PERBEDAAN YANG TELAH DIPERSATUKAN

Oleh: Kintan Limiansih / 091424054

Perbedaan merupakan sebuah permulaan terjadinya sesuatu. Terjadinya masalah, atau

terjadinya keharmonisan sekalipun, dapat disebabkan adanya perbedaan. Perbedaan akan

sangat indah jika digunakan sebagai alat pembentuk harmonisasi, misalnya sepasang

kekasih akan mengalami hubungan yang menarik bila keduanya berbeda namun memiliki

cinta yang mampu mengatasi perbedaan itu. Di dunia ini, tidak ada suatu benda atau suatu

hal yang sama, baik secara fisik maupun non-fisik, sedikit banyak semuanya memiliki

perbedaan. Benda kecilpun, yaitu atom, tidaklah sama satu dengan yang lainnya, bahkan

untuk atom yang sejenis. Demikian pula dengan elektron, proton, dan neutron, ketiga

bagian dari atom ini merupakan tiga partikel yang sangat terbedakan. Namun perbedaan

dari ketiganya inilah yang merupakan permulaan dari segala macam teori, perkembangan

ilmu, dan kemanfaatan bagi manusia. Perbedaan elektron, proton, dan neutron dapat dilihat

dari berbagai sudut pandang, antara lain perbedaan massa, muatan, penemu, waktu

ditemukannya, bahkan gejala saat ditemukannya.

ELEKTRON

Elektron, merupakan partikel subatomik yang menarik dan memiliki lika-luku perjalanan

yang unik pada proses penemuan keberadaan dan ‘jati diri’ nya. Elektron sering dikenal

dengan partikel bermuatan negatif dengan massa 9,1.10-31 kg. Identitas elektron ini dapat

mudah sekali dimengerti dan dibayangkan oleh manusia, namun proses

pengidentifikasiannya tak semudah membayangkannya. Konsep muatan listrik yang tak

dapat dibagi-bagi lagi adalah teori untuk menjelaskan sifat-sifat kimiawi atom oleh filsuf

Richard Laming pada tahun 1838 merupakan awal pemikiran adanya partikel bermuatan di

atom (http://id.wikipedia.org/wiki/Elektron). Muatan listrik yang tak dapat dibagi-bagi lagi

dinamakan ‘ELEKTRON’ oleh fisikawan Irlandia, George Johnstone Stoney pada tahun 1894

(Arabatzis, 2006: hlmn 70-71). Istilah ‘elektron’ berasal dari kata electric dengan akhiran on

yang berarti partikel subatomik, sehingga jadilah elektron. Namun pada masa itu, belum

dikenal identitas elektron secara lebih spesifik, hanya dikenal adanya muatan yang tak bisa

di bagi-bagi lagi. Beberapa ahli telah berusaha memikirkan elektron, namun belum dapat

menyimpulkan bagaimana dan apa elektron. Walaupun identitas elektron belum terkuak,

penemuan lain seperti penemuan tabung sinar katoda telah diusahakan oleh ilmuan, selain

itu Hertz juga telah berusaha melakukan identifikasi muatan negatif dengan tabung sinar

katoda, namun belum berhasil (Thomson, 1906: hlmn. 1 dan 2).

Elektron secara khusus ditemukan oleh J.J Thomson pada tahun 1897 dan dengan

penemuannya ini, Thomson berhasil meraih nobel pada tahun 1906. Lecture nobel Thomson

dibuat bertanggalkan 11 Desember 1906 (Thomson, 1906). J.J. Thomson dalam Nobel

Lecture- nya menceritakan proses bagaimana investigasinya sehingga dia dapat membuat

kesimpulan tentang muatan negatif yang memiliki massa sangat kecil dibandingkan atom

setiap unsur yang dikenal. Namun yang menjadi menarik, dalam Nobel Lecture- nya,

Thomson tidak menggunakan istilah ‘ELEKTRON’ , padahal istilah tersebut telah terlebih

dahulu ada sebelum ia menyelidiki muatan negatif.

J.J. Thomson menemukan adanya muatan negatif sekaligus mengidentifikasikannya

dengan cara melakukan eksperimen dengan sinar katoda (Chambriddge Physics: Cathode

rays). Eksperimen dengan sinar katoda yang dilakukan Thomson menggunakan tabung sinar

katoda yang telah ditemukan oleh Sir William Crookes (Thomson, 1906: hlmn. 1). Dalam

eksperimennya, Thomson mampu membelokkan sinar katoda dalam medan listrik yang

dihasilkan oleh sepasang plat logam. Rangkaian eksperimen Thomson yang di peroleh dari

beberapa referensi adalah:

Tabung sinar katoda yang didalamnya terdapat sepasang plat logam dialiri dengan listrik

bertegangan tinggi. Saat listrik teralir, pada tabung nampak cahaya hijau cerah. Cahaya

tersebut mengalir dari plat yang dialiri listrik negatif, atau mengalir dari katoda. Untuk

membuktikan bahwa cahaya hijau ini mengalir dari katoda, Thomson memasang

penghalang tipis yang ditempatkan di antara katoda dan dinding tabung, hasilnya

cahaya hijau tak memanjang ke ujung tabung.Karena cahaya berasal dari katoda, maka

Thomson berkesimpulan bahwa cahaya atau sinar tersebut bermuatan negatif.

Selanjutnya Thomson kembali berfikir dan memikirkan pendapaf fisikawan Inggris dan

Jerman yang menyatakan bahwa sinar yang bergerak dari katoda memiliki kecepatan

tinggi dan saat bergerak dapat dibelokkan saat melewati medan magnet

(Thomson,1906:hlmn.1). Sebuah sinar yang bermuatan dan bergerak dengan kecepatan

v yang melewati medan magnet akan mengalami gaya Lorentz sehingga akan

dibelokkan.

Gaya Lorentz (FL) = q.V.B

q = muatan, V= kecepatan, dan B= medan magnet.Arah gaya Lorentz tegak lurus dengan

arah kecepatan muatan.

Selain terletak di dalam medan magnet, sinar yang adalah muatan negatif itu berada

dalam medan listrik(E) dan mengalami gaya Coulomb.

Gaya Coulomb (FC) = Eq

Dalam percobaan Thomson, medan magnet dan medan listrik diatur sedemikian rupa

sehingga saling berlawanan dan seimbang, sehingga:

Itulah cara Thomson menemukan kecepatan sinar katoda. Dari persamaan diatas

Thomson memperoleh bahwa kecepatan sinar atau muatan negatif adalah hasil bagi

antara medan listrik dibagi dengan medan magnet. Hasil yang di dapat Thomson dari

hasil eksperimennya adalah kecepatan sinar katoda sekitar 1/3 kali kecepatan cahaya

atau sebesar 60.000mil/s (Thomson, 1906:3).

Eksperimen yang dilakukan Thomson telah dapat ditemukan kecepatan sinar katoda

atau kecepatan muatan negatif, namun sampai saat itu, dia belum menemukan besar

muatan negatif.

Penyelidikan Thomson pada muatan negatif berlanjut pada pencarian nilai e/m. Hal yang

menarik disini adalah Thomson telah menggunakan simbol e untuk menyatakan muatan

negatif. Pemikiran Thomson mengarah pada pencarian nilai e/m karena dia ingin melakukan

penyelidikan dengan hanya memandang konsep medan listrik dan gaya listrik (Thomson,

1906:3). Dasar untuk mencari nila e/m adalah prinsip mekanika, karena berdasarkan

pertimbangan gerak peluru. Menurut Thomson (dalam Nobel Lecturenya), peluru yang jatuh

dari ketinggian h persamaannya:

Peluru mengalami pengaruh percepatan gravitasi (g). Dalam kasus sinar katoda,

percepatan yang berpengaruh adalah percepatan medan listrik.

dengan m= massa muatan

Waktu yang diperlukan untuk benda bergerak dengan kecepatan v sejauh s adalah .

Untuk sinar katoda, s adalah panjang lintasan sinar dan v adalah kecepatan sinar katoda,

maka:

h di sini adalah perpindahan sinar di dinding tabung (pembelokan), nilainya dapat diukur

langsung.

