4 Spektrum Garis Berbagai Jenis Atom.docxDARI PENUNTUN BOHR.docx

4
4 Spektrum Garis Berbagai Jenis Atom (Teori Atom Bohr) Niels Hendrik David Bohr (1885-1962) merupakan satu di antara sedikit fisikawan yang memiliki pengaruh ilmiah yang kuat terhadap fisikawan lainnya pada zamannya. Banyak fisikawan teoritis pada abad ke duapuluh yang menganggapnya sebagai guru, meskipun, seperti halnya Einstein, Bohr tidak pernah memiliki seorang pun mahasiswa doktor. Pada musim gugur 1911, Bohr, dengan uang saku beasiswa studi postdoctoral, bergabung dengan kelompok J. J. Thompson di Cambridge. Namun, Bohr tidak betah. Setelah bertemu dengan Rutherford, dia memutuskan untuk bekerja bersamanya di Manchester selama paruh kedua masa tinggalnya di Inggris. Di sinilah Bohr menjadi akrab dengan konsep inti atomik yang dikembangkan oleh Rutherford pada awal tahun 1911. Pada saat itu, Rutherford telah mengembangkan sebuah model atom yang terdiri atas sebuah inti dengan sejumlah Z muatan elementer positif e yang dikelilingi dengan Z elektron, yang membawa muatan negatif e. Setelah kembali ke Denmark, Bohr mengkaji sendiri model atom Rutherford secara teoritis. Telah diketahui pada saat itu bahwa model atom Rutherford tidak konsisten dengan fisika klasik. Model ini tidak dapat menjelaskan mengapa sebuah atom bersifat stabil. Dari sini, Bohr tahu bahwa sebuah “fisika baru” perlu digunakan untuk mengatasi masalah ini. “Fisika baru” tersebut adalah teori kuantum Planck. Ide pertama Bohr untuk mengatasi masalah model atom Rutherford adalah membatasi jumlah orbit yang mungkin bagi sebuah elektron dengan mensyaratkannya hanya dapat memiliki nilai-nilai diskrit, yaitu sebuah nilai energi yang terkuantitasi. Ketika mendiskusikan ide ini dengan rekan-rekannya pada suatu masa, Bohr pernah ditanya, “Bagaimana hal ini dikaitkan dengan rumus spektral?”. Dari sini tampak bahwa Bohr pada saat itu tidak mengetahui rumus Balmer. Balmer, sejak tahun 1885 telah menemukan sebuah persamaan sederhana tetapi akurat yang memungkinkannya untuk menghitung frekuensi cahaya garis-garis spektral yang dipancarkan oleh atom hidrogen. Begitu Bohr mengetahui rumus Balmer, hanya butuh beberapa minggu kemudian Bohr menyempurnakan ide model teoritisnya lalu menuliskan makalahnya. Makalah itu dikirim kepada

Transcript of 4 Spektrum Garis Berbagai Jenis Atom.docxDARI PENUNTUN BOHR.docx

4 Spektrum Garis Berbagai Jenis Atom (Teori Atom Bohr)Niels Hendrik David Bohr (1885-1962) merupakan satu di antara sedikitfisikawan yang memiliki pengaruh ilmiah yang kuat terhadap fisikawanlainnya pada zamannya. Banyak fisikawan teoritis pada abad ke duapuluhyang menganggapnya sebagai guru, meskipun, seperti halnya Einstein,Bohr tidak pernah memiliki seorang pun mahasiswa doktor.Pada musim gugur 1911, Bohr, dengan uang saku beasiswa studi postdoctoral,bergabung dengan kelompok J. J. Thompson di Cambridge.Namun, Bohr tidak betah. Setelah bertemu dengan Rutherford, diamemutuskan untuk bekerja bersamanya di Manchester selama paruh keduamasa tinggalnya di Inggris. Di sinilah Bohr menjadi akrab dengan konsep intiatomik yang dikembangkan oleh Rutherford pada awal tahun 1911.Pada saat itu, Rutherford telah mengembangkan sebuah model atom yangterdiri atas sebuah inti dengan sejumlah Z muatan elementer positif e yangdikelilingi dengan Z elektron, yang membawa muatan negatif e.Setelah kembali ke Denmark, Bohr mengkaji sendiri model atom Rutherford secara teoritis. Telahdiketahui pada saat itu bahwa model atom Rutherford tidak konsisten dengan fisika klasik. Model initidak dapat menjelaskan mengapa sebuah atom bersifat stabil. Dari sini, Bohr tahu bahwa sebuah fisikabaru perlu digunakan untuk mengatasi masalah ini. Fisika baru tersebut adalah teori kuantum Planck.Ide pertama Bohr untuk mengatasi masalah model atom Rutherford adalah membatasi jumlah orbityang mungkin bagi sebuah elektron dengan mensyaratkannya hanya dapat memiliki nilai-nilai diskrit,yaitu sebuah nilai energi yang terkuantitasi. Ketika mendiskusikan ide ini dengan rekan-rekannya padasuatu masa, Bohr pernah ditanya, Bagaimana hal ini dikaitkan dengan rumus spektral?. Dari sinitampak bahwa Bohr pada saat itu tidak mengetahui rumus Balmer.Balmer, sejak tahun 1885 telah menemukan sebuah persamaan sederhana tetapi akurat yangmemungkinkannya untuk menghitung frekuensi cahaya garis-garis spektral yang dipancarkan oleh atomhidrogen. Begitu Bohr mengetahui rumus Balmer, hanya butuh beberapa minggu kemudian Bohrmenyempurnakan ide model teoritisnya lalu menuliskan makalahnya. Makalah itu dikirim kepadaRutherford untuk ditanggapi sekaligus memintanya untuk menerbitkannya pada jurnal ilmiah di Inggris.Rutherford terkesan atas ide Bohr walaupun harus mengkritik gaya penulisannya. Mengenai gayapenulisan Bohr itu, Rutherford menyarankan agar membuatnya lebih singkat. Dalam sebuah suratnyakepada Bohr, Rutherford menulis, Seperti yang kamu ketahui, di Inggris itu, sesuatu mesti dibuatdengan singkat dan ringkas, berbeda dengan metode orang Jerman, dimana di sana sesuatu seolah-olahitu harus dibuat sebertele-tele mungkin. Bohr menolak saran Rutherford, dan Rutherford sendiri tidakterlalu memaksakan sarannya itu. Akhirnya, pada bulan Juli 1913 makalah Bohr muncul di jurnal. Berteleteleatau tidak, bagaimanapun juga kata-kata pada makalahnya itu telah memberi ketenaran pada Bohr.Tahun 1922, Bohr dianugerahi penghargaan nobel fisika atas kontribusinya dalam pemahaman strukturatomik dan mekanika kuantum.TUJUAN PERCOBAANPercobaan ini bertujuan untuk menentukan panjang gelombang spektrum garis atom gasmulia dan logam.1. Spektrometer optik2. Kisi Rowland3. Spektrum lampu He, Na, Ne, Cd, Hg/Cd dan Ti4. Transformer, 6 V AC, 12 V AC5. Universal Choke, 230 V, 50 HzKemampuan teori atom Bohr menerangkan asal-usul garis spektrum merupakan salah satuhasil yang menonjol, sehingga teori ini akan diterapkan pada spektrum atomik.Teori SingkatJika gas mulia dan uap logam yang bertekanan rendah di bawah tekanan atmosfer dieksitasi,radiasi yang dipancarkan mempunyai spektrum yang berisi panjang gelombang tertentu saja.Setiap unsur memperlihatkan spektrum garis yang unik. Spektrometer optik dapat dipakaiuntuk menentukan panjang gelombang spektrum garis dari atom gas mulia dan uap logam.Kisi digunakan untuk memisahkan garis spektrum. Cahaya terdifraksi di kisi, panjanggelombang yang sama mengalami superposisi dan menghasilkan intensitas maksimum.Hubungan antara difraksi dan panjang gelombang adalah linear (sin ~ ) pada spektrumnormal. Kita dapat menentukan panjang gelombang yang datang dari suatu cahaya yangmelalui kisi dengan menggunakan spektrometer. Persamaan untuk menentukan panjanggelombang spektrum garis adalahEquation Section (Next)

Dengan : n = Orde Spektrum, = jumlah sudut antara garis spektrum kanan dan kiri, N =jumlah garis kisi yang digunakan, dan = panjang gelombang.

Gambar 4.2 Skema diagram untuk defenisi sudutUntuk menghitung interval dua garis, diberikan contoh data hasil percobaan difraksi pada n=1dan n=2 untuk garis-D sodium sebagai berikut:

Tabel 4.1 Sodium D-Lines, hasil pengukuran difraksi untuk n=1 dan n=2