Senin, 09 Januari 2012

Analisis Teori Penemu Atom

1.                  Democritus (460 SM) (Partikel Kecil Tak Dapat Dipecah Lagi)

           Beberapa filosofi Yunani kuno, seperti Democritus (460 SM), berpandangan bahwa material terdiri dari partikel-partikel kecil, sedemikian kecilnya sehingga ia tidak dapat dibagi lagi. (Dalam bahasa Yunani “atomos”, dalam bahasa Latin “atomus”, berarti “tak dapat dibagi”).
Walaupun pandangan atau teori ini bersifat spekulatif, namun ia mampu bertahan sampai kurang lebih dua ribu tahun lamanya.

Abul Hasan Al Asy’ari

           Salah satu  ilmuwan muslim yang menyinggung masalah atom adalah  Abul Hasan Al Asy’ari (873-935 M).  Namun ia mengkaitkannya dengan masalah kejadian alam semesta. Ia berpendapat bahwa alam semesta ini terwujud karena adanya atom-atom yang menyusunnya. Atom-atom itu sudah mempunyai sifat sendiri dan tidak dapat berkembang serta tidak saling mempengaruhi. Jadi menurutnya, atom-atom penyusun alam semesta tidak dapat berubah. Atom-atom tidak dapat dipisahkan satu sama lainnya oleh ruang dan tidak saling mempengaruhi. Perubahan yang terjadi di alam semesta, terjadi karena atom-atom senantiasa “keluar-masuk” dari eksistensi (alam “ada”). Berdasarkan keyakinannya terhadap Allah SWT, ia meyakini bahwa ”masuk” artinya diciptakan Tuhan dan “keluar” berarti ditiadakan Tuhan. Jadi, menurutnya, atam-atom itu selalu diciptakan Tuhan setiap saat untuk menggantikan atom-atom yang sudah ditiadakanya.
    
              Pada tahun 1661, Robert Boyle mempublikasikan buku The Sceptical Chymist yang berargumen bahwa materi-materi di dunia ini terdiri dari berbagai kombinasi "corpuscules" ataupun atom-atom yang berbeda.

               Pada tahun 1789, istilah element (unsur) didefinisikan oleh seorang bangsawan dan peneliti Perancis, Antoine Lavoisier, sebagai bahan dasar yang tidak dapat dibagi-bagi lebih jauh lagi dengan menggunakan metode-metode kimia.
    
                 Pada tahun 1803, John Dalton menggunakan konsep atom untuk menjelaskan mengapa unsur-unsur selalu bereaksi dalam perbandingan yang bulat dan tetap dan mengapa gas-gas tertentu lebih larut dalam air dibandingkan dengan gas-gas lainnya. Ia mengajukan bahwa setiap unsur mengandung atom-atom tunggal unik yang dapat kemudian lebih jauh bergabung menjadi senyawa-senyawa kimia. Pada periode abad 17 sampai  permulaan abad ke-19, telah diletakkan suatu pandangan baru untuk menjelaskan sifat-sifat fisika dari keadaan zat padat, gas dan cair serta mengidentifikasikan fakta-fakta penggabungan kimiawi secara kuantitatif. Sebelum permulaan abad ke-19, tidak semua ilmuwan meyakini gagasan atom, karena belum diperoleh kejelasan mengenai fakta-fakta yang dapat mendukungnya. Dengan demikian gagasan konsep atom yang dikemukakan Dalton (1766-1844), dipandang sebagai kelanjutan pandangan filosof atomik .

                Pada tekanan biasa, gas tidak menghantarkan listrik, kecuali dengan voltage listrik yang sangat tinggi. Akan tetapi percobaan yang dilakukan sekitar tahun 1879 antara lain oleh J. Pluckers, mengungkapkan bahwa gas dapat menghantarkan listrik pada voltage yang relative rendah asalkan tekanannya cukup kecil. Untuk percobaan ini digunakan sebuah tabung kaca yang berisi udara dengan tekanan yang amat rendah kira-kira 1/1000 tekanan atmosfir. Pada bagian tabung terpasang dua elektroda yang masing-masing dihubungkan dengan sumber arus searah apabila tabung itu dihubungkan dengan sumber arus bertegangan tinggi (1000 Volt) ternyata menghasilkan suatu cahaya yang dapat terlihat jelas di sepanjang tabung itu. Kemudian apabila tekanan gas terus-menerus dikurangi hingga kira-kira 1/100.000 tekanan atmosfir, semua cahaya itu menghiang, gasnya menjadi gelap, namun muncul samar-samar sinar kehijau-hijauanyang tampak berpendar (fluoresens). Tampaknya pada bagian katodalah yang memberikan sinar itu, sehingga Goldstein pada tahun 1876 memberi nama sinar tersebut sinar katoda.