Nilai e/m yang dilakukan Thomson dengan metode ini menghasilkan nilai 1,7.107 dengan

satuan cgs (Thomson,1906:4). Nilai e/m yang dihasilkan tetap sama untuk semua jenis gas

dalam tabung sinar katoda dan berapapun pembelokan sinar katodanya. Pada percobaan

ahli sebelumnya telah ditemukan nilai e/m dari ato Hidrogen yang ternyata hasilnya hanya

104 satuan cgs. Nilai e/m sinar katoda ternyata jauh lebih besar, sehingga pengukuran e/m

oleh Thomson ini menumbangkan pendapat bahwa atom adalah partikel terkecil, karena

dengan nilai e/m sinar katoda yang besar, maka dimungkinkan bahwa massa sinar katoda

atau massa muatan negatif sangatlah kecil, hanya atom Hidrogen. Namun kecilnya

massa muatan negatif belum dapat dibuktikan, sehingga sekali lagi Thomson melakukan

penyelidikan.

Usaha Thomson untuk membuktikan bahwa muatan negatif atau sinar katoda memiliki

massa yang sangat kecil dilakukan dengan pencarian nilai muatan atau e. Pencarian muatan

(e) berdasarkan pada penemuan CTR Wilson, bahwa sebuah partikel bermuatan bertindak

sebagai inti bulat yang menggembun dan berbentuk tetes air. Muatan listrik negatif lebih

mudah mengembun membentuk tetes air daripada muatan positif (Thomson,1906:6). Dalam

Nobel Lecturenya, Thomson menggunakan pendapat Sir Stokes yang menyatakan bahwa v

(kecepatan) setetes air hujan yang jatuh adalah:

a=jari-jari tetes air, g= percepatan grafitasi, dan µ=koefisien viskositas

Nilaikecepatan tetes air adalah 1,28.106 a2

Sehingga Thomson menyimpulkan bahwa dengan mengukur v, maka jari-jari tetes air dapat

ditentukan, dengan begitu volume tetes air dapat diketahui dan jumlah partikel dapat

diketahui pula. Jika diketahui jumlah partikel yang ada, maka dapat diketahui sekaligus

jumlah muatan tiap partikel. Tetes air menurut Wilson bermuatan negatif, sehingga akan

tertarik oleh muatan positif. Tertariknya muatan negatif ke muatan positif ini menyebabkan

tetes air memiliki kemampuan untuk tak jatuh (tak menetes). Tertariknya muatan negatif

oleh muatan positif karena ada gaya tarik-menarik antar muatan atau Gaya Coulomb. Saat

setimbang maka:

nilai E dan W dapat mudah diukur, sehingga nilai e dapat diketahui. Inilah cara Thomson

menemukan nilai muatan negatif (e). Hasil penemuannya adalah e=3.10-10 elektrostatis unit,

sehingga massa muatan negatif adalah sebesar m=6.10-28 gram (Thomson,1906:9). Sehingga

terbukti bahwa massa muatan negatif sangat kecil, jauh lebih kecil dari atom Hidrogen.

Sampai dengan ditemukannya massa, nilai muatan, dan jenis muatan, Thomson tak

memberikan nama pada muatan negatif yang ia temukan pada percobaan sinar katoda.

Thomson menggunakan simbol e sebagai simbol muatan namun tak menggunakan nama

elektron sebagai nama muatan tersebut. Nama ELEKTRON diusulkan untuk menjadi nama

muatan negatif temuan Thomson ini oleh fisikawan Irlandia George F. Fitzgerald

(Leicester,1971:hlm. 221).

Perhitungan nilai muatan dan massa elektron terus dikembangkan oleh para ahli, salah

satunya adalah Robert Andrews Millikan yang mengukur elektron dengan metode tetes

minyak (http://www.chem.latech.edu/~upali/chem281/281GRCc1.pdf, hlmn.1).

Proses penemuan dan penentuan Elektron memerlukan pemikiran yang kompleks

dengan beberapa prinsip dan oleh beberapa tokoh. Dibutuhkan beberapa ilmu fisika seperti

listrik, magnet, mekanika,dan fluida untuk mengidentifikasikan massa dan muatannya,

sedangkan dibutuhkan 2 tokoh untuk menyebut muatan negatif itu dengan nama ‘elektron’

dan tentunya dibutuhkan beberapa pendapat dan penemuan ahli fisika lain untuk

menemukan ‘jati diri’ ELEKTRON.

