9. fisika atom & inti [Compatibility Mode]

download 9. fisika atom & inti [Compatibility Mode]

of 64

  • date post

    08-Dec-2016
  • Category

    Documents

  • view

    234
  • download

    4

Embed Size (px)

Transcript of 9. fisika atom & inti [Compatibility Mode]

  • Fisika Umum (MA 301)

    Topik hari iniTopik hari ini

    Fisika Atom & Inti

    6/13/20106/13/2010

    Fisika Atom & Inti

  • Fisika AtomFisika AtomFisika AtomFisika Atom

  • Model Awal AtomModel Awal Atom

    Model atom J.J. ThomsonModel atom J.J. Thomson Bola bermuatan positifBola bermuatan positif MuatanMuatan--muatan negatif muatan negatif

    (elektron) yang sama (elektron) yang sama banyakbanyak--nya menempel nya menempel banyakbanyak--nya menempel nya menempel pada bola tersebutpada bola tersebut

    Model watermelon

  • Uji EksperimentalUji Eksperimental

    Harapan:1. Sebagian besar

    terhambur dengan sudut kecil

    2. Tidak terjadi hamburan yang hamburan yang terpantul

    Hasil:1. Terhambur

    dengan sudut kecil dan besar

    2. Terjadi hamburan yang terpantul!!!

  • Uji EksperimentalUji Eksperimental

    Berkas

    Lapisan tipis emas

    Berkas partikel alfa

  • Model AtomModel Atom

    Model RutherfordModel Rutherford

    Model Planet Model Planet Berdasarkan hasil Berdasarkan hasil

    eksperimen lapisan emas eksperimen lapisan emas tipis yang ditumbuk berkas tipis yang ditumbuk berkas tipis yang ditumbuk berkas tipis yang ditumbuk berkas alfa alfa

    Muatan positif Muatan positif terkonsentrasi di pusat terkonsentrasi di pusat atom, dinamakan atom, dinamakan nukleusnukleus

    Electron mengorbit nukleus Electron mengorbit nukleus seperti planet mengorbit seperti planet mengorbit mataharimatahari

  • Kelemahan Model RutherfordKelemahan Model Rutherford

    Atom mengemisi radiasi elektromagnetik dengan Atom mengemisi radiasi elektromagnetik dengan frekuensi karakteristik tertentu frekuensi karakteristik tertentu Model Rutherford tidak bisa menjelaskan fenomena iniModel Rutherford tidak bisa menjelaskan fenomena ini

    Elektron Rutherford Elektron Rutherford mengalami percepatan sentripetal mengalami percepatan sentripetal Elektron Rutherford Elektron Rutherford mengalami percepatan sentripetal mengalami percepatan sentripetal sehingga sehingga meradiasikan gelombang elektromagnetik meradiasikan gelombang elektromagnetik dengan frekuensi yang samadengan frekuensi yang sama Ini berarti elektron akan kehilangan energi Ini berarti elektron akan kehilangan energi Radius elektron mengelilingi nukleus akan semakin mengecil Radius elektron mengelilingi nukleus akan semakin mengecil Elektron akhirnya akan jatuh ke nukleus dengan lintasan spiralElektron akhirnya akan jatuh ke nukleus dengan lintasan spiral

    Tidak terjadi!!!Tidak terjadi!!!

  • Spektrum EmisiSpektrum EmisiGas bertekanan rendah diberikan beda potensial (dieksitasi) Gas bertekanan rendah diberikan beda potensial (dieksitasi) Gas akan mengemisikan cahaya karakteristiknyaGas akan mengemisikan cahaya karakteristiknyaKetika cahaya hasil emisi dilewatkan pada spektrometer, deretan garis Ketika cahaya hasil emisi dilewatkan pada spektrometer, deretan garis cahaya tampak teramati cahaya tampak teramati Setiap garis memiliki panjang gelombang dan warna yang berbeda Setiap garis memiliki panjang gelombang dan warna yang berbeda Deretan garis ini dinamakan Deretan garis ini dinamakan spektrum emisispektrum emisi

