SEJARAH PENEMUAN ATOM

Sejarah penemuan atom bermula sejak zaman dahulu kala. Pada tahun 400 SM

seorang filsuf Yunani bernama Democritus, mengemukakan bahwa materi

tersusun atas partikel - partikel kecil yang tidak dapat dibelah kembali. Beliau

memberi istilah "ATOMOS" (bisa lihat di post "Atom"). Ilmu kimia semakin

pesat, pemahaman atom pun meningkat. Pada tahun 1661, Robert Boyle

mempublikasikan bukunya "The Sceptical Chymist" yang berargumen bahwa

materi - materi di dunia ini terdiri dari berbagai kombinasi "corpuscules", yaitu

atom-atom yang berbeda. Penemuan atom diawali dengan pemikiran-pemikiran

filsuf (orang yang berkutat dengan filosofi) seperti Thales, Empedokles,

anaximenes, Aristoteles, dll tentang hal paling mendasar yang menyusun alam.

Pemikiran para filsuf ini tidak memiliki dasar pembuktian secara ilmiah,

namun mereka memiliki interpretasi yang tinggi tentang penyusun dasar dari

alam. Pemikiran ini berlangsung selama berabad - abad dan pemikiran-pemikiran

tersebut mempengaruhi cara berpikir orang-orang yang hidup pada masa itu,

walaupun pemikiran ini sering berubah-ubah tergantung para filsufnya sendiri.

Thales merupakan filsuf yang mengatakan bahwa unsur yang paling mendasar

dari alam ini adalah air, ada juga filsuf yang mengatakan bahwa unsur yang paling

mendasari alam adalah air, tanah, udara dan api (dikemukakan oleh empedokles)

kemudian dua filsuf lainnya yaitu Demokritos dan Leukipos mengajukan

konsepnya yaitu bahan paling dasar penyusun alam adalah atom. Dalton seorang

ahli fisika mengemukakan suatu teori tentang hal dasar yang menyusun materi.

Dalton menyatakan bahwa Materi tersusun atas suatu partikel yang tidak dapat

dibagi lagi yang disebut atom. Dalton mengemukakan teori ini tidak di dasari

dengan percobaan - percobaan tertentu namun memiliki dasar ilmiah karena

teorinya di dasarkan pada dua hukum yang telah teruji secara ilmiah yaitu hukum

perbandingan tetap yang dikemukakan oleh J. Proust dan hukum kekekalan massa

yang dikemukakan oleh Lavoiser. Berikut ini sekilas penjelasan beberapa

pemikiran dari para tokoh.

A. Teori Atom Dalton

John Dalton adalah pencetus teori atom. Ia terkenal karena teorinya yang

membangkitkan kembali istilah “atom”. Dalam buku karangannya yang berjudul

“New System of Chemical Philosophy” ia berhasil merumuskan hal tentang atom

sekitar tahun 1803. John Dalton hidup pada masa 1766-1844. Ia menyatakan

bahwa materi terdiri atas atom yang tidak dapat dibagi lagi. Tiap-tiap unsur terdiri

atas atom-atom dengan sifat dan massa identik, dan senyawa terbentuk jika atom

dari berbagai unsur bergabung dalam komposisi yang tetap.

John Dalton-lah ilmuwan Inggris yang di awal abad ke-19 mengedepankan

hipotesa atom ke dalam kancah ilmu pengetahuan. Dengan perbuatan ini, dia

menyuguhkan ide kunci yang memungkinkan kemajuan besar di bidang kimia

sejak saat itu. Supaya jelas, dia bukanlah orang pertama yang beranggapan bahwa

semua obyek material terdiri dari sejumlah besar partikel yang teramat kecil dan

tak terusakkan yang disebut atom. Pendapat ini sudah pernah diajukan oleh filosof

Yunani kuno, Democritus, bahkan mungkin lebih dini lagi. Hipotesa itu diterima

oleh Epicurus (filosof Yunani lainnya), dan dikedepankan secara brilian oleh

penulis Romawi, Lucretius (meninggal tahun 55 SM), dalam dia punya syair yang

masyhur “De rerum natura” (Tentang hakikat benda).

Teori Democritus (yang tidak diterima oleh Aristoteles) tidak diacuhkan orang

selama Abad Pertengahan, dan punya sedikit pengaruh terhadap ilmu

pengetahuan. Meski begitu, beberapa ilmuwan terkemuka dari abad ke-17

(termasuk Isaac Newton) mendukung pendapat serupa. Tetapi, tak ada teori atom

dikemukakan ataupun digunakan dalam penyelidikan ilmiah. Dan lebih penting

lagi, tak ada seorang pun yang melihat adanya hubungan antara spekulasi filosofis

tentang atom dengan hal-hal nyata di bidang kimia.

Itulah keadaannya tatkala Dalton muncul. Dia menyuguhkan “teori kuantitatif”

yang jelas dan jemih yang dapat digunakan dalam penafsiran percobaan kimia,

dan dapat dicoba secara tepat di laboratorium.

Meskipun terminologinya agak sedikit berbeda dengan yang kita gunakan

sekarang, Dalton dengan jelas mengemukakan konsep tentang atom, molekul,

elemen dan campuran kimia. Dia perjelas itu bahwa meski jumlah total atom di

dunia sangat banyak, tetapi jumlah dari pelbagai jenis yang berbeda agak kecil.

(Buku aslinya mencatat 20 elemen atau kelompok atom; kini sedikit di atas 100

elemen sudah diketahui). Meskipun perbedaan tipe atom berlainan beratnya,

Dalton tetap berpendapat bahwa tiap dua atom dari kelompok serupa adalah sama

dalam semua kualitasnya, termasuk “mass” (kuantitas material dalam suatu benda

diukur dari daya tahan terhadap perubahan gerak). Dalton memasukkan di dalam

bukunya satu daftar yang mencatat berat relatif dari pelbagai jenis atom yang

berbeda-beda, daftar pertama yang pernah disiapkan orang dan merupakan kunci

tiap teori kuantitatif atom.

Dalton juga menjelaskan dengan gamblang bahwa tiap dua molekul dari gabungan

kimiawi yang sama terdiri dari kombinasi atom serupa. (Misalnya, tiap molekul

“nitrous oxide” (N2O) terdiri dari dua atom nitrogen dan satu atom oxygen). Dari

sini membentuk sesuatu gabungan kimiawi tertentu –tak peduli bagaimana bisa

disiapkan atau di mana diperoleh– senantiasa terdiri dari elemen yang sama dalam

proporsi berat yang sepenuhnya sama. Ini adalah “hukum proporsi pasti,” yang

telah diketemukan secara eksperimentil oleh Joseph Louis Proust beberapa tahun

lebih dulu.

Begitu meyakinkan cara Dalton menyuguhkan teori ini, sehingga dalam tempo

dua puluh tahun dia sudah diterima oleh mayoritas ilmuwan. Lebih jauh dari itu,

ahli-ahli kimia mengikuti program yang diusulkan oleh bukunya: tentukan secara

persis berat relatif atom; analisa gabungan kimiawi dari beratnya; tentukan

kombinasi yang tepat dari atom yang membentuk tiap kelompok molekul yang

punya kesamaan ciri. Keberhasilan dari program ini sudah barang tentu luar biasa.

Tabel elemen dan kombinasinya dari John Dalton dan daftar berat atom

Adalah sulit menyatakan secara berlebihan arti penting dari hipotesa atom. Ini

merupakan pendapat sentral dalam pengertian kita tentang bidang ilmu kimia.

Tambahan lagi, ini merupakan pendahuluan esensial dari umumnya fisika

modern. Hanya karena masalah peratoman sudah begitu sering dibicarakan

sebelum Dalton sehingga dia tidak dapat tempat lebih tinggi dalam urutan daftar

buku ini.

John Dalton dilahirkan tahun 1766 di desa Eaglesfield di Inggris Utara. Sekolah

formalnya berakhir tatkala umurnya cuma baru tujuh tahun, dan dia hampir

sepenuhnya belajar sendiri dalam ilmu pengetahuan. Dia seorang anak muda yang

senantiasa memahami sesuatu lebih dulu dari rata-rata orang normal, dan ketika

umurnya mencapai dua belas tahun dia sudah jadi guru. Dan dia menjadi guru

atau pengajar pribadi hampir sepanjang hidupnya. Ketika umurnya meningkat

lima belas tahun dia pindah ke kota Kendal, umur dua puluh enam ke Manchester

dan menetap di situ hingga napas penghabisan keluar dari tenggorokannya tahun

1844. Mungkin perlu diketahui, dia tak pernah kawin.

Dalton menjadi tertarik dengan meteorologi di tahun 1787 tatkala umurnya dua

puluh satu tahun. Enam tahun kemudian dia terbitkan buku tentang masalah itu.

Penyelidikannya tentang udara dan atmosfir membangkitkan minatnya terhadap

kualitas gas secara umum. Dengan melakukan serentetan percobaan, dia temukan

dua hukum yang mengendalikan perilaku gas. Pertama, yang disuguhkan Dalton

tahun 1801, menegaskan bahwa volume yang diisi gas adalah proporsiona1

dengan suhunya. (Ini umumnya dikenal dengan “hukum Charles” sesudah

ilmuwan Perancis yang menemukannya beberapa tahun sebelum Dalton, tetapi

gagal menerbitkan hasil penyelidikannya). Kedua, juga disuguhkan tahun 1801,

dikenal dengan julukan “hukum Dalton” tentang tekanan bagian per bagian.

Menjelang tahun 1804, Dalton sudah merumuskan dia punya teori atom dan

menyiapkan daftar berat atom. Tetapi, buku utamanya A New System of Chemical

Philosophy baru terbit tahun 1808. Buku ini membuatnya termasyhur, dan dalam

tahun-tahun berikutnya, bunga penghargaan ditabur orang di atas kepalanya.

Secara kebetulan, Dalton menderita sejenis penyakit buta warna. Keadaan ini

malah membangkitkan keinginan tahunya. Dia pelajari masalah itu, dan

menerbitkan kertas kerja ilmiah tentang buta warna, suatu topik yang pertama

kalinya ditulis orang!

Model atom John Dalton

Hasil perenungan Dalton menyempurnakan teori atom Democritus. Bayangan

Dalton dan Democritus adalah bahwa benda itu berbentuk pejal. Dalam

perenungannya Dalton mengemukakan postulatnya tentang atom.

1. Setiap unsur terdiri dari partikel yang sangat kecil yang dinamakan dengan

atom

2. Atom dari unsur yang sama memiliiki sifat yang sama

3. Atom dari unsur berbeda memiliki sifat yang berbeda pula

4. Atom dari suatu unsur tidak dapat diubah menjadi atom unsur lain dengan

reaksi kimia, atom tidak dapat dimusnahkan dan atom juga tidak dapat

dihancurkan

5. Atom-atom dapat bergabung membentuk gabungan atom yang disebut molekul

6. Dalam senyawa, perbandingan massa masing-masing unsur adalah tetap.

Kelebihan model atom Dalton:

Mulai membangkitkan minat terhadap penelitian mengenai model atom.

Kelemahan model atom John Dalton :

Teori atom Dalton tidak dapat menerangkan suatu larutan dapat menghantarkan

arus listrik. Bagaimana mungkin bola pejal dapat menghantarkan arus listrik?

padahal listrik adalah elektron yang bergerak. Berarti ada partikel lain yang dapat

menghantarkan arus listrik.

B. Model Atom Leukippos (450-420 SM)

Leukippos adalah orang pertama yang mengemukakan tentang atom. Menurut

Leukippos “segala sesuatu yang ada itu terdiri atas atom dan ruang kosong yang

jumlahnya tak terhingga”. Para atomis menyangka bahwa atom-atom selalu

bergerak ke semua jurusan dan para atomis tidak merasa perlu untuk

menunjukkan suatu penyebab khusus yang mengakibatkan gerak itu. Bagi para

atomis adanya ruang kosong sudah cukup sebagai syarat yang memungkinkan

gerak atom. Atom-atom mulai bergerak dengan gerak puting beliung, makin lama

makin banyak atom mengambil bagian dalam gerak itu. Leukippos berpikir bahwa

dengan cara ini banyak dunia ditimbulkan. Dan sebuah benda berbeda dengan

benda lain karena bentuk, susunan, posisi, dan tumbukan antar atomnya.

C. Model Atom Demokritos (460-370 SM)

Demokritos lahir di kota Abdera di pesisir Thrake di Yunani Utara. Pemikirannya

sama dengan pemikiran Leukippos bahwa “alam semesta terdiri atas terdiri atas

atom-atom dan ruang hampa”. Atom-atom bebas bergerak dan dapat mengubah

posisinya. Atom-atom bersifat kekal, tak dapat dilihat dan tak dapat dibagikan.

Atom berbeda satu dengan yang lain dari ukuran, posisi, susunan, berat dan

kecepatannya. Benda yang tampak sesungguhnya merupakan kumpulan atom-

atom dan benda yang stabil terdiri atas atom-atom yang saling berkaitan.

Perubahan wujud benda disebabkan oleh gerakan, tumbukan, dan pengikatan

kembali atom-atom tersebut.

D. Model Atom Joseph John Thomson

Joseph John Thomson lahir di Creetham Hill, pinggiran kota Manchester pada

tanggal 18 Desember 1856. Dia mendaftar di Owens College, Manchester tahun

1870, dan tahun 1876 mendaftar di Trinity College, Cambridge sebagai pelajar

biasa. Dia menjadi anggota Trinity College tahun 1880, ketika dia menjadi

penerima Penghargaan Wrangler dan Smith (ke-2). Dia tetap menjadi anggota

Trinity College seumur hidupnya. Dia menjadi penceramah tahun 1883, dan

menjadi profesor tahun 1918. Dia adalah professor fisika eksperimental di

laboratorium Cavendish, Cambridge, dimana dia menggantikan John Strutt, 3rd

Baron Rayleigh, dari tahun 1884 sampai tahun 1918 dan menjadi profesor fisika

terhormat di Cambridge dan Royal Institution, London.

Thomson baru-baru itu tertarik pada struktur atom yang direfleksikan dalam

bukunya, yang berjudul “Treatise on the Motion of Vortex Rings” yang

membuatnya memenangkan Adams Prize tahun 1884. Bukunya yang berjudul

“Application of Dynamics to Physics and Chemistry” terbit tahun 1886, dan di

tahun 1892 dia menerbitkan buku berjudul “Notes on Recent Researches in

Electricity and Magnetism”.

Pekerjaan belakangan ini membungkus hasil-hasil yang didapat berikutnya sampai

pada kemunculan risalat James Clerk Maxwell yang terkenal dan sering disebut

sebagai jilid ketiga Maxwell. Thomson bekerja sama dengan Professor J.H.

Poynting untuk menulis buku fisika dalam empat jilid, berjudul Properties of

Matter dan tahun 1895, dia menghasilkan buku “Elements of the Mathematical

Theory of Electricity and Magnetism”, edisi kelima yang terbit di tahun 1921.

Tahun 1896, Thomson mengunjungi Amerika Serikat untuk memberikan kursus

dari empat ceramah, yang meringkaskan penelitian-penelitian barunya di

Universitas Princeton. Ceramahnya ini berikutnya diterbitkan dengan judul

“Discharge of Electricity through Gases (1897)”. Sekembalinya dari Amerika

Serikat, dia memperoleh pekerjaan paling brilian dalam hidupnya, yaitu

mempelajari memuncaknya sinar katode pada penemuan elektron, yang

dibicarakan selama kursus pada ceramah malamnya sampai Royal Instution pada

hari Jumat, 30 April 1897.

Bukunya “Conduction of Electricity through Gases terbit tahun 1903”, diceritakan

oleh Lord Rayleigh sebagai sebuah tinjauan atas “hari-hari hebatnya di

Laboratorium Cavendish”. Edisi berikutnya, ditulis dengan kolaborasi dengan

anaknya, George, dalam dua jilid (1928 dan 1933).

Thomson kembali ke Amerika tahun 1904, untuk menyampaikan enam

ceramahnya tentang kelistrikan dan zat di Universitas Yale. Ceramah itu memuat

beberapa pernyataan penting tentang struktur atom. Dia menemukan sebuah

metode untuk memisahkan jenis atom-atom dan molekul-molekul yang berbeda,

dengan menggunakan sinar positif, sebuah ide yang dikembangkan oleh Francis

Aston, Dempster dan lainnya, yang menuju pada banyak penemuan isotop. Dan

lagi, untuk itu hanya disebutkan dan dia menulis buku-buku, seperti The Structure

of Light (1907), The Corpuscular Theory of Matter (1907), Rays of Positive

Electricity (1913), The Electron in Chemistry (1923) dan otobiografinya, dan

buku Recollections and Reflections (1936), di antara banyak terbitan lainnya.

Thomson, seorang penerima perintah atas jasa, dilantik tahun 1908.

Dia dipilih menjadi anggota Royal Society tahun 1884 dan menjadi presiden

selama 1916-1920; dia memperoleh medali Royal and Hughes pada tahun 1894

dan 1902, dan memperoleh Medali Copley tahun 1914. Dia dianugerahi Medali

Hodgkins (Smithsonian Institute, Washington) tahun 1902; Medali Franklin dan

Medali Scott (Philadelphia), 1923; Medali Mascart (Paris), 1927; Medali Dalton

(Manchester), 1931; dan Medali Faraday (Institute of Civil Engineers) pada tahun

1938. Dia adalah Presiden British Association tahun 1909 (dan dari bagian A

tahun 1896 dan 1931) dan dia memegang gelar Doktor Kehormatan dari

Universitas Oxford, Dublin, London, Victoria, Columbia, Cambridge, Durham,

Birmingham, Göttingen, Leeds, Oslo, Sorbonne, Edinburgh, Reading, Princeton,

Glasgow, Johns Hopkins, Aberdeen, Kraków, dan Philadelphia.

Pada tahun 1890, dia menikahi Rose Elisabeth, putir Sir George E. Paget, K.C.B.

Mereka dianugerahi seorang putera, sekarang Sir George Paget Thomson,

profesor emeritus untuk fisika di Universitas London, yang juga dianugerahi

Nobel Fisika tahun 1937, dan seorang puteri. J. J. Thomson meninggal dunia pada

tanggal 30 Agustus 1940.

Sekilas tentang Elektron Elektron adalah partikel subatomik yang bermuatan

negatif dan umumnya ditulis sebagai e-. Elektron tidak memiliki komponen dasar

ataupun substruktur apapun yang diketahui, sehingga ia dipercayai sebagai

partikel elementer. Elektron memiliki massa sekitar 1/1836 massa proton. mentum

sudut (spin) instrinsik elektron adalah setengah nilai integer dalam satuan ħ, yang

berarti bahwa ia termasuk fermion. Antipartikel elektron disebut sebagai positron,

yang identik dengan elektron, tapi bermuatan positif. Ketika sebuah elektron

bertumbukan dengan positron, keduanya kemungkinan dapat saling berhambur

ataupun musnah total, menghasilan sepasang (atau lebih) foton sinar gama.

Elektron, yang termasuk ke dalam generasi keluarga partikel lepton pertama,

betisipasi dalam interaksi gravitasi, interaksi elektromagnetik dan interaksi lemah.

sama sprti semua materi, elektron memiliki sifat bak partikel maupun bak

gelombang (dualitas gelombang-partikel), sehingga ia dapat bertumbukan dengan

partikel lain dan berdifraksi seperti cahaya. Oleh karena elektron termasuk

fermion, dua elektron berbeda tidak dapat menduduki keadaan kuantum yang

sama sesuai dengan asas pengecualian Pauli.

Konsep muatan listrik yang tidak dapat dibagi-bagi lagi diteorikan untuk

menjelaskan sifat-sifat kimiawi atom oleh filsuf alam Richard Laming pada awal

tahun 1838; nama electron diperkenalkan untuk menamakan muatan ini pada

tahun 1894 oleh fisikawan Irlandia George Johnstone Stoney. Elektron berhasil di

identifikasikan sebagai partikel pada tahun 1897 oleh J.J. Thomson.

E. Model Atom Niels Bohr

Niels Bohr adalah penemu awal konsep mekanika kuantum untuk model atom.

Niels Bohr adalah seorang ahli fisika dari Denmark dan pernah meraih hadiah

Nobel Fisika pada tahun 1922. Putranya, Aage Niels Bohr, juga penerima Hadiah

Nobel. Niels Henrik David Bohr yang lahir 7 Oktober 1885 di Kopenhagen.

Beliau meninggal pada 8 November 1962 pada umur 77 tahun.

Dia meraih gelar doktor fisika dari Universitas Copenhagen pada 1911. Tak lama

sesudah itu dia pergi ke Cambridge, Inggris. Di situ dia belajar di bawah asuhan

J.J. Thompson, ilmuwan kenamaan yang menemukan elektron. Hanya dalam

beberapa bulan sesudah itu Bohr pindah lagi ke Manchester, belajar pada Ernest

Rutherford yang beberapa tahun sebelumnya menemukan nucleus (bagian inti)

atom. Adalah Rutherford ini yang menegaskan (berbeda dengan pendapat-

pendapat sebelumnya) bahwa atom umumnya kosong, dengan bagian pokok yang

berat pada tengahnya dan elektron di bagian luarnya. Tak lama sesudah itu Bohr

segera mengembangkan teorinya sendiri yang baru serta radikal tentang struktur

atom.Kertas kerja Bohr yang bagaikan membuai sejarah “On the Constitution of

Atoms and Molecules,” diterbitkan dalam Philosophical Magazine tahun 1933.

Teori Bohr memperkenalkan atom sebagai sejenis miniatur planet mengitari

matahari, dengan elektron-elektron mengelilingi orbitnya sekitar bagian pokok,

tetapi dengan perbedaan yang sangat penting: bilamana hukum-hukum fisika

klasik mengatakan tentang perputaran orbit dalam segala ukuran, Bohr

membuktikan bahwa elektron-elektron dalam sebuah atom hanya dapat berputar

dalam orbitnya dalam ukuran spesifik tertentu. Atau dalam kalimat rumusan lain:

elektron-elektron yang mengitari bagian pokok berada pada tingkat energi (kulit)

tertentu tanpa menyerap atau memancarkan energi. Elektron dapat berpindah dari

lapisan dalam ke lapisan luar jika menyerap energi. Sebaliknya, elektron akan

berpindah dari lapisan luar ke lapisan lebih dalam dengan memancarkan energi.

Teori Bohr memperkenalkan perbedaan radikal dengan gagasan teori klasik fisika.

Beberapa ilmuwan yang penuh imajinasi (seperti Einstein) segera bergegas

memuji kertas kerja Bohr sebagai suatu “masterpiece,” suatu kerja besar; meski

begitu, banyak ilmuwan lainnya pada mulanya menganggap sepi kebenaran teori

baru ini. Percobaan yang paling kritis adalah kemampuan teori Bohr menjelaskan

spektrum dari hydrogen atom.

Telah lama diketahui bahwa gas hydrogen jika dipanaskan pada tingkat kepanasan

tinggi, akan mengeluarkan cahaya. Tetapi, cahaya ini tidaklah mencakup semua

warna, tetapi hanya cahaya dari sesuatu frekuensi tertentu. Nilai terbesar dari teori

Bohr tentang atom adalah berangkat dari hipotesa sederhana tetapi sanggup

menjelaskan dengan ketetapan yang mengagumkan tentang gelombang panjang

yang persis dari semua garis spektral (warna) yang dikeluarkan oleh hidrogen.

Lebih jauh dari itu, teori Bohr memperkirakan adanya garis spektral tambahan,

tidak terlihat pada saat sebelumnya, tetapi kemudian dipastikan oleh para

pencoba. Sebagai tambahan, teori Bohr tentang struktur atom menyuguhkan

penjelasan pertama yang jelas apa sebab atom punya ukuran seperti adanya.

Ditilik dari semua kejadian yang meyakinkan ini, teori Bohr segera diterima, dan

di tahun 1922 Bohr dapat,hadiah Nobel untuk bidang fisika.

Tahun 1920 lembaga Fisika Teoritis didirikan di Kopenhagen dan Bohr jadi

direkturnya. Di bawah pirnpinannya cepat menarik minat ilmuwan-ilmuwan muda

yang brilian dan segera menjadi pusat penyelidikan ilmiah dunia.