PROTON

Penemuan partikel sub atomik atom tak berhenti sampai dengan ditemukannya

elektron, bahkan ahli-ahli fisika malah menjadi semakin terusik dengan keberadaan elektron

yang telah teridentifikasi. Pada tahun 1900 telah ditemukan 2 kesimpulan besar tentang

atom yaitu atom memiliki elektron yang bermuatan negatif dan muatan sebuah atom

adalah netral, sehingga dapat diramalkan bahwa di dalam atom harus terdapat satu jenis

muatan yang bermuatan positif sehingga atom secara keseluruhan bermuatan netral

(Djukarna,2007 dalam ATOM, MOLEKUL DAN IONS). Dari pendapat Djukarna itulah

ditunjukkan pemikiran para ahli fisika yang ada pada masa itu. Keberadaan muatan positif

telah diramalkan ada, namun belum dipastikan keberadaannya sehingga menjadi perhatian

berikutnya untuk diteliti.

Keberadaan muatan positif bahkan telah diramalkan ada sebelum elektron

diidentifikasikan, namun setelah tabung sinar katoda ditemukan. Keberadaan muatan positif

juga sama dengan nasib elektron pada awalnya, belum diberi nama proton, belum diketahui

massa dan muatannya. Pada tahun 1886, Eguene Goldstein melakukan percobaan dengan

sinar katoda dan menemukan fakta bahwa bila katoda tidak diberi lubang, ternyata gas yang

ada di belakang katoda tetap gelap, namun saat katoda berlubang maka gas di belakang

katoda menjadi pijar, hal ini menunjukkan adanya sinar yang berasal dari anoda

(Wahyudi,2010). Sinar yang berasal dari anoda berarti bermuatan positif.

Hasil percobaan menunjukkan bahwa sinar terusan merupakan radiasi partikel (dapat

memutar kincir) yang bermuatan positif (dalam medan listrik dibelokkan ke kutub negatif).

Partikel sinar terusan ternyata bergantung pada jenis gas dalam tabung. Artinya, jika gas

dalam tabung diganti, ternyata dihasilkan partikel sinar terusan dengan ukuran yang

berbeda. Partikel sinar terusan terkecil diperoleh dari gas hidrogen. (Sudarli,2011).

Keberadaan dan identifikasi muatan positif dilanjutkan oleh Rutherford dan kawannya

yang secara tak sengaja menemukan muatan positif di atom. Menurut (Beiser,1987:120), J.J

Thomson menemukan elektron, kemudian menyimpulkan bahwa atom berbentuk bulat

pejal bermuatan positif dan elektron bertebaran di atasnya. Teori ini bertahan selama 13

tahun hingga percobaan pembuktian model atom kue dilakukan. Pada tahun 1911, Geiger

dan Marsden atas usulan Ernest Rutherford melakukan percobaan penembakan atom

dengan partikel alfa, tujuan percobaan ini adalah untuk membuktikan teori atom Thomson.

Rutherford berpendapat bahwa bila atom berbentuk bulat pejal dan bermuatan positif

dengan elektron bertebaran di atasnya, maka bila sinar alfa ditembakkan akan dipantulkan

kembali karena sinar alfa bermuatan positif sehingga ditolak oleh atom muatan positif

(Djukarna,2007). Atau saat melewati bagian elektron, sinar alfa akan diteruskan menembus

emas secara lurus.

Rangkaian eksperimen Geiger, Marsden,dan Rutherford adalah (Beiser,1987:121):

Pemancar sinar alfa diletakkan dibelakang layar timbal yang mempunyai lubang

kecil sehingga menghasilkan berkas partikel alfa yang tajam.

Berkas sinar diarahkan ke selaput emas tipis.

Detektor ditempatkan pada sisi sebelah emas, sehingga dapat menangkap sinar

alfa.

Hasil percobaan Rutherford ternyata sinar alfa tidak seluruhnya diteruskan lurus menembus

emas atau berbalik arah secara lurus, namun sinar alfa dihamburkan ke atas, ke bawah,

kembali, dengan lintasan yang tidak lurus atau dengan pembelokan-pembelokan. Menurut

Beiser (1987:122) partikel alfa lebih berat dari elektron (sekitar 7000 kali massa elektron)

dan sinar alfa yang digunakan dalam eksperimen memiliki kecepatan yang tinggi, sehingga

terdapat tenaga yang kuat yang dimiliki sinar alfa. Namun ternyata tenaga yang kuat itu

dapat dihadapi oleh ‘sesuatu’ yang ada di atom sehingga sinar alfa terhambur. Fakta

tersebut mengarahkan Rutherford untuk berpendapat bahwa atom memiliki inti di tengah

yang bermuatan positif, yang merupakan tempat terkonsentrasinya hampir seluruh massa

atom. Saat sinar alfa mendekati inti, maka akan mengalami medan listrik yang kuat dan

mempunyai peluang besar untuk dihamburkan dengan sudut yang besar. Elektron sangat

ringan, jika dibandingkan dengan inti sehingga keberadaannya hampir tidak mempengaruhi

gerak partikel. Sehingga kesimpulan pertama yang didapat mengenai muatan positif adalah

letaknya di tengah atom dan memiliki massa yang besar.

Muatan positif telah ditemukan posisinya di atom melalui eksperimen hamburan

Rutherford, namun belum dapat diketahui massa dari muatan positif ini.

Not until 1919 did Rutherford finally identify the particles of the nucleus as discrete positive

charges of matter. Using alpha particles as bullets, Rutherford knocked hydrogen nuclei out

of atoms of six elements: boron, fluorine, sodium, aluminum, phosphorus, an nitrogen. He

named them protons, from the Greek for 'first', for they consisted of the first identified

building blocks of the nuclei of all elements. He found the protons mass at 1,836 times as

great as the mass of the electron (Walker,2004:sumber

http://www.nobeliefs.com/atom.htm).

Penyelidikan Rutherford berlanjut dengan menembakkan patikel alfa ke inti hidrogen dari

atom dari 6 elemen, yaitu boron, fluorine, sodium, aluminum, phosphorus, dan sebuah

nitrogen. Untuk pertama kalinya Rutherford menggunakan istilah ‘PROTON’ untuk

menamakan muatan positif pada inti atom. Tanpa ada kejelasan cara perhitungan, massa

proton yang Rutherford temukan adalah 1.836 kali massa elektron, atau sekitar 1,6726231 ×

10-27 kg.

Identifikasi Rutherford tentang inti atom yang merupakan proton yang bermuatan

positif yang terletak ditengah atom, seolah-olah membawa pencerahan baru dalam dunia

partikel sub atomik. Kesimpulan sementara yang sangat logis dan baik adalah jelas bahwa

atom yang bersifat netral memiliki elektron yang bermuatan negatif (-1) dan memiliki

proton yang merupakan muatan positif (+1) (sumber:

http://www.bbc.co.uk/schools/gcsebitesize/science/add_aqa_pre_2011/atomic/

atomstrucrev1.shtml. Namun, apakah kesimpulan itu telah benar? Para ilmuan

mendapatkan jawabannya sekitar 12 tahun kemudian.

NEUTRON

Partikel subatomik elektron dan proton telah ditemukan, namun perkembangan

penemuan tak sampai disitu, para ahli melanjutkan meneliti keberadaan partikel subatomik

berikutnya karena menemukan keanehan terjadi. Kesimpulan logis yang seolah-olah telah

benar akhirnya diragukan ketika keanehan muncul.

...to fix some disparity found between the atomic number of an atom and its atomic

mass (for the atomic number is defined by the number of protons, where the atomic mass,

which measures the mass of the nucleus, was generally higher).

sumber: The Discovery of the Neutron: James Chadwick's Remarkable Experiment |

Suite101.com http://suite101.com/article/the-discovery-of-the-neutron-

a46060#ixzz1xjLgwmeb

Keanehannya terletak pada antara nomor atom dan massa atom suatu atom. Nomor atom

diperoleh dari jumlah proton, namun ketika massa atom diperoleh dari perhitungan massa

inti, hasilnya lebih tinggi. Dengan kata lain, sebagian besar massa atom terkonsentrasi di

inti, selain itu, inti juga merupakan muatan positif. Sehingga massa inti seharusnya

merupakan massa proton yang merupakan inti itu sendiri. Inti dengan dua kali jumlah

proton seharusnya memiliki massa dua kalinya pula. Namun keadaan itu tidak terbukti

benar massa inti tidak hanya 2 kalinya, dapat lebih tinggi dari itu. Keanehan inilah yang

menjadi masalah yang dipikirkan oleh ahli pada massa itu.

Pada tahun 1932, James Chadwick berhasil menemukan neutron beserta sifat-sifatnya.

Sebelum James Chadwick menemukan neutron, gagasan tentang partikel yang netral telah

dinyatakan oleh beberapa ahli, misalnya Nernst, Bragg, dan Rutherford namun belum secara

spesifik membuktikan keberadaannya (Chadwick,1935:1). Menurut Chadwick (1935) pada

tahun 1920, Rutherford menyatakan bahwa partikel netral dapat dibentuk dari hubungan

proton dan elektron yang saling berikatan sehingga muatannya netral dan massanya hampir

sama dengan atom Hidrogen, namun tak ada bukti eksperimen yang mendukung

pendapatnya.

Investigasi keberadaan partikel netral dilanjutkan oleh Chadwick dengan pertimbangan-

pertimbangan eksperimen yang dilakukan beberapa ahli. Eksperimen Mme dan M.Joliot-

Curie tentang radiasi berilium merupakan eksperimen yang hebat menurut Chadwick yang

merupakan dasar dari penemuannya tentang muatan netral (Chadwick,1935:2).

Keistimewaan dari radiasi berilium yang dipertimbangkan Chadwick adalah radiasi berilium

dapat menghasilkan partikel. Chadwick mengandaikan jika radiasi terdiri dari partikel

dengan massa M dan bergerak dengan kecepatan maksimum V, maka kecepatan maksimum

partikel di atom Hidrogen adalah:

sedangkan kecepatan maksimum di atom Nitrogen adalah:

maka

nilai Up dan UN dapat dicari dari hasil eksperimen. Dari eksperimen, Chadwick mampu

menghitung Up=3,7.109 cm/s dan UN=4,7.108 cm/s maka nilai M=0,9. Dengan hasil itu, maka

Chadwick menyimpulkan bahwa radiasi berilium dapat mengeluarkan partikel yang

bermassa sama dengan massa proton.

Kemudian Chadwick mencoba melakukan eksperimen lanjutan untuuk mengetahui sifat

partikel yang dipancarkan radiasi berilium, yang massanya hampir sama dengan massa

proton tersebut. Chadwick mencoba melewatkan partikel dari radiasi berilium tersebut ke

logam dengan ketebalan 10-20 cm. Selain itu, Chadwick juga melewatkan proton dengan

kecepatan yang sama dengan partikel hasil radiasi berilium ke logam yang tipis, namun

hasilnya proton terhenti saat tebal logam 0,25 mm. Sedangkan partikel hasil radiasi berilium

dapat menembus logam hingga ketebalan 20 cm. dari hasil eksperimen itu, terlihat bahwa

proton dan partikel hasil radiasi berilium memiliki massa yang hampir sama, kecepatan

sama, namun daya tembusnya jauh berbeda. Hal ini terjadi hanya jika partikel tersebut

memiliki muatan yang sangat kecil, jauh lebih kecil dari proton, atau bahkan tak bermuatan.

Jadi dari hasil beberapa pemikiran dan eksperimen dapat disimpulkan bahwa partikel hasil

radiasi berilium adalah berupa partikel bermassa sama dengan proton (1 sma) dan

muatannya 0 (netral) atau disebut neutron (Chadwick,1935:4).

Ditemukannya neutron telah menjawab keanehan yang muncul tentang massa inti yang

lebih besar dari massa proton. Suatu atom yang massa intinya lebih besar dari massa

protonnya berarti karna memiliki neutron di intinya. Atom-atom dari unsur yang memiliki

nomor atom sama namun memiliki massa atom berbeda ini disebut ‘isotop’. Sedangkan,

kombinasi antara proton dan neutron sebagai anggota inti ini oleh Chadwick disebut sebagai

‘NUKLEON’ (Walker,2004:sumber http://www.nobeliefs.com/atom.htm).

