Teori Atom Rutherford

at Posted by BakulCobek
Pada tahun 1903 Philipp Lenard melalui percobaannya membuktikan bahwa teori atom Thomson yang menyatakan bahwa elektron tersebar merata dalam muatan positif atom adalah tidak benar. Hal ini mendorong Ernest Rutherford (1911) tertarik melanjutkan eksperimen Lenard. Dengan bantuan kedua muridnya Hans Geiger dan Ernest Marsden, Rutherford melakukan percobaan dengan hamburan sinar α. Partikel α bermuatan positif.

Gambar (a) Rancangan hamburan sinar α Rutherford, (b) Ilustrasi yang diperbesar
dari partikel α yang menembus
dan dibelokkan inti atom.

Berdasarkan percobaan tersebut disimpulkan bahwa:

a. Sebagian besar ruang dalam atom adalah ruang hampa; partikel α diteruskan (Gmbr (b) panah A).

b. Di dalam atom terdapat suatu bagian yang sangat kecil dan padat yang disebut inti atom; partikel α   dipantulkan kembali oleh inti atom (Gmbr (b) panah B).

c. Muatan inti atom dan partikel α sejenis yaitu positif; sebagian kecil partikel α dibelokkan (Gmbr (b) panah B).

Hasil percobaan tersebut menggugurkan teori atom Thomson. Kemudian Rutherford mengajukan teori atom sebagai berikut: atom tersusun atas inti atom yang bermuatan positif sebagai pusat massa dan dikelilingi elektron-elektron yang bermuatan negatif.

Massa atom berpusat pada inti dan sebagian besar volume atom merupakan ruang hampa. Atom bersifat netral, karena itu jumlah muatan positif dalam atom (proton) harus sama dengan jumlah elektron. Diameter inti atom berkisar 10–15 m, sedang diameter atom berkisar 10–10 m.
 
(Klik tombol play untuk menjalankan animasi)
Teori atom Rutherford hanya mampu menjelaskan bahwa elektron-elektron yang beredar mengealilingi inti atom berada dalam ruang hampa, tetapi belum mampu menjelaskan distribusi elektron-elektron secara jelas.

Kelemahan teori atom Rutherford:

a) Tidak dapat menjelaskan bahwa atom bersifat stabil. Teori atom Rutherford bertentangan dengan Hukum Fisika Maxwell. Jika partikel bermuatan negatif (elektron) bergerak mengelilingi partikel bermuatan berlawanan (inti atom bermuatan positif), maka akan mengalami percepatan dan memancarkan energi berupa gelombang elektromagnetik. Akibatnya energi elektron semakin berkurang. Jika demikian halnya maka lintasan elektron akan berupa spiral.
Pada suatu saat elektron tidak mampu mengimbangi gaya tarik inti dan akhirnya elektron jatuh ke inti. Sehingga atom tidak stabil padahal kenyataannya atom stabil.

b) Tidak dapat menjelaskan bahwa spektrum atom hidrogen berupa spektrum garis (diskrit/diskontinu). Jika elektron berputar mengelilingi inti atom sambil memancarkan energi, maka lintasannya berbentuk spiral. Ini berarti spektrum gelombang elektromagnetik yang dipancarkan berupa spektrum pita (kontinu) padahal kenyataannya dengan spektrometer atom hidrogen menunjukkan spektrum garis.

A. Spektrum cahaya bersifat kontinyu,  (B dan C) spektrum
atom natrium dan hidrogen bersifat diskrit.