              Melalui hasil kerjanya pada sinar katoda pada tahun 1897, J. J. Thomson menemukan elektron dan sifat-sifat subatomiknya. Hal ini meruntuhkan konsep atom sebagai satuan yang tidak dapat dibagi-bagi lagi. (model puding plum).
Sifat-sifat sinar katoda pertama kali dipelajari secara intensif, terutama oleh J.J. Thomson (1856-1940) dan timnya pada laboratorium Cavendish di Cambridge-Britain pada tahun 1897 yang menyelidiki sifat-sifat alami sinar katoda.   
   
              Pada tahun 1898 Wilhelm Wien menunjukkan bahwa sinar kanal merupakan partikel yang bermuatan positif, sinar kanal ini disebut proton.

               Pada tahun 1911, Rutherford melakukan eksperimen penembakan sinar alfa  terhadap sebuah sasaran sebuah lempeng emas yang amat tipis. Dari eksperimen itu akhirnya Rutherford menyusun model atom, yaitu ;  Atom tersusun dari inti atom yang pusat massanya bermuatan positif dan kulit yang tersusun dari elektron dan bergerak mengelilingi atom. Setelah dilakukan penyelidikan oleh Rutherford (1914) barulah  diketahui bahwa partikel sinar positif adalah bagian dari atom (terdapat di dalam atom) atau  partikel sub-atom  yang kemudian diberi nama proton.
 
                  R.A. Millikan di Amerika antara tahun 1913-1914 melalui pengamatan gerakan muatan tetesan minyak dibawah pengaruh medan listrik dan gravitasi yang berlawanan . Diperolehnya hasil bahwa hidrogen 1836 kali lebih berat dibanding dengan sebuah elektron di mana massa muatan positif tersebut dalam jumlah yang sama, seluruh massa atom ditentukan oleh jumlah massa elektron

                Niels Bohr (1885-1962) pada tahun 1913 bertitik tolak pada anggapan sebagai berikut : 1)Elektron tidak dapat bergerak mengelilingi inti atom dalam setiap setiap lintasan atau orbit, akan tetapi hanya dalam lintasan yang memenuhi persyaratan tertentu menurut teori kuantum. Yang diperbolehkan hanya lintasan di mana elektron mempunyai momentum sudut yang merupakan kelipatan dari harga h/2p, sehingga lintasannya disebut lintasan kuantum ; 2) Bila elektron bergerak dalam salah satu lintasan kuantumnya, maka elektron tidak akan memancarkan energi. Elektron dalam lintasan ini berada dalam keadaan stasioner dan dalam tingkat energi tertentu. 3) Bila elektron pindah dari tingkat energi E1 ke tingkat energi E2 yang energinya lebih kecil dari E1, maka akan terjadi radiasi energi dengan frekuensi yang dapat dihuitung dengan teori kuantum :  E1 – E2 =  E foton =  h. n .  Bila energi E2 lebih besar dari E1, maka  elektron akan mengabsorpsi energi radiasi.

         Broglie menyatakan bahwa partikel sub-atom dapat dipandang sebagai gelombang. Pernyataan ini dapat dilihat sebagai kebalikan dari pernyatan Einstein yang mengatakan bahwa gelombang elektromagnetik terkuantisasi seperti layaknya partikel, yang disebut photon (1905). De Broglie membuat postulat bahwa elektron dapat dipandang sebagai gelombang dengan panjang gelombang

           Pada 1927 pendapat de Broglie dikonfirmasi oleh fisikawan Amerika Clinton Joseph Davisson (1881 – 1958) dan Lester H. Germer, dan juga George P Thomson (1892), melalui percobaan yang menunjukkan bahwa berkas elektron yang semuanya memiliki energi sama besar dapat didefraksi oleh sebuah kristal. Peristiwa defraksi ini dapat dijelaskan melalui anggapan bahwa elektron berperilaku seperti gelombang.

           Werner Karl Heisenberg (1907 - ), fisikawan Jerman, memformulasikan mekanika kuantum secara independen dari Erwin Schrödinger. Pada 1927 ia mengemukakan prinsip ketidak pastian yang berimplikasi bahwa makin akurat kita mengengetahui momentum suatu partikael, makin tidak akurat kita mengetahui posisinya. Pada 1928, Ia mengemukakan teori baru tentang elektron, yang menggabungkan relativitas dan mekanika kuantum. Teori baru ini dapat menjelaskan sifat elektron yang disebut “spin elektron”, yang tidak dapat dijelaskan oleh mekanika kantum non-relativitas yang telah dikemukakan sebelumnya oleh Schrödinger. Teori Dirac tidak hanya menjelaskan tentang “spin elektron”, tetapi 14 Sudaryatno S, Ning Utari, Mengenal Sifat Material juga meramalkan adanya anti-elektron atau positron, yang kemudian diamati secara eksperimental oleh C.D. Anderson pada 1932.





1 komentar: