MODEL ATOM BOHR
Di dalam fisika atom, model Bohr adalah model atom yang
diperkenalkan oleh Niels Bohr pada 1913. Model ini menggambarkan atom sebagai
sebuah inti kecil
bermuatan positif yang dikelilingi oleh elektron yang bergerak dalam orbit
sirkular mengelilingi inti — mirip sistem tata surya, tetapi peran gaya gravitasi
digantikan oleh gaya elektrostatik.
Model ini adalah pengembangan dari model puding prem
(1904), model Saturnian
(1904), dan model
Rutherford (1911). Karena model Bohr adalah pengembangan dari model
Rutherford, banyak sumber mengkombinasikan kedua nama dalam penyebutannya
menjadi model Rutherford-Bohr.
Model Bohr dari atom hidrogen
menggambarkan elektron-elektron bermuatan negatif mengorbit pada kulit atom dalam
lintasan tertentu mengelilingi inti atom yang bermuatan positif.
Ketika elektron meloncat dari satu orbit ke orbit lainnya selalu disertai
dengan pemancaran atau penyerapan sejumlah energi
elektromagnetik hf.
Kunci sukses model ini adalah dalam menjelaskan formula Rydberg
mengenai garis-garis emisi
spektral atom hidrogen; walaupun formula Rydberg sudah dikenal secara
eksperimental, tetapi tidak pernah mendapatkan landasan teoretis sebelum model
Bohr diperkenalkan. Tidak hanya karena model Bohr menjelaskan alasan untuk
struktur formula Rydberg, ia juga memberikan justifikasi hasil empirisnya dalam
hal suku-suku konstanta fisika fundamental.
Model Bohr adalah sebuah model primitif mengenai atom hidrogen.
Sebagai sebuah teori, model Bohr dapat dianggap sebagai sebuah pendekatan orde
pertama dari atom hidrogen menggunakan mekanika kuantum
yang lebih umum dan akurat, dan dengan demikian dapat dianggap sebagai model
yang telah usang. Namun demikian, karena kesederhanaannya, dan hasil yang tepat
untuk sebuah sistem tertentu, model Bohr tetap diajarkan sebagai pengenalan
pada mekanika kuantum.
Sejarah
Di awal abad 20, percobaan oleh Ernest Rutherford telah dapat menunjukkan bahwa atom terdiri
dari sebentuk awan difus elektron bermuatan negatif mengelilingi inti yang
kecil, padat, dan bermuatan positif. Berdasarkan data percobaan ini, sangat
wajar jika fisikawan kemudian membayangkan sebuah model sistem keplanetan yang
diterapkan pada atom, model
Rutherford tahun 1911, dengan elektron-elektron mengorbit inti
seperti layaknya planet mengorbit matahari. Namun demikian, model sistem
keplanetan untuk atom menemui beberapa kesulitan. Sebagai contoh, hukum
mekanika klasik (Newtonian) memprediksi bahwa elektron akan melepas radiasi elektromagnetik ketika sedang mengorbit inti.
Karena dalam pelepasan tersebut elektron kehilangan energi, maka lama-kelamaan
akan jatuh secara spiral menuju ke inti. Ketika ini terjadi, frekuensi radiasi
elektromagnetik yang dipancarkan akan berubah. Namun percobaan pada akhir abad 19
menunjukkan bahwa loncatan bunga api listrik yang dilalukan dalam suatu gas bertekanan
rendah di dalam sebuah tabung hampa akan membuat atom-atom gas memancarkan
cahaya (yang berarti radiasi elektromagnetik) dalam frekuensi-frekuensi tetap
yang diskret.
Untuk mengatasi hal ini dan kesulitan-kesulitan lainnya dalam
menjelaskan gerak elektron di dalam atom, Niels Bohr mengusulkan, pada 1913, apa yang
sekarang disebut model atom Bohr. Dua gagasan kunci adalah:
1.
Elektron-elektron bergerak
di dalam orbit-orbit dan memiliki momenta yang terkuantisasi, dan dengan
demikian energi yang terkuantisasi. Ini berarti tidak setiap orbit, melainkan
hanya beberapa orbit spesifik yang dimungkinkan ada yang berada pada jarak yang
spesifik dari inti.
2.
Elektron-elektron tidak akan
kehilangan energi secara perlahan-lahan sebagaimana mereka bergerak di dalam
orbit, melainkan akan tetap stabil di dalam sebuah orbit yang tidak meluruh.
Arti penting model ini terletak pada pernyataan bahwa hukum
mekanika klasik tidak berlaku pada gerak elektron di sekitar inti. Bohr
mengusulkan bahwa satu bentuk mekanika baru, atau mekanika kuantum, menggambarkan gerak elektron di
sekitar inti. Namun demikian, model elektron yang bergerak dalam orbit yang
terkuantisasi mengelilingi inti ini kemudian digantikan oleh model gerak
elektron yang lebih akurat sekitar sepuluh tahun kemudian oleh fisikawan
Austria Erwin Schrödinger
dan fisikawan Jerman Werner Heisenberg.
Point-point penting lainnya adalah:
1.
Ketika sebuah elektron
meloncat dari satu orbit ke orbit lainnya, perbedaan energi dibawa (atau
dipasok) oleh sebuah kuantum tunggal cahaya (disebut sebagai foton) yang
memiliki energi sama dengan perbedaan energi antara kedua orbit.
2.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar