Sifat Dasar AtomModel Atom ThomsonInti Atom Rutherford

Kelompok 5

Esti Nur UbaeniRichard Anugrah Tigor

Risa Purwaningsih

Mata Kuliah Fisika Modern Program Studi Kimia, Jurusan Kimia

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan - UNJ

1. Sifat-Sifat Dasar atom

• Atom sangatlah kecil• Semua atom stabil• Semua atom mengandung elektron

bermuatan negatif, namun netral• Atom memancarkan dan menyerap

radiasi elektromagnetik

2. Model Atom Thompson• Model atom Thompson dikenal dengan model atom roti

kismis• Gambar Analogi:

Z sebagai sebuah elektron tersebar dalam sebuah bola bermuatan positif Ze berjari-jari R. Setiap permukaan bola berjari-jari r mengandung fraksi muatan sebanding dengan r3/R3 .

Fraksi muatan dalam bola qdalam = Ze = Ze

Menurut hukum Gauss, medan elektrik (E) dapat dihitung dengan

∫ E.dS = qdalam

Karena bola bersifat simetri, maka medan elektrik berada pada seluruh permukaan bola

E = = kr

E =

Maka, gaya elektrik sebesar

F=

Elektron-elektrondalam atom Thompson akan bergetar sekitar kedudukan setimbangnya, maka

V = k: tetapan

Kegagalan mencolok model Thompson muncul dari partikel (proyektil) bermuatan atom. Karena gaya elektrik tadi maka lintasan mengalami gaya pembelokkan, gaya – gaya tersebut adalah:

Gaya tolak yang ditimbulkan muatan positif atom

Gaya tarik oleh elektron-elektron yang bermuatan negatif

Gambar analogi:

Maka sudut belok yang memberikan sebagian momentum dalam arah y

Δ py = ∫fy dt fy = F cos

Maka F = = zkrWaktu yang digunakan proyektil untuk melewati

atom adalahT dimana T= waktu total

b= parameter impakR= jari-jari bola

b y xr

ø

Gambar analogi:

Δ py

MakaØ   =

Sudut hambur ømaks bagi satu tumbukan adalah

Ømaks =

Sudut hambur rata-rata adalah Øavg =

b øbR

Contoh soal1. Dengan menggunakan model atom

Thompson dengan R= 0,1 nm (jari-jari khas atom), hitunglah sudut belok rata-rata per tumbukan apabila berkas partikel alfa bereergi 5MeV (z=2) dihamburkan dari atom emas (Z=79) !

Pemecahan soal zkR2 = z ( ) R2 dengan = 1.44

eV nm

mv2= 2K =10 MeV

MakaØavg =

Gambar analogi:

Analisis terhadap berbagai percobaan hamburan diatas mendorong Rutherford utuk mengusulkan bahwa massa dan muatan positif atom tidaklah tersebar secara merata dalam seluruh volume atom, tetapi terbatas hanya dalam suatu daerah yang sangat kecil dengan diameter sebesar 10-14 pada pusat atom.

3. Inti Atom Rutherford

• Muatan dan massa atom terpusatkan pada pusatnya, dalam suatu daerah yang disebut inti (nucleus).

b 𝜃

Hubungan antara B dan

• Pada kedudukanawal ø=0, r, dankedudukanakhir, r

Partikel yang menghampiriintidengannilai b yang lebihkecil, akandihamburkandengansudut yang lebihbesardaripada.

b 𝜃

b

rø

Kajian hamburan Rutherford

1. Fraksi partikel yang dihamburkanpadasudut yang lebihbesardaripada.

>>jumlahpartikel yang menghampirisebuah atom dalamsuatudaerahcakupan

𝑓 ¿𝑏= 𝑓 ¿ 𝜃=𝑛𝑡 𝜋𝑏2

Kajian hamburan Rutherford

2. Rumushamburan Rutherford danbuktipercobaannya.

Fraksidfadalah

Pernyataandbdalam d

Jadi

• Maka rumusHamburan Rutherford

4 ramalanrumusanhamburansemuanyaterbuktikankeberlakuannya:a. Nb. Nc. N

3. Jarakhampiriterdekatpartikelhamburkeintipenghambur>>partikelbermuatan (+) menghampirsebuahinti atom, gerakannyamengalamiperlambatankarenasebagianEkawaldiubahmenjadiEp yang berasaldarigayatolak Coulomb inti atom.

6.4 SPEKTRUM GARIS

Radiasi elektromagnetik dari berbagai atom dapat dikelompokan

ke dalam spektrum kontinu dan spektrum diskret atau garis.

Spektrum Kontinu• Adalah spektrum yang terdiri atas cahaya dengan

semua panjang gelombang.

• Spektrum matahari merupakan spektrum kontinu artinya mengandung semua panjang gelombang secara bersinambungan.

Spektrum garis atau diskret atau diskontinu

• Hanya terdiri atas garis garis-garis cahaya monokromatik dengan panjang gelombang tertentu.

• Panjang gelombang cahaya yang terdapat dalam spektrum merupakan karakteristik dari unsur yang menghasilkan spektrum tersebut.

• Dihasilkan oleh unsur yang tereksitasi.

Cahaya putih Tersusun atas bermacam spektrum warna Jika dilewatkan prisma, akan terdispersi

menjadi spektrum warna penyusunnya.

Saat atom tereksitasi kembali ke keadaan dasar

memancarkan energi dalam bentuk radiasi EM

Spektrum atom hydrogenGas hidrogen yang ditempatkan di tabung lucutan gas dan diberi beda potensial akan menghasilkan cahaya merah kebiru-biruan yang dapat dianalisis dengan sebuah spektrograf. Batas panjang gelombang berkisar 410,2 nm – 656,3 nm (Deret Balmer).

Pada tahun 1884, J.J. Balmer, seorang guru matematika Swiss, menemukan bahwa panjang gelombang spektrum garis pancar hidrogen dalam daerah tampak dapat dicocokan dengan rumus :

Keterangan :

λ : satuan dalam nm

n : bilangan bulat mulai dari 3

Semua kelompok garis spektrum dalam spektrum hidrogen dapat dicocokan dengan :

λlimit : panjang gel deret batasn : n0 + 1

Lyman : n0=1

Balmer: n0=2

Paschen : n0=3

Brackett : n0=4

Pfund : n0=5

SoalBatas deret dari Paschen (n0 = 3) adalah 820,1 nm. Tentukan ketiga panjang gelombang terpanjang dari deret Paschen ini.

Pemecahan:

Ketiga transisi ini berada dalam rentang inframerah spektrum elektromagnetik.