Materi Model Atom Rutherford Lengkap dengan Kelebihan dan Kekurangannya

Mengenal Ernest Rutherford – Sebelum membahas mengenai model atom Rutherford, mari terlebih dahulu mengenal siapa itu Rutherford. Ernest Rutherfornd merupakan ilmuwan fisika berkebangsaan Inggris. Ia adalah orang pertama yang berhasil melekukan pembelahan atom di dalam labolatorium. Atas penelitiannya pada berbagai radiasi, ia dinobatkan sebagai peraih hadiah nobel kimia pada tahun 1908. Ia kemudian dikenal sebagai bapak fisika nuklir.

Model Atom Rutherford

Pada tahun 1898, Thomson mengusulkan bahwa atom dapat dipandang sebagai suatu permukaan bola yang bermuatan positif dan pada permukaan tersebut menempel elektron. Teori  ini didasarkan pada penemuan sebelumnya yang menyatakan bahwa dalam atom terdapat zat penyusun yang bermuatan negatif dan positif.

Pada tahun 1899, Rutherford dengan menggunakan alat elektrometer dan lempengan tipis alumunium mendemonstrasikan bahwa radiasi yang dipancarkan tersebut dapat digolongkan menjadi 2 jenis, yaitu radiasi alfa dan radiasi beta. Jenis yang pertama terserap sempurna oleh alumunium dengan ketebalan  beberapa µm, sedangkan jenis yang kedua memiliki daya tembus terhadap alumunium kira-kira seratus kali daya tembus radiasi yang pertama. Pada tahun 1900, dilaporkan oleh Piere Curie dan Villard, adanya radiasi ketiga yang dipancarakan gejala radioaktif yang disebut sinar gamma yang memiliki daya tembus jauh lebih besar dari sinar beta.

Tentang radiaktif ini, pada tahun 1902, Rutherford dan Soddy telah dapat menyimpulkan bahwa unsur-unsur radioaktif mengalami transformasi spontan dari satu bentuk atom ke bentuk atom yang lain disertai dengan perubahan-perubahan sub-atomik dan pemancaran radioaktif.

Berikut ini skema percobaan dari Rutherford ditunjukkan pada gambar 1;

Gambar 1. Skema percobaan Rutherford

 

Pengujian terhadap teori ini dilakukan Rutherford pada tahun 1911 melalui percobaan hamburan partikel alfa yang dikenalkan pada laapis tipis logam emas. Dan percobaan tersebut Rutherford menyampaikan gagasan model atomnya, yaitu menghasilkan:

a.Sebagian besar partikel alfa menembus lapisan tipis logam emas tanpa mengalami perubahan arah. Hal ini menunjukkan bahwa sebagian besar volume atom merupakan ruang kosong.

b.Beberpa partikel alfa mengalami pembelokkan arah dengan sudut yang besar. Dari pengamatan ini disimpulkan inti atom yang bermuatan positif dapat menyebabkan terjadinya tolakan terhadap partikel alfa.

c.Beberapa partikel alfa mengalami pembalikan arah. Hal ini menyimpulkan bahwa massa atom terpusat pada inti atom. Pemantulan terjadi karena alfa menumbuk langsung pada inti atom yang masif dan kaku.

 
Model atom Ruherford menyatakan bahwa atom mempunyai inti yang merupakan pusat massa yang kemudian diberi nama nuklues, dan dikelilingi awan elektron bermuatan negatif. Adapaun model atom Rutherford ditunjukkan pada gambar 2.

Gambar 2. Model Atom Rutherford

Kelebihan dan Kekurangan Teori Atom Rutherford

Teori Atom Rutherford selain mempunyai kelebihan juga mempunyai kekurangan. Adapun beberapa kelebihan dan kekurangan teori atom Rutherford dijelaskan seperti berikut ini:

Kelebihan Teori Atom Rutherford

1.    Dapat menjelaskan fenomena penghamburan partikel alfa oleh selapus tipis emas.

2.    Mengemukakan inti atom bermuatan postif dan merupakan pusat massa atom.

Kekurangan Teori Atom Rutherford

1.Bertentangan dengan teori elektron dinamika klasik, di mana suatu partikel bermuatan listrik apabila bergerak akan memancarkan energi.

2.Elektron bermuatan negatif yang beredar mengitari inti lama-kelamaan akan kehilangan energinya dan akhirnya membentuk lintasan spiral dan jatuh ke inti. Pada kenyataannya hal ini tidak terjadi, elektron tetap stabil pada lintasannya.

3.Tidak bisa menjelasakan spektrum garis pada atom hidrogen (H).

Pengamatan yang dilakukan Rutherford ini tidak sama dengan model atom yang dikemukakan oleh Thomson. Dengan pernyataan tersebut Rutherford menyatakan bahwa elektron mengitari inti seperti planet mengitari matahari. Gaya tarik menarik antara elektron dan inti diimbangi oleh gaya sentrifugal. Namun, teori elektromagnetik klasik menyatakan bahwa suatu partikel bermuatan yang bergerak seperti elektron pada model atom Rutherford akan mengalami percepatan dan terus-menerus akan memancarkan radiasi. Sehingga makin dekat dengan inti yang pada akhirnya akan masuk pada inti yang pada akhirnya akan masuk pada inti dan badan atom akan hancur.

Niels Bohr menyatakan, jika gambaran atom seperti yang dinyatakan Rutherford, elektron akan jatuh ke dalam inti dalam waktu 10ˉ⁴ detik. Tetapi pada faktanya atom hidrogen saja (atom yang paling sederhana) bersifat stabil dan tidak memancarkan radiasi dengan sendirinya. Spektrum atom hidrogen pada waktu itu sudah diketahui berupa spektrum garis yang diskrit bukan suatu spektrum yang kontinu.

Radiasi yang dipancarkan oleh suatu elektron biasa disebut dengan radiasi elektromagnetik. Hal ini karena radiasi tersebut mirip dengan yang dihasilkan oleh gerakan osilasi partikel bermuatan dalam suatu medan magnet. Pada tahun 1900, Max Planck mengemukakan bahwa cahaya terdiri atas paket-paket kecil atau kuanta energi yang disebut foton. Energi yang diserap atau dipancarkan oleh suatu zat adalah sebanding dengan frekuensi cahayanya.

Kesimpulan

Pada tahun 1911 Rutherford melakukan penelitian penembakan foil emas menggunakan partikel alfa yang terkenal dengan percobaan Geiger-Marsden. Rutherford mengamati bagaima partikel yang dibelokkan oleh emas tersebut. Dari hasil pengamatannya, ia menyimpulkan bahwa semua muatan positif berada di dalam wilayah yang sama, yang kita kenal sebagai inti atom dan sebagian wilayah dari atom itu ruang kosong. Model atom Rutherford digambarkan seperti planet yang mengorbit matahari, di mana elektron yang berada di ruang kosong mengitari inti positif.

Demikan penjelasan dari kami tentang Materi Model Atom Rutherford Lengkap dengan Kelebihan dan Kekurangannya disertai dengan gambar model atom dan skema percobaannya. Semoga dapat bermanfaat. Sekian dan sampai jumpa pada artikel selanjutnya. Terimakasih.