Tetapi sementara itu teori struktur atom Bohr menghadapi kesulitan-kesulitan.

Masalah terpokok adalah bahwa teori Bohr, meskipun dengan sempurna

menjelaskan kesulitan masa depan atom (misalnya hidrogen) yang punya satu

elektron, tidak dengan persis memperkirakan spektra dari atom-atom lain.

Beberapa ilmuwan, terpukau oleh sukses luar biasa teori Bohr dalam hal

memaparkan atom hidrogen, berharap dengan jalan menyempurnakan sedikit teori

Bohr, mereka dapat juga menjelaskan spektra atom yang lebih berat. Bohr sendiri

merupakan salah seorang pertama yang menyadari penyempurnaan kecil itu tak

akan menolong, karena itu yang diperlukan adalah perombakan radikal. Tetapi,

bagaimanapun dia mengerahkan segenap akal geniusnya, toh dia tidak mampu

memecahkannya.

Pemecahan akhirnya ditemukan oleh Werner Heisenberg dan lain-lainnya, mulai

tahun 1925. Adalah menarik untuk dicatat di sini, bahwa Heisenberg –dan

umumnya ilmuwan yang mengembangkan teori baru– belajar di Kopenhagen,

yang tak syak lagi telah mengambil manfaat yang besar dari diskusi-diskusi

dengan Bohr dan saling berhubungan satu sama lain. Bohr sendiri bergegas

menuju ide baru itu dan membantu mengembangkannya. Dia membuat

sumbangan penting terhadap teori baru, dan liwat disuksi-diskusi dan tulisan-

tulisan, dia menolong membikin lebih sistematis.

Tahun 1930-an lebih menunjukkan perhatiannya terhadap permasalahan bagian

pokok struktur atom. Dia mengembangkan model penting “tetesan cairan” bagian

pokok atom. Dia juga mengajukan masalah teori tentang “kombinasi bagian

pokok” dalam reaksi atom untuk dipecahkan. Tambahan pula, Bohr merupakan

orang yang dengan cepat menyatakan bahwa isotop uranium yang terlibat dalam

pembagian nuklir adalah U235. Pernyataan ini punya makna penting dalam

pengembangan berikutnya dari bom atom.

Dalam tahun 1940 balatentara Jerman menduduki Denmark. Ini menempatkan diri

Bohr dalam bahaya, sebagian karena dia punya sikap anti Nazi sudah tersebar

luas, sebagian karena ibunya seorang Yahudi. Tahun 1943 Bohr lari

meninggalkan Denmark yang jadi daerah pendudukan, menuju Swedia. Dia juga

menolong sejumlah besar orang Yahudi Denmark melarikan diri agar terhindar

dari kematian dalam kamar-kamar gas Hitler. Dari Swedia Bohr lari ke Inggris

dan dari sana menyeberang ke Amerika Serikat. Di negeri ini, selama perang

berlangsung, Bohr membantu membikin bom atom,Seusai perang, Bohr kembali

kampung ke Denmark dan mengepalai lembaga hingga rohnya melayang tahun

1562. Dalam tahun-tahun sesudah perang Bohr berusaha keras –walau tak

berhasil– mendorong dunia internasional agar mengawasi penggunaan energi

atom.

Bohr menikah pada tahun 1912, di sekitar saat-saat dia melakukan kerja besar di

bidang ilmu pengetahuan. Dia punya lima anak, salah seorang bernama Aage

Bohr, memenangkan hadiah Nobel untuk bidang fisika di tahun 1975. Bohr

merupakan orang yang paling disenangi di dunia ilmuwan, bukan semata-mata

karena menghormat ilmunya yang genius, tetapi juga pribadinya dan karakter

serta rasa kemanusiaannya yang mendalam.

Kendati teori orisinal Bohr tentang struktur atom sudah berlalu lima puluh tahun

yang lampau, dia tetap merupakan salah satu dari tokoh besar di abad ke-20. Ada

beberapa alasan mengapa begitu. Pertama, sebagian dari hal-hal penting teorinya

masih tetap dianggap benar. Misalnya, gagasannya bahwa atom dapat ada hanya

pada tingkat energi yang cermat adalah merupakan bagian tak terpisahkan dari

semua teori-teori struktur atom berikutnya.

Hal lainnya lagi, gambaran Bohr tentang atom punya arti besar buat menemukan

sesuatu untuk diri sendiri, meskipun ilmuwan modern tak menganggap hal itu

secara harfiah benar. Yang paling penting dari semuanya itu, mungkin, adalah

gagasan Bohr yang merupakan tenaga pendorong bagi perkembangan “teori

kuantum.” Meskipun beberapa gagasannya telah kedaluwarsa, namun jelas secara

historis teori-teorinya sudah membuktikan merupakan titik tolak teori modern

tentang atom dan perkembangan berikutnya bidang mekanika kuantum.

F. Model Atom Wilhelm Conrad Rontgen

Wilhelm Conrad Rontgen si penemu sinar x dilahirkan tahun 1845 dikota Lennep,

jerman. Dia peroleh gelar doktor tahun 1869 dari universitas Zurich. Selama 19

tahun sesudah itu, Rontgen bekerja diberbagai universitas, dan lambat laun

peroleh reputasi seorang ilmuwan yang jempol. Tahun 1888 dia diangkat jadi

mahaguru bidang fisika dan Direktur Lembaga Fisika Universitas Wurburg.

Disitulah, tahun 1895, Rontgen membuat penemuan yang membuat namanya

kesohor.

Tanggal 8 november 1895 Rontgen lagi bikin percobaan dengan “sinar cathode”.

Sinar cathode terdiri dari arus elektron, arus diproduksi dengan menggunakan

voltase tinggi antara elektrode yang ditempatkan pada masing – masing ujung

tabung gelas yang udaranya hampir dikososngkan seluruhnya. Sinar cathode

sendiri tidak khusus merembes dan sudah distop oleh beberapa sentimeter udara.

Pada peristiwa ini rontgen sudah sepenuhnya menutup dia punya tabung sinar

cathodedengan kertas hitam tebal, sehingga biarpun sinar listrik dinyalakan, tak

ada cahaya yang bisa terlihat dari tabung. Tetapi, tatkala rontgen menyalakan arus

listrik di dalam tabung sinar cathode, dia terperanjat melihat bahwa cahaya mulai

memijar pada layar yang terletak dekat bangku seperti distimulir oleh sinar lampu.

Dia padamkan tabung dan layar (yang terbungkus oleh barium platino cyanide)

cahaya berhenti memijar. Karena tabung sinar cathode sepenuhnya tertutup,

rotgen segera sadar bahwa sesuatu bentuk radiasi yang tak kelihatan mesti datang

dari tabung ketika cahaya listrik dinyalakan. Karena ini merupakan hal yang

misterius, dia sebut radiasi yang tampak itu dengan “sinar X”. Adapun merupakan

lambang matematik biasa untuk sesuatu yang tidak diketahui.

Tergiur oleh penemuannya yang kebetulan itu, Rontgen menyisihkan

penyelidikan – penyelidikan lain dan pusatkan perhatian terhadap penelaahan hal-

ihwal yang terkandung dalam “sinar X”. Sesudah beberapa minggu kerja keras,

dia menemukan bukti – bukti lain seperti ini:

1. Sinar X bisa membikin sinar pelbagai benda kimia selain “Barium

Platinocyanide”.

2. Sinar X dapat menerobos melalui pelbagai benda yang tak tembus oleh

cahaya biasa. Khusus Rontgen menemukan bahwa sinar X dapat menembus

langsung dagingnya tetapi berhenti pada tulangnya. Dengan jalan meletakkan

tangannya antara tabung sinar cathode dan layar yang bersinar, Rontgen dapat

melihat dilayar bayangan dari tulang tanganya.

3. Sinar X berjalan menurut garis lurus, tidak seperti partikel bermuatan listrik,

sinar x tidak terbelokan oleh bidang magnet.

Sinar X memberi sumbangan besar dan kemajuan dunia kedokteran. Bulan

desember 1895 Rontgen menulis kertas kerja pertamanya mengenai sinar X.

Laporannya dalam waktu singkat menggugah perhatian dan kegemparan. Dalam

tempo beberapa bulan, beratus ilmuwan melakukan penyelidikan sinar X, dan

dalam tempo setahun sekitar 1000 kertas kerja diterbitkan tentang masalah itu!

Salah seorang ilmuwan yang penyelidikannya langsung bersandar dari hasil

penemuan Rontgen adalah Antoine Henri Becquerel. Orang ini, meskipun maksud

utamanya menyelidiki sinar X, justru menemukan fenomena penting tentang

radioaktivitas.

Secara umum, sinar X bekerja bilamana enerji tinggi elektron mengenai sasaran.

Sinar X itu sendiri tidak mengandung elektron, tetapi gelombang elektron

magnetik. Oleh karena itu pada dasarnya dia serupa dengan radiasi yang dapat

terlihat mata (yaitu gelombang cahaya), kecuali panjang gelombang sinar X jauh

lebih pendek. Penggunaan sinar X yang paling dikenal tentu saja di bidang

pengobatan dan diagnosa gigi. Penggunaan lain adalah di bidang radioterapi, di

mana sinar X digunakan untuk menghancurkan tumor ganas atau mencegah

pertumbuhannya. Sinar X juga banyak digunakan di pelbagai keperluan industri.

Misalnya, bisa digunakan buat ukur tebal sesuatu benda atau mencari kerusakan

yang tersembunyi. Sinar X juga berfaedah di banyak bidang penyelidikan ilmiah,

mulai dari biologi hingga astronomi.

Khususnya,sinar X menyuguhkan para ilmuwan sejumlah besar informasi yang

berkaitan dengan atom dan struktur molekul. Kendati begitu, orang janganlah

berlebih-lebihan menilai arti penting Rontgen. Memang benar, penggunaan sinar

X membawa banyak manfaat, tetapi orang tidak bisa berkata dia telah merombak

keseluruhan teknologi kita, seperti halnya penemuan Faraday atas pembuktian

elektro magnetik. Begitu pula orang tidak bisa bilang penemuan sinar X benar-

benar merupakan arti penting yang mendasar dalam teori ilmu pengetahuan. Sinar

ultraviolet (yang panjang gelombangnya lebih pendek ketimbang cahaya yang

tampak oleh mata) telah diketahui orang hampir seabad sebelumnya.

Adanya sinar X yang punya persamaan dengan gelombang ultraviolet, kecuali

panjang gelombangnya masih lebih pendek-- masih berada dalam kerangka fisika

klasik. Di atas segala-galanya, saya pikir layak menempatkan arti penting Rontgen

di bawah Becquerel yang penemuannya lebih punya makna penting yang

mendasar. Rontgen tak punya anak, karena itu dia dan istrinya mengangkat anak

seorang gadis. Tahun 1901 Rontgen menerima Hadiah Nobel untuk bidang fisika,

yang untuk pertama kalinya diberikan untuk bidang itu. Dia tutup usia di Munich,

Jerman tahun 1923.

G. Model Atom Dmitriy Ivanovich Mendeleyev

Dmitry ivanovich Mendeleyev (1834-1907) ialah seorang ahli kimia dari

Kekaisaran Rusia yang menciptakan tabel periodik berdasarkan peningkatan

bilangan atom. Bilangan ini menunjukkan jumlah proton yang terdapat dalam inti

atom. Jumlah proton sama dengan jumlah elektron yang mengelilingi atom bebas.

Ia menemukannya sewaktu menyiapkan sebuah buku pelajaran untuk

mahasiswanya. Ia menemukan bahwa jika ia menata unsur-unsur menurut

kenaikan massa atom, unsur dengan sifat yang mirip akan muncul dengan selang

yang berskala. Ia berhasil menyajikan hasil kerjanya pada Himpunan Kimia Rusia

di awal 1869.

Hal itu memberi keuntungan baginya karena di akhir tahun yang sama, seorang

kimiawan lain dari Jerman, Julius Lothar Meyer, juga berhasil menyusun tabel

yang sama, namun karena berhasil lebih dulu, Mendeleyevlah yang dianggap

sebagai penemu daftar berkala.

Dalam penelitiannya, ia membuat beberapa urutan tentang unsur-unsur zat kimia

yang telah diketahui dengan menyusun seperangkat kartu, di mana setiap kartu

berisi tiap-tiap unsur dan sifat-sifat kimianya. Ia menemukan hukum periodik

ketika menyusun kartu-kartu itu, yang disusun secara berurutan menurut

peningkatan massa atomnya, dan sifat-sifatnya diulangi secara periodik. Bahkan

ada sedikit kelebihan pada tabel periodik yang disusun, yaitu adanya adanya

pengakuan tentang unsur-unsur baru yang belum diketahui pada massa ia

menemukan tabel periodik tersebut seperti galium, germanium, dan skandium. Ia

menyediakan ruang untuk unsur-unsur itu dan bahkan telah memperkirakan

berapa massa atom dan bagaimana sifat-sifat kimianya nanti.

H. Model Atom Ernest Rotherford

Ernest Rutherford lahir pada tanggal 30 Agustus 1871, di Nelson, Selandia Baru,

Ayahnya James Rutherford dari Skotlandia adalah seorang tukang roda, yang

bermigrasi ke Selandia Baru dengan kakek dan seluruh keluarganya pada tahun

1842. Ibunya, née Martha Thompson, adalah seorang guru sekolah di Inggris.

Ernest menerima pendidikan awal di sekolah pemerintah Nelson Collegiate

School pada usia 16 tahun. Pada tahun 1889 ia mendapat beasiswa Universitas

dan ia pindah ke Universitas di Selandia Baru, Wellington, di mana ia masuk

Canterbury College.

Ia lulus MA pada tahun 1893 di Fakultas Matematika dan Ilmu Fisika dan

kemudian dia melanjutkan dengan penelitian di Collegenya dengan waktu yang

singkat, dan menerima gelar B.Sc. di tahun berikutnya. Pada tahun yang sama,

1894, ia mendapatkan beasiswa di bidang Sains pada tahun 1851 yang

memungkinkan dia pergi ke Trinity College, Cambridge, sebagai mahasiswa riset

di Cavendish Laboratory di bawah pimpinan JJ Thomson. Pada tahun 1897 ia

dianugerahi titel B.A. dari Penelitian Gelar dan Kesiswaan Trotter Coutts-Trinity

College. Kesempatan datang ketika jabatan Ketua bidang Fisika di McGill

University, Montreal, menjadi kosong, dan pada 1898 ia berangkat ke Kanada

untuk mengambil posisis tersebut.

Rutherford kembali ke Inggris pada tahun 1907 menjadi Profesor Fisika di

Universitas Manchester, menggantikan Sir Arthur Schuster, dan pada 1919 ia

menerima undangan untuk dari Sir Joseph Thomson sebagai Profesor Fisika

Cavendish di Cambridge. Dia juga menjadi Ketua Dewan Penasehat, HM

Pemerintah, Departemen Penelitian Ilmiah dan Industri; Profesor Filsafat Alam,

Royal Institution, London; dan Direktur Laboratorium Mond Royal Society,

Cambridge.

Pada kedatangannya di Cambridge bakatnya dengan cepat diakui oleh Profesor

Thomson. Selama penelitian pertamanya di Laboratorium Cavendish, ia

menemukan sebuah detektor untuk gelombang elektromagnetik, suatu fitur

penting yang magnetizing kumparan yang cerdik kecil berisi kumpulan kawat besi

magnet. Dia bekerja bersama-sama dengan Thomson mengamati perilaku ion-ion

yangdalam gas yang telah di berikan sinar-X, dan juga, pada tahun 1897, pada

mobilitas ion dalam hubungannya dengan kekuatan medan listrik, dan pada topik

terkait seperti efek fotolistrik. Pada tahun 1898 ia melaporkan adanya sinar alfa

dan beta pada radiasi uranium dan mengindikasikan beberapa penelitian mereka.

Di Montreal, ada banyak kesempatan untuk riset di McGill, dan karyanya pada

bidang radioaktif, terutama pada emisi sinar alfa, dilanjutkan di Laboratorium

Macdonald. Dengan RB Owens ia mempelajari "emanasi" dari thorium dan

menemukan gas mulia baru, sebuah isotop radioaktif, yang kemudian dikenal

sebagai thoron. Frederick Soddy tiba di McGill pada 1900 dari Oxford, dan ia

bekerja sama dengan Rutherford dalam menciptakan "teori disintegrasi"

radioaktivitas yang menganggap fenomena radioaktif seperti atom tidak molekuler

proses. Teori ini didukung oleh sejumlah besar bukti eksperimental, sejumlah zat

radioaktif baru ditemukan dan posisi mereka dalam serangkaian transformasi telah

ditetapkan. Otto Hahn, yang kemudian menemukan atom fisi, bekerja di bawah

Rutherford di Montreal Laboratory di 1905-06.

Di Manchester, Rutherford melanjutkan penelitian tentang sifat-sifat pancaran

radium dan sinar alpha dan, bersama dengan H. Geiger, sebuah metode untuk

mendeteksi satu partikel alpha dan menghitung jumlah radium yang di susun dan

dipancarkan. Pada tahun 1910, penyelidikannya ke dalam hamburan sinar alfa dan

sifat struktur dalam atom yang menyebabkan penyebaran tersebut menyebabkan

postulation dari konsep "inti (atom)", yang berkontribusi besar dalam fisika. Niels

Bohr pada tahun 1912 bergabung dengannya di Manchester dan ia mengadaptasi

struktur nuklir Rutherford untuk Max Planck's quantum theory dan yang diperoleh

teori struktur atom yang, dengan kemudian perbaikan, terutama sebagai akibat

dari konsep Heisenberg, tetap berlaku sampai hari ini. Pada tahun 1913, bersama-

sama dengan HG Moseley, ia menggunakan sinar katoda untuk membombardir

atom dari berbagai unsur dan menunjukkan bahwa struktur dalam berhubungan

dengan kelompok garis-garis yang mencirikan unsur-unsur.

