Perkembangan Toeri Atom
BEBERAPA PERKEMBANGAN TEORI ATOM
A. PENDAHULUAN
Filsafat ilmu pengetahuan merupakan cabang filsafat yang mempelajari teori pembagian ilmu, metode yang digunakan dalam ilmu, tentang dasar kepastian dan jenis keterangan yang berkaitan dengan kebenaran ilmu tertentu. Dalam tulisan ini akan dipaparkan hanya tentang perkembangan teori atom.
B. Citra Manusia Tentang Alam
Allah menciptakan Alam beseta isinya terdiri dari beberapa macam bentuk. Bentuk-bentuk ini dapat berupa zat padat, cair maupun gas. Dalam bentuk zat padat umpamanya batu, kayu, dalam bentuk zat cair contohnya air, minyak, dan dalam bentuk zat gas umpamanya gas alam. Dapat pula kita amati bahwa bentuk-bentuk itu berupa gejala contohnya bianglala dan suara. Kesemuanya itu dapat kita amati melalui panca indra kita. Namun demikian tentunya panca indera kita mempunyai keterbatasan, misalnya saja untuk melihat benda-benda yang besarnya tidak kurang dari 0,1 mm dapat kita lihat dengan mata telanjang, sedangkan untuk melihat benda yang ukurannya tidak kurang dari 0,0005 mm dapat digunakan mikroskop, dan benda yang ukurannya besarnya 0,001 mikron
Alam semesta di sekitar kita terdiri atas berbagai macam bentuk. Bentuk-bentuk ini dapat berupa benda dan berupa gejala. Tetapi pancaindera kita ini selain dapat mengamati saksama juga memiliki keterbatasan. Akan tetapi berkat akal yang kita miliki, kita telah menemukan berbagai macam peralatan yang dapat membantu mengatasi keterbatasan kemampuan mengindera kelima pancaindera kita itu. Teropong bintang yang ada di observatorium bosscha misalnya dapat mendekatkan gambaran benda langit ke bumi sehingga dengan menggunakan alat itu banyak hal yang tadinya tidak kita ketahui mengenai bintang dapat menjadi lebih jelas. Demikian pula dengan bantuan mikroskop kuman yang tadinya tidak tampak oleh mata bugil dapat di amati bagian-bagian selnya digunakan bantuan mikroskop elektron.
Oleh karena itu manusia selalu mencari perkembangan ilmu dan pengetahuannya untuk lebih mempermudah lagi manusia dalam mengamati benda –benda alam ini. Salah satu pertanyaan yang sejak dulu dikemukakan orang adalah tentang hakikat zat. Mengapa ada benda berbentuk padat, cair, dan gas misalnya sudah dipertanyakan sejak zaman Yunani Kuno. Dengan demikian menjadi sangat menarik untuk menelusuri bagaimana pandangan orang mengenai susunan benda berubah dari masa ke masa.
Teori atom dalam ilmu kimia dan fisika adalah teori mengenai sifat benda. Teori ini menyebutkan bahwa semua benda terbentuk dari atom-atom. Dasar filsafat untuk teori ini disebut atomisme. Teori ini dapat diterapkan pada semua fase umum benda seperti yang ditemukan di bumi, yaitu padat, cair, dan gas. Teori ini tidak dapat diterapkan pada plasma atau bintang neutron di mana terjadi lingkungan yang tidak standar, seperti suhu atau densitas ekstrim yang menghambat pembentukan atom.
C. Konsep Atom Zaman Yunani
Salah satu konsep ilmiah yang tertua ialah bahwa setiap zat dapat dipecah menjadi sekecil-kecilnya sehingga zarah terkecil yang dapat dibuat itu masih tetap memilki sifat-sifat zat yang dipecah-pecah tadi.Setelah mencapai ukuran terkecil zarah itu tidak dapat dipecah lagi tanpakehilangansifat-sifatnya yang asli, oleh ahli filsafat yunani Leucippus dan muridnya Demokritus dinamakan Atom yang asal katanya dari a yang artinya tidak dan tomos yang artinya memotong, sehingga atom artinya ialah tidak terbagi.