Lengkap sudah komposisi atom dengan bagian-bagian subatomiknya, namun lengkap

disini jika dipandang dari kelogisan muatan dan jawaban atas keanehan yang terjadi.

Kelengkapan struktur atom ini hanya bersifat sementara selama ahli-ahli belum menemukan

partikel yang mungkin memenuhi syarat sebagai bagian dari atom.

Serangkaian proses identifikasi dan pencarian ‘jati diri’ tentang elektron, proton, dan

neutron telah berhasil memberikan keterangan seputar ketiga partikel subatomik tersebut

dan terlihat jelas bahwa elektron, proton, dan neutron adalah ketiga partikel yang sangat

BERBEDA. Jika dilihat dari waktu penemuannya (publikasi resmi oleh penemu) elektron

ditemukan pertama (1897), kemudian proton (1919), dan disusul neutron (1932), dari situ

dapat dilihat bahwa dibutuhkan waktu kurang lebih 35 tahun untuk menemukan ketiganya.

Kemudian, bila dilihat dari penemunya berbagai ahli fisika terlibat dalam proses penemuan

elektron, proton, dan neutron, namun sedikit tokoh yang berhasil mengidentifikasikan dan

mempublikasikannya. Gejala penemuannya pun berbeda-beda, sesuai dengan sifat masing-

masing partikel. Elektron diidentifiikasikan secara lengkap oleh J.J. Thomson dengan

eksperimen sinar katoda, proton diidentifikasikan oleh Rutherford dengan eksperimen

hamburan sinar alfa, dan neutron ditemukan oleh James Chadwick dengan radiasi

beriliumnya. Gejala yang berbeda untuk jejak keberadaannya membuktikan bahwa elektron,

proton, dan neutron merupakan partikel subatomik yang tak sama. Ketidaksamaan antara

elektron, proton, dan neutron juga terlihat dari massa dan muatannya. Elektron adalah yang

terkecil (massanya paling ringan) diantara ketiganya, sedangkan proton dan neutron

memiliki massa hampir sama (namun tak sama). Muatan ketiganya sungguh berbeda,

bahkan saling berlawanan. Elektron bermuatan negatif, proton bermuatan positif,

sedangkan netron tak bermuatan atau netral.

Perbedaan yang dimiliki antara elektron, proton, dan neutron tak menghalangi

ketiganya membentuk harmonisasi untuk tersusunya sebuah atom. Proton yang berada di

inti dan elektron yang di luar inti, mereka memiliki muatan yang berlawanan, namun

elektron tak tertarik ke inti. Fakta lain, inti atom terdiri atas proton-proton dan neutron,

proton bermuatan positif, secara logika keduanya akan mengalami gaya tolak-menolak,

namun kenyataannya inti tidak terpisah-pisah, setiap atom hanya terdapat satu inti.

Perbedaan-perbedaan yang ada ini telah diikat oleh sebuah ENERGI. Menurut Niels Bohr

pada tahun 1912 (Walker,2004:sumber http://www.nobeliefs.com/atom.htm) elektron tak

tertarik ke inti karena elektron menempati jarak tertentu dan pada tingkat energi tertentu

dari inti atom, selain itu, saat elektron berpindah ke jarak yang lebih dekat dengan inti (atau

berpindah ke tingkat energi yang lebih rendah) maka elektron akan mengeluarkan tenaga,

begitu pula sebaliknya. Demikian pula dengan proton-proton di inti, keduanya bermuatan

sejenis namun tak menyatu, juga tak berpisah jauh, hal ini juga disebabkan adanya TENAGA

IKAT INTI (Santoso, 2012). Menurut Santoso (2012) inti terikat paling kuat saat nomor massa

dari atom adalah 60. Adanya tenaga ikat inti dapat dibuktikan dengan dihasilkannya energi

saat inti dibelah (fisi) dan inti digabung (fusi).

Kisah elektron, proton, dan neutron menunjukkan bahwa perbedaan dapat

dipersatukan (bukan disamakan) dengan energi sehingga dapat menciptakan harmonisasi

yang terwujud dalam sebuat atom. Berawal dari perbedaan, terbentuklah atom yang

merupakan benda yang ada dimanapun manusia berada dan penyusun dari segala benda.

Sehingga secara logika, karena atom terbentuk dari perbedaan yang telah dipersatukan,

maka segala benda yang ada dunia ini terbentuk pula dari perbedaan yang telah

dipersatukan itu. Proses penemuan elektron, proton, dan neutron yang sungguh kompleks

menunjukkan bahwa kehidupan manusia yang dijalani sekarang juga jauh lebih kompleks

permasalahannya, namun ketika ada energi yang mengikat, semuanya menjadi indah dan

nyata.

Perbedaan yang dipersatukan dengan sebuah energi merupakan permulaan

terbentuknya gejala benda dan gejala peristiwa di dunia ini . Dipersatukan bukan berarti diubah menjadi sama atau seragam, namun dengan perbedaan

yang ada dihadirkan secara bersama.

DAFTAR PUSTAKA

Arabatzis, Theodore. 2006. Representing Electrons: A Biographical Approach To Theoretical Entities. University of Chicago Press diakses di http://books.google.co.id/books?id=rZHT- pLmAC&pg=PA70&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false pada 12 Juni 2012 pukul 5.42 WIB.

BBC . 2011. Atomic Structure. diakses di http://www.bbc.co.uk/schools/gcsebitesize/science/add_aqa_pre_2011/atomic/

atomstrucrev1.shtml pada 12 Juni 2012 pukul 18.22 WIB

Beiser,Arthur. 1987. Konsep Fisika Modern. Jakarta: Erlangga.

Chadwick, James. 1935. The neutron and its properties ( Nobel Lecture) . diakses di http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1935/chadwick-lecture.pdf pada 7 Juni 2012 pukul 06.18 WIB

Chambriddge Physics. Cathode rays. diakses di http://www-outreach.phy.cam.ac.uk/camphy/electron/electron2_1.htm pada 08 Juni 2012 pukul 7.43 WIB

Djukarna. 2007 . ATOM, MOLEKUL DAN IONS. diakses di http://kimtek.brinkster.net/kimia_teknik/bab%202.htm pada 12 Juni 2012 pukul 10.25 WIB

Leicester,Henry Marshall .1971. The Historical Background of Chemistry. diakses di http://books.google.co.id/books?

id=aJZVQnqcwv4C&pg=PA221&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false pada 12 Juni 2012 pukul 21.55 WIB

McPhee, Isacc.M. 2008. The Discovery of the Neutron: James Chadwick's Remarkable Experiment diakses di http://suite101.com/article/the-discovery-of-the-neutron-a46060#ixzz1xjLgwmeb pada 12 Juni 2012 pukul 20.27 WIB

nn. Decrptive Inorganic Chemistry. diakses di http://www.chem.latech.edu/~upali/chem281/281GRCc1.pdf pada 08 Juni 2012 pukul 08.10 WIB

Thomson, J.J. 1906. Carriers of negative electricity (Nobel Lecture) . diakses di http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1906/thomson-lecture.pdf pada 07 Juni 2012 pukul 5.52 WIB.

Santoso, Edi. 2012. FISIKA INTI (ppt: materi kuliah). Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma

(tak diterbitkan).

Sudarli,Rihartadi.2011. Penemuan Proton.

http://rihartadi.blogspot.com/2011/03/percobaan-percobaan-yang-membuktikan.html

pada 13 Juni 2012 pukul 01.31 WIB

Wahyudi, Udin Reski. 2010. Partikel Penyusun Atom. diakses di http://udin-

reskiwahyudi.blogspot.com/2011/10/struktur-atom-berdasar-inti.html pada 13 Juni

2012 pukul 01.25 WIB

Walker, Jim. 2004. ATOMS (A short history of the knowledge of the atom) . diakses di http://www.nobeliefs.com/atom.htm pada 12 Juni 2012 pukul 14.45 WIB

Wikipedia. Elektron.diakses di http://id.wikipedia.org/wiki/Elektron pada 7 Juni 2012 pukul 05.43 WIB