  • Spektrum Emisi HidrogenSpektrum Emisi Hidrogen

    J. J. Balmer memformulaskan spektrum garis HidrogenJ. J. Balmer memformulaskan spektrum garis Hidrogen

    RRHH adalah konstanta adalah konstanta Rydberg Rydberg

    = 22H n

    121

    R1

    RRHH = 1.0973732 x 10= 1.0973732 x 1077 mm--11

    n integer, n = 1, 2, 3, n integer, n = 1, 2, 3, Garis spektral berkaitan Garis spektral berkaitan

    dengan nilai n tertentudengan nilai n tertentu

    Dikenal denganDikenal dengan Deret Balmer Deret Balmer Contoh garis spektralContoh garis spektral n = 3, = 656.3 nmn = 3, = 656.3 nm n = 4, = 486.1 nmn = 4, = 486.1 nm

  • Teori Bohr Tentang AtomTeori Bohr Tentang Atom

    Pada tahun 1913 Bohr memberikan penjelasan tentang Pada tahun 1913 Bohr memberikan penjelasan tentang spektrum atomspektrum atomModel atom yang diajukan menjelaskan mengapa atom Model atom yang diajukan menjelaskan mengapa atom Model atom yang diajukan menjelaskan mengapa atom Model atom yang diajukan menjelaskan mengapa atom stabilstabil

  • Asumsi Bohr tentang AtomAsumsi Bohr tentang AtomElektron bergerak melingkar Elektron bergerak melingkar mengelilingi inti karena pengaruh gaya mengelilingi inti karena pengaruh gaya Coulomb Coulomb Gaya Coulomb menghasilkan Gaya Coulomb menghasilkan

    percepatan senntripetal percepatan senntripetal

    Hanya orbit elektron tertentu yang Hanya orbit elektron tertentu yang stabilstabil Pada orbitPada orbit--orbit ini atom tidak orbit ini atom tidak Pada orbitPada orbit--orbit ini atom tidak orbit ini atom tidak

    mengemisikan energi dalam bentuk mengemisikan energi dalam bentuk radiasi elektromagneti radiasi elektromagneti

    Sehingga energi atom tetap dan Sehingga energi atom tetap dan mekanika klasik dapat digunakan untuk mekanika klasik dapat digunakan untuk menjelaskan gerak elektron menjelaskan gerak elektron

    Radiasi diemisikan oleh atom apabila Radiasi diemisikan oleh atom apabila loncat dari keadaan yang energinya loncat dari keadaan yang energinya lebih tinggi ke keadaan yang energinya lebih tinggi ke keadaan yang energinya lebih rendahlebih rendah Proses loncat tidak dapat dijelaskan Proses loncat tidak dapat dijelaskan

    secara klasik secara klasik i fE E hf =

  • Asumsi Bohr LanjutanAsumsi Bohr Lanjutan

    Tentang elektron yang loncat:Tentang elektron yang loncat: FrekuensiFrekuensi yang diemisikan dalam proses loncat berkaitan yang diemisikan dalam proses loncat berkaitan

    dengan perubahan energi atomdengan perubahan energi atom Secara umum,Secara umum, frekuensi yang diemisikan frekuensi yang diemisikan tidak samatidak sama dengan dengan

