
# Bilangan kuantum azimut (l)
# Bilangan kuantum magnetik(m)
# Bilangan kuantum spin (m)
Bilangan kuantum utama (n) –> menjelaskan tentang diskritisasi kulit elektron dan energi dalam kulit tersebut.
Bilangan kuantum orbital juga di sebut bilangan kuantum momentum sudut. Jika bilangan kuantum utama = n maka nilai bilangan kuantum orbital l = 0 . . . n-1. momentum sudut elektron dapat dicari dengan persamaan berikut. L = v (l [l + 1]) . h/2p

Dalam penyusunan konfigurasi elektron harus memenuhi beberapa aturan. Di antaranya adalah :
1. Azas larangan Pauli
Pauli menyatakan bahwa dalam sebuah atom, tidak boleh ada dua elektron yang menepatikeadan kuantum yang sama,artinya elektron tidak boleh mempunyai 4 bilangan kuantum yang sama.
2. Aturan Aufbau
3. Aturan Hund

Artikel ini merupakan pngetahuan umum d fisika atom dan mungkin sudah banyak yang menulis. Akan tetapi penulis menghadirkan kembali agar terjadi diskusi menarik untuk menghasilkan karya baru yang nyata di luar gagasan pikiran semata. Amin

SAlam
Go Indonesia Physicist as Noble Prize Winner!!!