Konsep yang dimunculkan pada abad kelima sebelum masehi itu masih tetap dikumandangkan beberapa abad berikutnya oleh pemikir-pemikir seperti Riordano Bruno, Francis Bacon, dan Rene Descartes. Bahkan para ilmuwan utama abad ke-17, seperti: Galileo, Newton, dan Huygens pun mendukung konsep susunan zat yang terdiri atas atom-atom ini.
D. Teori Atom Dalton
Pada tahun 1808 ahli kimia Inggris Jhon Dalton (1776-1844) yang juga adalah seorang guru di sekolah, membuat perkembangan pemikiran yang baru tentang struktur zat. Pemikirannya itu ditulisnya dalam bukunya A New System of Chemical Philosofy.
Dalton selaku seorang ahli kimia tidak hanya menggunakan petunjuk-petunjuk fisika , melainkan juga pengalaman-pengalaman dari percobaan kimia untuk menyusun teori atomnya.
Ada dua kaidah yang digunakan Dalton untuk menyusun teori atomnya. Yang pertama didasarkan atas pengalaman ahli kimia Perancis Antoine Lavoisier (1743-1794) ” bahwa jumlah massa zat –zat yang ada setelah terjadi suatu reaksi kimia tetap sama dengan jumlah massa zat-zat sebelum reaksi terjadi”. Hal inilah yang menimbulkan ”Hukum kekekalan massa”. Kaidah kimia kedua yang digunakan Dalton dalam penyusunan teori atomnya ialah pengalaman Joseph Proust (1754-1826). Proust menemukan dari percobaan-percobaannya ”bahwa suatu senyawa kimia darimana saja asalnya dan bagaimana saja dibuatnya, selalu mempunyai susunan yang sama, yaitu terjadi dari unsur-unsur tertentu dalam nisbah massa yang sama”. Kenyataan ini disebut ” Hukum nisbah tertentu”. Kesimpulan ini diperoleh Proust dari analisanya terhadap contoh-contoh karbonat tembaga alami yang diperolehnya dari berbagai tempat di dunia ini. Bahkan zat yang sama yang dibuatnya dalam laboraturium ternyata juga memilki nisbah unsur penyusunan yang sama.
Karena itu Dalton menyusun teori atomnya dalam kurun waktu 1803-1808 yang didasarinya atas dasar tiga tanggapan utama:
1. Setiap unsur kimia terjadi atas zarah-zarah kecil yang tak terbagikan namun terhancurkan lagi yang disebut atom. Atom tidak dapat diciptakan namun dihancurkan selama terjadi perubahan kimia.
2. Semua atom suatu unsur tertentu sama bobot / massanya dan sama pula beberapa sifat lainnya, akan tetapi atom-atom suatu unsur tertentu sangat berlainan bentuknya dengan atom-atom unsur-unsur lainnya.
3. Dalam senyawa-senyawa kimia, atom dari unsur-unsur yang berlainan saling bergabung dalam nisbah-nisbah yang sederhana. Misalnya saja satu atom A bergabung dengan satu atom B atau dengan dua atom C.
Dengan menerima anggapan pertamanya, jumlah massa zat yang bereaksi harus sama dengan jumlah massa zat yang dihasilkan setelah reaksi. Anggapan ini dapat menerangkan hokum Dalton tentang Kekekalan massa.
Anggapan kedua dan ketiga dari teori Dalton menerangkan mengapa susunan suatu senyawa kimia selalu tetap, karena setiap atom suatu unsure mempunyai massa yang sama, sedangkan senyawa kimia terbentuk dari dua atau lebih jenis unsure dalam nisbah banyaknya atom yang sederhana. Dalton kemudian dapat menentukan massa atom setiap unsure yang diketahui terhadap suatu unsure baku.Unsur baku yang dipilihnya adalah hydrogen. Massa nisbi setiap macam atom itu kemudian dikenal sebagai Bobot Atom. Salah satu unsure pertama yang ditentukan bobot atomnya ialah oksigen.
E. Model Atom Thomson
Apa benar atom itu adalah zarah dasar suatu unsur yang tidak dapat dipecah lagi? Pengetahuan yang mulai mengungkit-ungkit anggapan dasar Dalton yang pertama dimulai ketika Faraday mengadakan percobaan ledakan listrik di dalam suatu ruangan hampa udara.
Pada tahun 1838 ia melaporkan bahwa apabila di dalam suatu tabung panjang, ujung-ujungnya dibubuhi elektrode negatif (katode) dan electrode positif (anode) yang berhadap-hadapan, sedangkan udara dipompakan ke luar dari dalam tabung itu, maka pada suatu tingkat kehampaan tertentu, arus listrik mulai mengalir pada ketegangan beberapa ribu volt di antara kedua electrode itu. Katode akan pijar dan di antara katode dan nyala merah itu ada suatu ruang gelap yang dinamakan ruang gelap Faraday. Ruang gelap ini akan membesar dengan berkurangnya udara di dalam ruang tabung ,sedangkan nyala pijar di dekat katodepun meluas. Tabung gelas itu sendiri akhirnya juga menyinarkan cahaya. Penyebab tabung mengeluarkan nyala ialah sinar-sinar yang dipancarkan dari katode dan merambat secara lurus. Kalau sinar itu menyentuh gelas atau bahan lain, maka bahan yang tersentuh itu akan mengeluarkan cahaya fluoresent. Hanya dengan cara ini sinar katode ini dibelokkan oleh medan listrik dan magnet seperti pembelokan yang alami oleh suatu zarah yang bermuatan negatif. Sifat katode ini tidak tergantung pada bahan pembuat electrode. Sifat sinar katode ini sebagai zarah bermuatan negatif dikukuhkan oleh penelitian-penelitian J.J Thomson antara tahun 1894-1897. Zarah-zarah yang menyusun sinar katode ini kemudian dinamakan elektron.
Selain ada zarah yang bermuatan negatif, ternyata juga ada zarah yang bermuatan positif. Hal itu ditentukan Eugen Goldstein pada tahun 1886 dengan membuat suatu tabung dengan anode ditempatkan disatu ujung dan katode yang berlubang-lubang ditempatkan ditengah tabung. Ketika tabung dihampakan dan tegangan listrik antara kedua elektrode itu ditingkatkan, muncullah sinar katode yang menuju anode. Ditengah perjalanan sinar ini bertubrukan dengan atom-atom udara yang masih tersisa di dalam tabung. Benturan ini melepaskan elektron dari atom gas itu dan terjadilah zarah-zarah bermuatan positif. Zarah-zarah ini tertarik kekatode akan tetapi sebagian lolos melalui lubang-lubang, dan muncul sebagai suatu berkas zarah dibalik katode. Berkas zarah positif ini disebut sinar positif atau sinar terusan.
Atas dasar adanya elektron yang bermuatan negatif dan zarah yang bermuatan positif yang dinamakan proton itu Thomson membuat model atom yang lebih baik. Model atom Thomson itu berupa suatu awan zarah-zarah positif yang dikelilingi awan elektron yang bermuatan negatif. Pada suatu atom biasa terdapat pertimbangan muatan positif dan negatif. Kalau terjadi ketidakseimbangan maka atom itu menjadi bermuatan listrik dan disebut Ion.
F. Model Atom Rutherford
Model atom Thomson ini kemudian diperbaiki oleh Rutherford yang membuat tiga postulat tentang bentuk suatu atom:
1. Sebagian besar massa dan semua muatan positif suatu atom terkumpul dalam suatu pusat yang sangat kecil yang dinamakan inti. Karena itu atom itu sebagian besar terdiri atas ruang kosong.
2. Besarnya muatan di dalam inti atom berbeda untuk atom unsur yang berlainan, dan kira-kira sama dengan setengah bilangan bobot atom setiap unsure.
3. Harus ada sejumlah elektron diluar inti atom yang sama dengan bilangan satuan muatan positif yang dikandung oleh inti atom untuk membuat atom itu bersifat netral.