    frekuensi elektron mengorbit frekuensi elektron mengorbit

    =i fE E hf =

  • Ukuran Relatif AtomUkuran Relatif Atom

    Diameter orbit elektron dalam model atom Bohr ditentukan oleh Diameter orbit elektron dalam model atom Bohr ditentukan oleh muatan listrik yang terdapat pada inti atommuatan listrik yang terdapat pada inti atomTinjau atom hidrogen, jika muatan listrik positif pada inti dibuat dua Tinjau atom hidrogen, jika muatan listrik positif pada inti dibuat dua kalinya, maka gaya yang dialami elektron menjadi duakalinya, kalinya, maka gaya yang dialami elektron menjadi duakalinya, sehingga elektron akan tertarik dan orbitnya akan mengecil menjadi sehingga elektron akan tertarik dan orbitnya akan mengecil menjadi setengah kali orbit semula. setengah kali orbit semula. Tapi, ini tidak terjadi.Tapi, ini tidak terjadi.Penambahan muatan positif di inti mengakibatkan adanya Penambahan muatan positif di inti mengakibatkan adanya Penambahan muatan positif di inti mengakibatkan adanya Penambahan muatan positif di inti mengakibatkan adanya penggandengan elektron lain untuk berada di orbit yang pertama. penggandengan elektron lain untuk berada di orbit yang pertama. Penambahan elektron ini membuat atom menjadi netral.Penambahan elektron ini membuat atom menjadi netral.Atom yang sekarang bukan lagi Atom yang sekarang bukan lagi HidrogenHidrogen, melainkan , melainkan HeliumHeliumPenambahan proton selanjutnya dalam inti, akan menarik elektron Penambahan proton selanjutnya dalam inti, akan menarik elektron kedalam orbit yang lebih dekat dengan inti, dan selanjutnya, akan kedalam orbit yang lebih dekat dengan inti, dan selanjutnya, akan ada lagi penggandengan elektron lain (ketiga) untuk mengorbit ada lagi penggandengan elektron lain (ketiga) untuk mengorbit diorbit ke dua, penambahan elektron ini membuat atom menjadi diorbit ke dua, penambahan elektron ini membuat atom menjadi netral. Atom yang sekarang bukan lagi netral. Atom yang sekarang bukan lagi HeliumHelium, melainkan , melainkan LithiumLithium

  • Jika proses penambahan proton dalam inti berlanjut terus, maka Jika proses penambahan proton dalam inti berlanjut terus, maka akan dihasilkan berbagai jenis unsurakan dihasilkan berbagai jenis unsurKetika muatan inti bertambah terus, elektron baru terus Ketika muatan inti bertambah terus, elektron baru terus ditambahkan pada orbit terluar, orbit yang dalam akan mengalami ditambahkan pada orbit terluar, orbit yang dalam akan mengalami penyusutanpenyusutan karena semakin kuatnya gaya tarik oleh intikarena semakin kuatnya gaya tarik oleh intiIni berarti, Ini berarti, unsur yang berat tidak selalu memiliki diameter yang unsur yang berat tidak selalu memiliki diameter yang lebih besar dari pada unsur yang ringanlebih besar dari pada unsur yang ringanContoh, diameter atom uranium sekitar tiga kali diameter atom Contoh, diameter atom uranium sekitar tiga kali diameter atom

    Ukuran Relatif AtomUkuran Relatif Atom

    Contoh, diameter atom uranium sekitar tiga kali diameter atom Contoh, diameter atom uranium sekitar tiga kali diameter atom hidrogen, padahal massa uranium lebih besar 238 kali dari massa hidrogen, padahal massa uranium lebih besar 238 kali dari massa hidrogenhidrogenTiap unsur memiliki orbit elektron yang berbedaTiap unsur memiliki orbit elektron yang berbeda--beda, artinya jaribeda, artinya jari--jari orbit atom sodium akan sama untuk atomjari orbit atom sodium akan sama untuk atom--atom sodium yang lain atom sodium yang lain dan tentu saja berbeda untuk unsur yang laindan tentu saja berbeda untuk unsur yang lain

  • Gelombang de BroglieGelombang de Broglie

    Salahsatu postulat Bohr adalah momentum sudut Salahsatu postulat Bohr adalah momentum sudut elektron adalah terkuantisasi, elektron adalah terkuantisasi, tapi tidak ada penjelasan tapi tidak ada penjelasan mengapa pembatasan tersebut terjadimengapa pembatasan tersebut terjadide Broglie mengasumsikan ba