Setiap elemen kemudian dapat ditetapkan nomor atom, dan yang lebih penting,

sifat setiap elemen dapat didefinisikan oleh nomor ini. Pada tahun 1919, selama

tahun lalu di Manchester, ia menemukan bahwa inti elemen ringan tertentu,

seperti nitrogen, dapat "hancur" oleh dampak energik partikel alpha radioaktif

yang berasal dari beberapa sumber, dan bahwa selama proses ini cepat proton

yang dipancarkan. Blackett kemudian terbukti, dengan kamar awan, bahwa

nitrogen dalam proses ini adalah benar-benar berubah menjadi isotop oksigen,

sehingga Rutherford adalah orang pertama yang sengaja merubah satu unsur ke

lain. G. de Hevesy juga salah satu kolaborator Rutherford di Manchester.

Seorang pemimpin inspirasi Laboratorium Cavendish, ia menuntun banyak

pemenang Hadiah Nobel di masa mendatang terhadap prestasi besar mereka:

Chadwick, Blackett, Cockcroft dan Walton, sedangkan peraih Nobel lain yang

bekerja dengannya di Cavendish lebih pendek atau lebih periode: GP Thomson,

Appleton, Powell, dan Aston. C.D. Ellis, rekan-rekan penulis pada tahun 1919 dan

1930, menunjukkan "bahwa mayoritas eksperimen di Cavendish benar-benar

dimulai oleh Rutherford saran langsung atau tidak langsung". Dia tetap aktif dan

bekerja sampai akhir hidupnya. Rutherford menerbitkan beberapa buku:

Radioaktivitas (1904); radioaktif Transformations (1906); Radiasi dari zat

radioaktif, dengan James

Chadwick dan CD Ellis (1919, 1930) - sebuah buku yang didokumentasikan

sepenuhnya berfungsi sebagai daftar kronologis dari sekian banyak dokumen-

dokumen untuk belajar masyarakat, dan sebagainya; Struktur Elektro Matter

(1926); The Artificial Transmutasi Unsur (1933); The Newer Alkimia (1937).

Rutherford diberi gelar kebangsawanan pada tahun 1914, ia diangkat menjadi

Order of Merit pada tahun 1925, dan pada tahun 1931 ia diciptakan Pertama

Baron Rutherford of Nelson, Selandia Baru, dan Cambridge. Ia terpilih Fellow

dari Royal Society pada tahun 1903 dan para Presiden 1925-1930. Di antara

sekian banyak penghargaan, ia dianugerahi Medali Rumford (1905) dan medali

Copley (1922) dari Royal Society, Bressa Prize (1910) dari Turin Academy of

Science, Albert Medal (1928) dari Royal Society of seni, Medali Faraday (1930)

dari Institution of Electrical Engineers, yang D. Sc tingkat Universitas New

Zealand, dan gelar doktor kehormatan dari Universitas Pennsylvania, Wisconsin,

McGill, Birmingham, Edinburgh, Melbourne, Yale, Glasgow, Giessen,

Copenhagen, Cambridge, Dublin, Durham, Oxford, Liverpool, Toronto, Bristol,

Cape kota, London dan Leeds.

Rutherford menikah dengan Mary Newton, putri dari Arthur dan Maria de Renzy

Newton, pada tahun 1900. Anak tunggal mereka, Eileen, menikah dengan

fisikawan RH Fowler. Ia meninggal di Cambridge pada 19 Oktober 1937. Abunya

dimakamkan di tengah gereja Westminster Abbey, di barat Sir Isaac Newton's

makam dan oleh Lord Kelvin.

DAFTAR PUSTAKA

http://www.Biografi John Dalton Pencetus Teori Atom - Biografi Web.htm Diakses pada tanggal 26 maret 2013

http://www.Biografi J.J Thomson – Penemu Elektron 2LiSan.Com.htm. Diakses pada tanggal 26 maret 2013

http://www.Biografi Niels Bohr Penemu Model Atom - Biografi Web.htm Diakses pada tanggal 26 maret 2013

http://www.Biografi Wilhelm Conrad Rontgen - Penemu Sinar X Biografi Tokoh Dunia Biografi dan Profil Tokoh Terkenal.htm. Diakses pada tanggal 26 maret 2013

http://www.Biografi Ernest Rutherford - Penemu Model Atom Biografi Tokoh Dunia Biografi dan Profil Tokoh Terkenal.htm. Diakses pada tanggal 26 maret 2013

http://www.Biografi Wilhelm Conrad Rontgen - Penemu Sinar X Biografi Tokoh Dunia Biografi dan Profil Tokoh Terkenal. Diakses pada tanggal 26 maret 2013

http://www.Dmitri Mendeleev - Biography, Facts and Pictures.htm. Diakses pada tanggal 26 maret 2013

http://www.Share Is Beautiful!.htm. Diakses pada tanggal 26 maret 2013

TUGAS TUGAS Radiofarmasi

Sejarah Penemuan Teori Atom

DI SUSUN OLEH :

ARIANDINI KANADIA ( 08311037 )

JURUSAN FARMASIJURUSAN FARMASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUANFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMALAM

UNIVERSITAS TULANG BAWANGUNIVERSITAS TULANG BAWANG

20132013

Pengertian Isotop, Isobar, dan Isoton

Salah satu teori Dalton menyatakan bahwa atom - atom dari unsur yang sama

memiliki massa yang sama. Pendapat Dalton ini tidak sepenuhnya benar, kini

diketahui bahwa atom – atom dari unsur yang sama dapat memiliki massa yang

berbeda. Fenomena semacam ini disebut Isotop.

Isotop adalah unsur – unsur sejenis yang memiliki nomor atom yang sama, tetapi

memiliki massa atom yang berbeda/unsur – unsur sejenis yang memiliki jumlah

proton sama, tetapi jumlah neutron berbeda. Contohnya: atom oksigen memiliki

tiga isotop, yaitu : 8O16, 8O17, 8O18

Isobar adalah atom dari unsur yang berbeda (mempunyai nomor atom yang

berbeda), tetapi mempunyai nomor atom yang sama. Contohnya : 14O6 dengan 14O7

dan 24Na11 dengan 24Mg12

Isoton adalah atom dari unsur yang berbeda (mempunyai nomor atom yang

berbeda), tetapi mempunyai jumlah neutron yang sama. Contohnya : 6C13 dengan

7N14