Pada tahun 1912 Thomson membuat suatu percobaan yang mengungkapkan bahwa atom-atom suatu unsure tidak semuanya sama berat. Percobaannya dilakukannya dengan gas Ne (neon). Ia mendapatkan dalam gas neon bahwa kira-kira 91% atomnya memiliki massa yang normal. Seangkan sisanya lebih berat dari atom yang normal kira-kira 22/20 kali. Muncullah istilah Isotop, yaitu atom yang sama dari suatu unsur, akan tetapi yang massanya sedikit berbeda. Ini adalah suatu kenyataan yang mengakibatkan teori atom Dalton harus diperbaiki, yaitu atom suatu unsur tertentu tidak harus memilki massa yang sama. Hal ini yang membuat teori Dalton juga harus mengalami modifikasi ialah ditemukannya sifat radioaktifitas yang menunjukkan bahwa suatu atom dapat berubah menjadi atom lain
Bahwa muatan positif ini suatu atom kira-kira setengah dari massanya kemudian diterangkan oleh Rutherford dengan membuat postulat tentang adanya zarah yang sedikit lebih berat dari proton akan tetapi yang tidak bermuatan dan bersifat netral. Zarah seperti itu disebut Neutron
Untuk lebih jelas perbedaan dari ketiga teori atom, dapat dilihat pada skema di bawah ini:
G. Quark sebagai Zarah yang Lebih Kecil Lagi
Kalau pada awal abad ke-20 ini teori Dalton diguncang karena ditemukan bahwa atom masih dapat dipecah menjadi proton, neutron, dan electron, maka pada tahun 1964 terjadi lagi guncangan baru. Ahli fisika Amerika Serikat Murray Gell-Mann mengemukakan bahwa proton dan neutron terdiri atas zarah-zarah yang lebih kecil lagi yang dinamakan Quark. Ahli fisika Amerika lainnya Georg Zweig juga mengemukakan suatu teori yang sama, akan tetapi butir-butir itu dinamakan as.
Suatu proton terdiri atas dua buah atas dan sebuah bawah, dan karena quark atas bermuatan ± ⅔, dan quark bawah bermuatan -⅓. Proton bermuatan +1, Neutron terdiri atas satu quark atas dan dua quark bawah sehingga muatannya 0. Suatu zarah yang terjadi dari beberapa quark dinamakan suatu hadron sehingga proto dan netron adalah suatu hadron. Suatu hadron yang terdiri atas tiga quark dinamakan suatu Baryon. Suatu zarah yang terdiri atas dua quark disebut suatu meson. Kedua quark itu sebenarnya berlawanan sehingga yang satu lagi memliki rasa tandingan dan karena itu dapat disebut anti quark.
Pengertian bahwa quark itu adalah zarah terkecil yang tidak dapat dibagi-bagi lagi pada suatu ketika ada saja kemungkinannya akan ditumbangkan lagi dan sejarah pun akan berulang kembali.
A. PENDAHULUAN
Filsafat ilmu pengetahuan merupakan cabang filsafat yang mempelajari teori pembagian ilmu, metode yang digunakan dalam ilmu, tentang dasar kepastian dan jenis keterangan yang berkaitan dengan kebenaran ilmu tertentu. Dalam tulisan ini akan dipaparkan hanya tentang perkembangan teori atom.
B. Citra Manusia Tentang Alam
Allah menciptakan Alam beseta isinya terdiri dari beberapa macam bentuk. Bentuk-bentuk ini dapat berupa zat padat, cair maupun gas. Dalam bentuk zat padat umpamanya batu, kayu, dalam bentuk zat cair contohnya air, minyak, dan dalam bentuk zat gas umpamanya gas alam. Dapat pula kita amati bahwa bentuk-bentuk itu berupa gejala contohnya bianglala dan suara. Kesemuanya itu dapat kita amati melalui panca indra kita. Namun demikian tentunya panca indera kita mempunyai keterbatasan, misalnya saja untuk melihat benda-benda yang besarnya tidak kurang dari 0,1 mm dapat kita lihat dengan mata telanjang, sedangkan untuk melihat benda yang ukurannya tidak kurang dari 0,0005 mm dapat digunakan mikroskop, dan benda yang ukurannya besarnya 0,001 mikron
Alam semesta di sekitar kita terdiri atas berbagai macam bentuk. Bentuk-bentuk ini dapat berupa benda dan berupa gejala. Tetapi pancaindera kita ini selain dapat mengamati saksama juga memiliki keterbatasan. Akan tetapi berkat akal yang kita miliki, kita telah menemukan berbagai macam peralatan yang dapat membantu mengatasi keterbatasan kemampuan mengindera kelima pancaindera kita itu. Teropong bintang yang ada di observatorium bosscha misalnya dapat mendekatkan gambaran benda langit ke bumi sehingga dengan menggunakan alat itu banyak hal yang tadinya tidak kita ketahui mengenai bintang dapat menjadi lebih jelas. Demikian pula dengan bantuan mikroskop kuman yang tadinya tidak tampak oleh mata bugil dapat di amati bagian-bagian selnya digunakan bantuan mikroskop elektron.
Oleh karena itu manusia selalu mencari perkembangan ilmu dan pengetahuannya untuk lebih mempermudah lagi manusia dalam mengamati benda –benda alam ini. Salah satu pertanyaan yang sejak dulu dikemukakan orang adalah tentang hakikat zat. Mengapa ada benda berbentuk padat, cair, dan gas misalnya sudah dipertanyakan sejak zaman Yunani Kuno. Dengan demikian menjadi sangat menarik untuk menelusuri bagaimana pandangan orang mengenai susunan benda berubah dari masa ke masa.
Teori atom dalam ilmu kimia dan fisika adalah teori mengenai sifat benda. Teori ini menyebutkan bahwa semua benda terbentuk dari atom-atom. Dasar filsafat untuk teori ini disebut atomisme. Teori ini dapat diterapkan pada semua fase umum benda seperti yang ditemukan di bumi, yaitu padat, cair, dan gas. Teori ini tidak dapat diterapkan pada plasma atau bintang neutron di mana terjadi lingkungan yang tidak standar, seperti suhu atau densitas ekstrim yang menghambat pembentukan atom.
C. Konsep Atom Zaman Yunani
Salah satu konsep ilmiah yang tertua ialah bahwa setiap zat dapat dipecah menjadi sekecil-kecilnya sehingga zarah terkecil yang dapat dibuat itu masih tetap memilki sifat-sifat zat yang dipecah-pecah tadi.Setelah mencapai ukuran terkecil zarah itu tidak dapat dipecah lagi tanpakehilangansifat-sifatnya yang asli, oleh ahli filsafat yunani Leucippus dan muridnya Demokritus dinamakan Atom yang asal katanya dari a yang artinya tidak dan tomos yang artinya memotong, sehingga atom artinya ialah tidak terbagi.
Konsep yang dimunculkan pada abad kelima sebelum masehi itu masih tetap dikumandangkan beberapa abad berikutnya oleh pemikir-pemikir seperti Riordano Bruno, Francis Bacon, dan Rene Descartes. Bahkan para ilmuwan utama abad ke-17, seperti: Galileo, Newton, dan Huygens pun mendukung konsep susunan zat yang terdiri atas atom-atom ini.
D. Teori Atom Dalton
Pada tahun 1808 ahli kimia Inggris Jhon Dalton (1776-1844) yang juga adalah seorang guru di sekolah, membuat perkembangan pemikiran yang baru tentang struktur zat. Pemikirannya itu ditulisnya dalam bukunya A New System of Chemical Philosofy.
Dalton selaku seorang ahli kimia tidak hanya menggunakan petunjuk-petunjuk fisika , melainkan juga pengalaman-pengalaman dari percobaan kimia untuk menyusun teori atomnya.
Ada dua kaidah yang digunakan Dalton untuk menyusun teori atomnya. Yang pertama didasarkan atas pengalaman ahli kimia Perancis Antoine Lavoisier (1743-1794) ” bahwa jumlah massa zat –zat yang ada setelah terjadi suatu reaksi kimia tetap sama dengan jumlah massa zat-zat sebelum reaksi terjadi”. Hal inilah yang menimbulkan ”Hukum kekekalan massa”. Kaidah kimia kedua yang digunakan Dalton dalam penyusunan teori atomnya ialah pengalaman Joseph Proust (1754-1826). Proust menemukan dari percobaan-percobaannya ”bahwa suatu senyawa kimia darimana saja asalnya dan bagaimana saja dibuatnya, selalu mempunyai susunan yang sama, yaitu terjadi dari unsur-unsur tertentu dalam nisbah massa yang sama”. Kenyataan ini disebut ” Hukum nisbah tertentu”. Kesimpulan ini diperoleh Proust dari analisanya terhadap contoh-contoh karbonat tembaga alami yang diperolehnya dari berbagai tempat di dunia ini. Bahkan zat yang sama yang dibuatnya dalam laboraturium ternyata juga memilki nisbah unsur penyusunan yang sama.
Karena itu Dalton menyusun teori atomnya dalam kurun waktu 1803-1808 yang didasarinya atas dasar tiga tanggapan utama:
1. Setiap unsur kimia terjadi atas zarah-zarah kecil yang tak terbagikan namun terhancurkan lagi yang disebut atom. Atom tidak dapat diciptakan namun dihancurkan selama terjadi perubahan kimia.
2. Semua atom suatu unsur tertentu sama bobot / massanya dan sama pula beberapa sifat lainnya, akan tetapi atom-atom suatu unsur tertentu sangat berlainan bentuknya dengan atom-atom unsur-unsur lainnya.
3. Dalam senyawa-senyawa kimia, atom dari unsur-unsur yang berlainan saling bergabung dalam nisbah-nisbah yang sederhana. Misalnya saja satu atom A bergabung dengan satu atom B atau dengan dua atom C.
Dengan menerima anggapan pertamanya, jumlah massa zat yang bereaksi harus sama dengan jumlah massa zat yang dihasilkan setelah reaksi. Anggapan ini dapat menerangkan hokum Dalton tentang Kekekalan massa.
Anggapan kedua dan ketiga dari teori Dalton menerangkan mengapa susunan suatu senyawa kimia selalu tetap, karena setiap atom suatu unsure mempunyai massa yang sama, sedangkan senyawa kimia terbentuk dari dua atau lebih jenis unsure dalam nisbah banyaknya atom yang sederhana. Dalton kemudian dapat menentukan massa atom setiap unsure yang diketahui terhadap suatu unsure baku.Unsur baku yang dipilihnya adalah hydrogen. Massa nisbi setiap macam atom itu kemudian dikenal sebagai Bobot Atom. Salah satu unsure pertama yang ditentukan bobot atomnya ialah oksigen.
E. Model Atom Thomson
Apa benar atom itu adalah zarah dasar suatu unsur yang tidak dapat dipecah lagi? Pengetahuan yang mulai mengungkit-ungkit anggapan dasar Dalton yang pertama dimulai ketika Faraday mengadakan percobaan ledakan listrik di dalam suatu ruangan hampa udara.
Pada tahun 1838 ia melaporkan bahwa apabila di dalam suatu tabung panjang, ujung-ujungnya dibubuhi elektrode negatif (katode) dan electrode positif (anode) yang berhadap-hadapan, sedangkan udara dipompakan ke luar dari dalam tabung itu, maka pada suatu tingkat kehampaan tertentu, arus listrik mulai mengalir pada ketegangan beberapa ribu volt di antara kedua electrode itu. Katode akan pijar dan di antara katode dan nyala merah itu ada suatu ruang gelap yang dinamakan ruang gelap Faraday. Ruang gelap ini akan membesar dengan berkurangnya udara di dalam ruang tabung ,sedangkan nyala pijar di dekat katodepun meluas. Tabung gelas itu sendiri akhirnya juga menyinarkan cahaya. Penyebab tabung mengeluarkan nyala ialah sinar-sinar yang dipancarkan dari katode dan merambat secara lurus. Kalau sinar itu menyentuh gelas atau bahan lain, maka bahan yang tersentuh itu akan mengeluarkan cahaya fluoresent. Hanya dengan cara ini sinar katode ini dibelokkan oleh medan listrik dan magnet seperti pembelokan yang alami oleh suatu zarah yang bermuatan negatif. Sifat katode ini tidak tergantung pada bahan pembuat electrode. Sifat sinar katode ini sebagai zarah bermuatan negatif dikukuhkan oleh penelitian-penelitian J.J Thomson antara tahun 1894-1897. Zarah-zarah yang menyusun sinar katode ini kemudian dinamakan elektron.
Selain ada zarah yang bermuatan negatif, ternyata juga ada zarah yang bermuatan positif. Hal itu ditentukan Eugen Goldstein pada tahun 1886 dengan membuat suatu tabung dengan anode ditempatkan disatu ujung dan katode yang berlubang-lubang ditempatkan ditengah tabung. Ketika tabung dihampakan dan tegangan listrik antara kedua elektrode itu ditingkatkan, muncullah sinar katode yang menuju anode. Ditengah perjalanan sinar ini bertubrukan dengan atom-atom udara yang masih tersisa di dalam tabung. Benturan ini melepaskan elektron dari atom gas itu dan terjadilah zarah-zarah bermuatan positif. Zarah-zarah ini tertarik kekatode akan tetapi sebagian lolos melalui lubang-lubang, dan muncul sebagai suatu berkas zarah dibalik katode. Berkas zarah positif ini disebut sinar positif atau sinar terusan.
Atas dasar adanya elektron yang bermuatan negatif dan zarah yang bermuatan positif yang dinamakan proton itu Thomson membuat model atom yang lebih baik. Model atom Thomson itu berupa suatu awan zarah-zarah positif yang dikelilingi awan elektron yang bermuatan negatif. Pada suatu atom biasa terdapat pertimbangan muatan positif dan negatif. Kalau terjadi ketidakseimbangan maka atom itu menjadi bermuatan listrik dan disebut Ion.
F. Model Atom Rutherford
Model atom Thomson ini kemudian diperbaiki oleh Rutherford yang membuat tiga postulat tentang bentuk suatu atom:
1. Sebagian besar massa dan semua muatan positif suatu atom terkumpul dalam suatu pusat yang sangat kecil yang dinamakan inti. Karena itu atom itu sebagian besar terdiri atas ruang kosong.
2. Besarnya muatan di dalam inti atom berbeda untuk atom unsur yang berlainan, dan kira-kira sama dengan setengah bilangan bobot atom setiap unsure.
3. Harus ada sejumlah elektron diluar inti atom yang sama dengan bilangan satuan muatan positif yang dikandung oleh inti atom untuk membuat atom itu bersifat netral.
Pada tahun 1912 Thomson membuat suatu percobaan yang mengungkapkan bahwa atom-atom suatu unsure tidak semuanya sama berat. Percobaannya dilakukannya dengan gas Ne (neon). Ia mendapatkan dalam gas neon bahwa kira-kira 91% atomnya memiliki massa yang normal. Seangkan sisanya lebih berat dari atom yang normal kira-kira 22/20 kali. Muncullah istilah Isotop, yaitu atom yang sama dari suatu unsur, akan tetapi yang massanya sedikit berbeda. Ini adalah suatu kenyataan yang mengakibatkan teori atom Dalton harus diperbaiki, yaitu atom suatu unsur tertentu tidak harus memilki massa yang sama. Hal ini yang membuat teori Dalton juga harus mengalami modifikasi ialah ditemukannya sifat radioaktifitas yang menunjukkan bahwa suatu atom dapat berubah menjadi atom lain
Bahwa muatan positif ini suatu atom kira-kira setengah dari massanya kemudian diterangkan oleh Rutherford dengan membuat postulat tentang adanya zarah yang sedikit lebih berat dari proton akan tetapi yang tidak bermuatan dan bersifat netral. Zarah seperti itu disebut Neutron
Untuk lebih jelas perbedaan dari ketiga teori atom, dapat dilihat pada skema di bawah ini:
G. Quark sebagai Zarah yang Lebih Kecil Lagi
Kalau pada awal abad ke-20 ini teori Dalton diguncang karena ditemukan bahwa atom masih dapat dipecah menjadi proton, neutron, dan electron, maka pada tahun 1964 terjadi lagi guncangan baru. Ahli fisika Amerika Serikat Murray Gell-Mann mengemukakan bahwa proton dan neutron terdiri atas zarah-zarah yang lebih kecil lagi yang dinamakan Quark. Ahli fisika Amerika lainnya Georg Zweig juga mengemukakan suatu teori yang sama, akan tetapi butir-butir itu dinamakan as.
Suatu proton terdiri atas dua buah atas dan sebuah bawah, dan karena quark atas bermuatan ± ⅔, dan quark bawah bermuatan -⅓. Proton bermuatan +1, Neutron terdiri atas satu quark atas dan dua quark bawah sehingga muatannya 0. Suatu zarah yang terjadi dari beberapa quark dinamakan suatu hadron sehingga proto dan netron adalah suatu hadron. Suatu hadron yang terdiri atas tiga quark dinamakan suatu Baryon. Suatu zarah yang terdiri atas dua quark disebut suatu meson. Kedua quark itu sebenarnya berlawanan sehingga yang satu lagi memliki rasa tandingan dan karena itu dapat disebut anti quark.
Pengertian bahwa quark itu adalah zarah terkecil yang tidak dapat dibagi-bagi lagi pada suatu ketika ada saja kemungkinannya akan ditumbangkan lagi dan sejarah pun akan berulang kembali.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar