Teori atom: Perbedaan antara revisi

[[FileBerkas:Helium atom QM.svg|rightka|thumbjmpl|200px|Model atom teoritisteoretis yang berlaku saat ini melibatkan inti padat dikelilingi oleh "awan" elektron]]

Dalam ilmu [[kimia]] dan [[fisika]], '''teori atom''' adalah [[teori ilmiah]] terkait sifat alamialamiah [[materi]], yang menyatakan bahwa materi tersusun atas satuanunit diskretterkecil yang disebut [[atom]]. IniPernyataan dimulaiini bermula dari sebuah konsep [[filosofis]] pada masa [[Yunani Kuno|Yunani kuno]] yang masuk dan menjadi aliranmenjadi ilmiaharus utama diilmu sains pada awal abad ke-19, ketika diungkap dalam bidangilmu kimia. Ilmu kimiamembuktikan ini membuktikan bahwa materi memang berperilaku seperti jika ia tersusun atas atom-atom.

Istilah ''atom'' berasal dari kata sifat dari bahasa [[Bahasa Yunani Kuno|Yunani Kuno]], ''atomos'', yang berarti "tidak dapat dipecahdibagi".<ref name="SEP">{{citationCite web| authorslast=Berryman, Sylvia | titlefirst=Ancient Atomism Sylvia| journaldate=[[Stanford23 EncyclopediaAgustus of Philosophy2005|The Stanford Encyclopedia of Philosophy]] | editiontitle=Fall 2008Ancient Atomism| editor=Edward N. Zalta | url=httphttps://plato.stanford.edu/archives/fall2008/entries/atomism-ancient/|website=plato.stanford.edu|language=en|access-date=2020-08-31}}</ref> KimiawanPara kimiawan pada abad ke-19 mulai menggunakan istilah sehubunganini denganuntuk meningkatnyamenjelaskan jumlahberat unsurrelatif kimiadari yangsatuan tidakmassa dapatpada diperkecilsetiap lagi.unsur Meskipunkimia, tampaknyasetiap benar,kelipatannya sekitar pergantianmembentuk abadsebuah ke-20,rumus melaluiyang berbagaimenentukan eksperimen dengansusunan [[elektromagnetismeGravimetri (kimia)|gravimetri]] dandari [[radioaktivitas]]molekul yang ada pada senyawa kimia. Sekitar masa pergantian abad ke-20, para fisikawan menemukan bahwa apa yang disebut "atom yang tidak dapat dipecah" sebenarnya adalah gabungan berbagai [[partikel subatomiksubatom]] (terutama, [[elektron]], [[proton]] dan [[neutron]]) yang dapat ada secara terpisah dari satu sama lain melalui berbagai eksperimen menggunakan [[elektromagnetisme]] dan [[peluruhan radioaktif]]. Bahkan, dipada lingkungansuatu ekstrimkeadaan ekstrem tertentu, seperti [[bintang neutron]], yang memiliki suhu dan tekanan ekstrimekstrem, samaatom sekalitidak mencegahdapat pembentukanterbentuk atomsama sekali. Karena atom yang ditemukan dapat dibagi, fisikawan kemudian menciptakan istilah "[[partikel elementer]]" untuk menggambarkanmenyebut bagianpartikel yang "tak bisa dipotongdibagi", meskipun bisa dihancurkan, dari sebuah atom. Bidang ilmu yang mempelajari partikel subatomik adalah [[fisika partikel]], dan di bidang ini para fisikawan berharap dapat menemukan sifat dasar sejati suatu materi.

== Sejarah ==

===Filosofi Filsafat atomisme ===

[[Berkas:Daltons symbols.gif|jmpl|Berbagai atom dan molekul seperti yang digambarkan dalam ''A New System of Chemical Philosophy'' (1808) karya [[John Dalton]].]]Pada tahun 1803, Dalton secara lisan menyajikan daftar berat atommassa relatif pertamanyaatom untuk sejumlahbeberapa zat. Makalah ini diterbitkan pada tahun 1805, tetapinamun iamengalami tidakbeberapa membahaskontroversi dengankarena pastitidak caramenjelaskan iametode memperolehuntuk angka-angkamendapatkan inihasil tersebut.<ref name = "Dalton_1803_paper">Dalton, John. "[http://web.lemoyne.edu/~GIUNTA/dalton52.html On the Absorption of Gases by Water and Other Liquids]", in ''Memoirs of the Literary and Philosophical Society of Manchester''. 1803. Diakses pada 29 Agustus 2007.</ref><ref>{{Cite Metodeweb|last=Newcomb|first=Sally|date=2019-07-02|title=Atomic iniRelations: pertamaJohn Dalton|url=https://www.aip.org/history-programs/niels-bohr-library/ex-libris-universum/atomic-relations-john-dalton|website=www.aip.org|language=en|access-date=5 September 2020}}</ref> Akhirnya, kalimetode terungkap pada tahun 1807 oleh koleganya, [[Thomas Thomson (kimiawan)|Thomas Thomson]], di dalam buku teks Thomson edisi ketiga, ''Sistem Kimia'' (''A System of Chemistry''). Akhirnya, Dalton menerbitkan laporan lengkap dalam buku teksnya sendiri, yang berjudul ''Sistem Baru Filsafat Kimia'' (''A New System of Chemical Philosophy''), pada tahun 1808 dan 1810.<ref>{{Cite journal|last=Thackray|first=Arnold W.|date=April 1966|title=The Origin of Dalton's Chemical Atomic Theory: Daltonian Doubts Resolved|url=http://dx.doi.org/10.1086/350077|journal=Isis|volume=57|issue=1|pages=35–55|doi=10.1086/350077|issn=0021-1753}}</ref>

Dalton memperkirakan berat atom menurutberdasarkan rasio massa di manaketika mereka digabungkan,bergabung dengan atom hidrogen diambil sebagai kesatuan. Namun, Dalton tidak memikirkanberfikir bahwa terdapat beberapa unsur atom beradayang ada dalam bentuk molekul—misalnyamolekul, seperti oksigen murni terdapatada sebagaidalam bentuk {{Chem2|O|2}}. Dia juga salah kaprah bahwa senyawa paling sederhana antara dua unsur selalu hanya terdiri dari masing-masing satu atom (jadi dia berpendapat air adalah HO, bukan {{Chem2|H|2|O}}).<ref>{{citeCite newsweb|authorlast=Johnshon|first=Johnson, Chris|urldate=http://www.bulldog.u-net.com/avogadro/avoga.html|title=Avogadro - his contribution to chemistryavogadro|accessdateurl=2009-08-01|archiveurl= http://webwww.archiveuky.orgedu/web/20090627064055/http://www.bulldog.u-net.com~garose/avogadro/avoga.html|archivedatewebsite= 27 June 2009 <!www.uky.edu|access--DASHBot-->|deadurldate=5 noSeptember 2020}}</ref> HasilDikarenakan iniperalatannya merupakanyang suatubelum kecatatanmendukung, dihasil sampingdalton peralatannyamengalami yangkesalahan. belum mendukung. Misalnya, pada tahun 1803, ia yakin bahwa atom oksigen memiliki berat 5,5 kali lebih berat daripada atom hidrogen, karena dalam air ia mengukur 5,5 gram oksigen untuk setiap 1 gram hidrogen dan meyakini rumus untuk air adalah HO. Dengan mengadopsi data yang lebih baik, pada tahun 1806 ia menyimpulkan bahwa berat atom oksigen yang sebenarnya adalah 7 bukannya 5,5, dan dia mempertahankan berat ini selama sisa hidupnya. IlmuwahIlmuwan lain pada masa itu sudah menyimpulkan bahwa berat atom oksigen seharusnya 8 relatif terhadap hidrogen yang sama dengan 1, jika diasumsikan rumus Dalton untuk molekul air adalah HO, atau 16 jika diasumsikan menggunakan rumus air modern {{Chem2|H|2|O}}.<ref name="Chemical Atomism in the Nineteenth Century">{{cite book|author=Alan J. Rocke|year=1984|title=Chemical Atomism in the Nineteenth Century|url=https://archive.org/details/chemicalatomismi0000rock|publisher=Ohio State University Press|location=Columbus}}</ref><ref>{{Cite book|last=Rocke|first=Alan J|date=1984|url=https://digital.case.edu/islandora/object/ksl%3Ax633gj985|title=Chemical atomism in the nineteenth century : from Dalton to Cannizzaro|location=Columbus|publisher=Ohio State University Press|isbn=0-8142-0360-4|pages=|oclc=10230773|url-status=live}}</ref>

=== Avogadro ===

Cacat dalamKekeliruan teori Dalton diperbaiki secara mendasar pada tahun 1811 oleh [[Amedeo Avogadro]]. Avogadro telah mengusulkan bahwa volume yang sama dari dua gas, pada temperatur dan tekanan yang sama, mengandung jumlah molekul yang sama (dengan kata lain, massa partikel gas tidak mempengaruhi volume yang menempati).<ref name="avogadro">{{cite journal|author=Avogadro, Amedeo|url=http://web.lemoyne.edu/~giunta/avogadro.html |title=Essay on a Manner of Determining the Relative Masses of the Elementary Molecules of Bodies, and the Proportions in Which They Enter into These Compounds|year=1811 |journal=Journal de Physique|volume=73|pages=58–76}}</ref> [[Hukum Avogadro]] memungkinkannya untuk menyimpulkan sifat diatomik dari berbagai gas dengan mempelajari volume di mana mereka bereaksi. Misalnya: karena dua liter hidrogen akan bereaksi dengan hanya satu liter oksigen untuk menghasilkan dua liter uap air (pada tekanan dan temperatur konstan), maka itu berarti molekul oksigen tunggal terbagi menjadi dua untuk membentuk dua partikel air. Dengan demikian, Avogadro mampu menawarkan perkiraan yang lebih akurat dari massa atom oksigen dan berbagai elemenunsur lainnya, serta membuat pembeda yang jelas antara molekul dan atom.<ref name="Hypothesis">{{cite web|url=http://scienceworld.wolfram.com/physics/AvogadrosHypothesis.html|title=Avogadro's Hypothesis|last=Rovnyak|first=David|website=Science World Wolfram|access-date=3 Februari 2016}}</ref>

=== Gerak Brown ===

Pada 1827, ahli botani Inggris [[Robert Brown]] mengamati bahwa partikel debu di dalam serbuk sari yang mengambang di air terus bergoyang-goyang tanpa alasan yang jelas. Pada tahun 1905, [[Albert Einstein]] berteori bahwa [[gerak Brown]] ini disebabkan oleh molekul air terus menerus mengetuk butiran-butiran, dan mengembangkan model matematika hipotetis untuk menggambarkan hal itu.<ref name="einstein">{{cite journal|last1=Einstein|first1=A.|title=Über die von der molekularkinetischen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen|journal=Annalen der Physik|volume=322|pages=549|year=1905|doi=10.1002/andp.19053220806|bibcode = 1905AnP...322..549E|issue=8 }}</ref> Model ini divalidasi secara eksperimental pada tahun 1908 oleh fisikawan PerancisPrancis [[Jean Baptiste Perrin|Jean Perrin]], sehingga memberikan validasi tambahan untuk teori partikel (dan dengan perluasan teori atom).<ref>{{cite book |url= https://books.google.com/books?id=UQ3_ZwdrUUwC&q=Carl+Benedicks&pg=PA144 |title= Nobel Laureates and Twentieth-Century Physics |pages= 114–116 |publisher= [[Cambridge University Press]] |isbn= 0521540089 |author= Mauro Dardo|year= 2004 |access-date= 13 Februari 2014}}</ref>

=== Penemuan partikel subatomik ===

|caption2 = Sinar katodakatode (biru) yang dipancarkan dari katodakatode, dipertajam menjadi sorot dengan menggunakan celah, kemudian dibelokkan ketika melewati antara dua lempeng listrik.

Atom dianggap sebagai bagian terkecil dari materi sampai 1897 ketika [[Joseph John Thomson|J.J. Thomson]] menemukan [[elektron]] melalui karyanya pada [[sinar katodakatode]].<ref name="thomson">{{cite journal|author=Thomson, J.J. |url=http://web.lemoyne.edu/~GIUNTA/thomson1897.html |title=Cathode rays|journal=Philosophical Magazine|volume=44|page=293|year=1897 |format=[facsimile from Stephen Wright, Classical Scientific Papers, Physics (Mills and Boon, 1964)]|doi=10.1080/14786449708621070|issue=269}}</ref>

Sebuah [[tabung Crookes]] adalah wadah kaca tertutup di mana dua [[elektrode]] dipisahkan oleh ruang hampa. Sinar katodakatode dihasilkan ketika [[Tegangan listrik|tegangan]] diterapkan di seluruh elektrodaelektrode, menciptakan partikel bersinar yang menyerang kaca di ujung tabung yang berlawanan. Melalui eksperimen, Thomson menemukan bahwa sinar dapat dibelokkan oleh [[medan listrik]] (selain [[medan magnet]], yang sudah dikenal). Dia menyimpulkan bahwa sinar ini, bukannya bentuk cahaya, melainkan sesuatu yang terdiri dari partikel [[Muatan listrik|bermuatan negatif]] yang sangat ringan yang ia sebut "''corpuscles''" (kelak diganti namanya menjadi elektron oleh ilmuwan lain). Ia mengukur rasio massa terhadap muatan dan menemukan itu 1800 kali lebih kecil daripada hidrogen, atom terkecil. ''Corpuscles'' ini tidak seperti partikel lain yang telah dikenal sebelumnya.<ref name="Thomson3">{{cite book

Thomson menyatakan bahwa atom dapat dibagi, dan bahwa ''corpuscles'' adalah balok-balok bangunannya.<ref name=Whittaker>{{citation|last=Whittaker|first= E. T.|title=A history of the theories of aether and electricity. Vol 1| publisher=Nelson, London |year=1951|url =http://www.archive.org/details/historyoftheorie00whitrich}}</ref> Untuk menjelaskan muatan netral keseluruhan atom, ia mengajukan teori bahwa ''corpuscles'' didistribusikan dalam lautan muatan positif yang seragam; ini adalah [[model puding prem]]<ref name="thomson2">{{cite journal|author=Thomson, J.J. |url=http://www.chemteam.info/Chem-History/Thomson-Structure-Atom.html|title=On the Structure of the Atom: an Investigation of the Stability and Periods of Oscillation of a number of Corpuscles arranged at equal intervals around the Circumference of a Circle; with Application of the Results to the Theory of Atomic Structure|journal=Philosophical Magazine|year= 1904|volume= 7|page=237|doi=10.1080/14786440409463107|issue=39}}</ref> karena elektron tertanam dalam muatan positif seperti prem dalam puding prem (meskipun dalam model Thomson mereka tidak dalam kondisi stasioner).

=== Penemuan inti atom ===

[[Berkas:Geiger-Marsden experiment expectation and result.svg - (Indonesia).png|thumbjmpl|400x400px|'''Percobaan Geiger-Marsden'''<br/>''Kiri:''  Hasil yang diharapkan: partikel alfa melewati atom model puding prem dengan mengabaikan pembelokan.<br/>''Kanan:''  Hasil yang teramati: sebagian kecil dari partikel dibelokkan oleh konsentrasi muatan pada inti atom.]]

Pada tahun 1909, [[model puding prem]] Thomson dibantah oleh salah seorang mantan mahasiswanya, [[Ernest Rutherford]], yang menemukan bahwa sebagian besar massa dan muatan positif atom terkonsentrasi di sebagian kecil dari volume, yang diasumsikan berada di pusat atom.<ref>{{cite journal

Dalam [[Percobaan Geiger-Marsden|percobaan Geiger–Marsden]], [[Hans Geiger]] dan [[Ernest Marsden]] (rekan dari Rutherford yang bekerja mewakilinya) menembakkan [[Partikel Alfa|partikel alfa]] pada lembaran tipis logam dan diukur defleksi mereka menggunakan [[Fluoresens|layar fluoresen]].<ref name="geiger">{{cite journal|author=Geiger, H|url=http://www.chemteam.info/Chem-History/Geiger-1910.html|title=The Scattering of the α-Particles by Matter|journal=Proceedings of the Royal Society|year= 1910|volume= A 83|pages= 492–504}}</ref> Mengingat massa elektron yang sangat kecil, momentum tinggi partikel alfa, dan rendahnya konsentrasi muatan positif pada model puding prem, sang peneliti mengharapkan semua partikel alfa dapat melewati kertas logam tanpa pembelokan yang bermakna. Ternyata mereka menemukan hal yang mencengangkan. Sebagian kecil dari partikel alfa mengalami pembelokan tajam. Rutherford menyimpulkan bahwa muatan positif di dalam atom harus terkonsentrasi dalam volume yang sangat kecil agar dapat menghasilkan medan listrik yang cukup kuat untuk membelokkan partikel alfa dengan sebegitu kuat.<ref name="rutherford" />

Hal ini menyebabkan Rutherford mengajukan teori [[Model Rutherford|model planet]] di mana awan elektron mengelilingi inti kecil dan kompak yang bermuatan positif. Hanya konsentrasi muatan semacam itulah yang bisa menghasilkan medan listrik cukup kuat untuk menyebabkan pembelokan tajam.<ref name="rutherford">{{cite journal|author=Rutherford, Ernest|title=The Scattering of α and β Particles by Matter and the Structure of the Atom|journal=Philosophical Magazine|year=1911|volume=21|page=669|url=http://www.ffn.ub.es/luisnavarro/nuevo_maletin/Rutherford%20(1911),%20Structure%20atom%20.pdf|bibcode=2012PMag...92..379R|doi=10.1080/14786435.2011.617037|issue=4|access-date=2016-01-23|archive-date=2019-05-15|archive-url=https://web.archive.org/web/20190515101143/http://www.ffn.ub.es/luisnavarro/nuevo_maletin/Rutherford%20(1911),%20Structure%20atom%20.pdf|dead-url=yes}}</ref>

Model atom planet memiliki dua kekurangan yang signifikan. Pertama adalah bahwa, tidak seperti planet mengorbit matahari, elektron adalah partikel bermuatan. [[Muatan listrik]] yang dipercepat diketahui memancarkan [[Radiasi elektromagnetik|gelombang elektromagnetik]] menurut [[rumus Larmor]] dalam [[Elektrodinamika|elektromagnetisme klasik]]. Muatan yang mengorbit, logikanya akan terus kehilangan energi dan bergerak spiral menuju inti, bertabrakan dengan inti dalam hitungan detik. Masalah kedua adalah bahwa model planet tidak bisa menjelaskan [[Spektrum emisi|emisi]] puncak dan [[Absorpsi|penyerapan spektrum]] atom yang diamati.<ref>{{cite web|url=http://www.ck12.org/flexbook/chapter/7512|title=CK12 – Chemistry Flexbook Second Edition – The Bohr Model of the Atom|access-date=30 September 2014}}</ref>

[[FileBerkas:Bohr atom animation 2.gif|thumbjmpl|[[Model Bohr|Model atom Bohr]]]][[Mekanika kuantum|Teori kuantum]] merevolusi fisika di awal abad ke-20, ketika [[Max Planck]] dan [[Albert Einstein]] mendalilkan bahwa energi cahaya dipancarkan atau diserap dalam jumlah diskret yang diketahui sebagai [[Kuantum|kuanta]] (tunggal, ''kuantum''). Pada tahun 1913, [[Niels Bohr]] memasukkan ide ini ke dalam [[Model Bohr|model atom Bohr]], di mana sebuah elektron hanya bisa mengorbit inti dalam orbit lingkaran tertentu dengan [[momentum sudut]] dan energi tetap, jarak dari inti (yaitu, jari-jari atom) sebanding dengan energinya.<ref name="NBohr">{{cite journal|author=Bohr, Niels|title=On the constitution of atoms and molecules|url=http://www.ffn.ub.es/luisnavarro/nuevo_maletin/Bohr_1913.pdf|journal=Philosophical Magazine|year=1913|volume=26|pages=476–502|doi=10.1080/14786441308634993|issue=153 |access-date=2016-01-23|archive-date=2017-08-09|archive-url=https://web.archive.org/web/20170809013732/http://www.ffn.ub.es/luisnavarro/nuevo_maletin/Bohr_1913.pdf|dead-url=yes}}</ref> Dengan model ini elektron tidak bisa bergerak spiral ke dalam inti karena tidak kehilangan energi secara terus menerus; sebaliknya, hal itu hanya bisa membuat "[[Transisi elektron|lompatan kuantum]]" seketika antar [[tingkat energi]] yang ditetapkan.<ref name="NBohr"/> Ketika ini terjadi, cahaya dipancarkan atau diserap pada frekuensi yang sebanding dengan perubahan energi (maka penyerapan dan emisi cahaya merupakan spektrum diskrit).<ref name="NBohr"/>

Model Bohr tidak sempurna. Inilantaran hanya bisa memprediksi [[garis spektrum]] hidrogen; dan tidak bisa memprediksi atom multielektron. Lebih buruk lagi, tatkala [[Spektrofotometri|teknologi spektrografik]] ditingkatkan, teramati garis spektrum tambahan dalam hidrogen, yang tidak dapat dijelaskan menggunakan model Bohr. Pada tahun 1916, [[Arnold Sommerfeld]] menambahkan orbit elips dengan model Bohr untuk menjelaskan garis emisi tambahan tersebut, tetapi ini membuat model menjadi sangat sulit untuk digunakan, dan masih tidak dapat menjelaskan atom yang lebih kompleks.<ref>

Saat bereksperimen dengan produk [[peluruhan radioaktif]], pada tahun 1913 [[Radiokimia|radiokimiawanradiokimia]]wan [[Frederick Soddy]] menemukan bahwa tampaknya ada lebih dari satu unsur pada setiap posisi dalam [[tabel periodik]].<ref>{{cite web

Pada tahun yang sama, [[Joseph John Thomson|J.J. Thomson]] melakukan percobaan di mana ia menyalurkan aliran [[ion]] [[neon]] melalui medan magnet dan listrik, kemudian menghantam piringplat fotografi di ujung lain. Dia mengamati dua partikel bercahaya di piringplat tersebut, yang menunjukkan dua lintasan defleksi yang berbeda. Thomson menyimpulkan ini karena beberapa ion neon memiliki massa yang berbeda.<ref name="thompson3">{{cite journal|author=Thomson, J.J. |url=http://web.lemoyne.edu/~giunta/canal.html | doi = 10.1098/rspa.1913.0057 |title=Rays of positive electricity|journal=Proceedings of the Royal Society|year=1913|volume=A 89|pages=1–20|bibcode = 1913RSPSA..89....1T|issue=607 }} [as excerpted in Henry A. Boorse & Lloyd Motz, ''The World of the Atom'', Vol. 1 (New York: Basic Books, 1966)]. RetrievedDiakses on Augustpada 29, Agustus 2007.</ref> Sifat massa yang berbeda ini kelak dijelaskan oleh penemuan [[neutron]] pada tahun 1932.<ref name="Chad1932">

=== Penemuan partikel nuklir ===

Dari karyanya sendiri dan karya murid-muridnya Bohr dan [[Henry Moseley]], Rutherford mengetahui bahwa muatan positif dari setiap atom selalu bisa disamakan dengan jumlah inti hidrogen. Ini, digabung dengan [[massa atom]] dari banyak unsur yang kira-kira [[Hukum Proust|setara]] dengan jumlah dari atom hidrogen - yang kemudian diasumsikan partikel paling ringan - membuatnya menyimpulkan bahwa inti hidrogen adalah partikel tunggal dan konstituen dasar dari semua inti atom. Dia menamakan partikel tersebut sebagai [[proton]]. Eksperimen lanjutan yang dilakukan oleh Rutherford menemukan bahwa massa nuklir kebanyakan atom melebihi jumlah proton yang dimilikinya; ia berspekulasi bahwa kelebihan massa ini terdiri dari partikel bermuatan netral yang hingga saat itu belum diketahui. Julukan sementara untuk partikel ini pada saat itu adalah "[[neutron]]".<ref name="Chad1932" />

Pada tahun 1928, [[Walter Bothe]] mengamati bahwa [[berilium]] memancarkan radiasi elektrik netral berdaya tembus besar ketika dibombardir dengan partikel alfa. Terungkap pula di kemudian hari bahwa radiasi ini dapat mengusir atom hidrogen dari ''[[parafin|paraffin wax]]''. Awalnya itu disangka sebagai [[radiasi gamma]] berenergi tinggi, karena radiasi gamma memberi efek serupa pada elektron di dalam logam. Akan tetapi, [[James Chadwick]] menemukan bahwa dampak [[ionisasi]] yang ditimbulkan terlalu kuat untuk suatu radiasi elektromagnetik, sepanjang energi dan momentumnya konstan dalam interaksi tersebut. Pada tahun 1932, Chadwick memapar berbagai unsur, seperti hidrogen dan nitrogen, dengan "radiasi berilium". Berdasarkan pengukuran energi partikel bermuatan, ia menyimpulkan bahwa radiasi sejatinya terbentuk dari parikel netral yang bermassa mirip dengan proton (sementara sinar gamma adalah partikel nirmassa bermuatan netral). Chadwick menegaskan partikel ini sebagai neutron Rutherford.<ref>{{cite journal|authorname=Chadwick,"Chad1932" James|year=1932|url=http://web.mit.edu/22.54/resources/Chadwick.pdf |title=Possible Existence of a Neutron|doi=10.1038/129312a0|journal=Nature|page=312|volume=129|bibcode = 1932Natur.129Q.312C|issue=3252}}</ref> Pada tahun 1935 Chadwick menerima Anugerah Nobel atas karyanya mengungkap keberadaan neutron.<ref name="1935 Nobel Prize in Physics">[http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1935/ 1935 Nobel Prize in Physics]. Nobelprize.org. Diakses pada 16 Agustus 2012.</ref>

=== Model atom fisika kuantum ===

[[FileBerkas:AOs-1s-2pz.png|rightka|thumbjmpl|Lima orbital atom neon yang terisi penuh, dipisahkan dan ditata sesuai urutan kenaikan energi dari kiri ke kanan, dengan tiga orbital terakhir memiliki [[Degenerasi tingkat energi|tingkat energi]] yang sama. Masing-masing orbital berisi dua elektron, yang kemungkinan berada dalam zona-zona yang disajikan dalam bentuk gelembung berwarna. Masing-masing elektron terdapat dalam kedua zona orbital secara seimbang, terlihat di sini bahwa warna hanya untuk menyoroti fasa gelombang yang berbeda.|left]]

Pada tahun 1924, [[Louis de Broglie]] mengajukan teori bahwa semua partikel bergerak—terutama partikel subatomik seperti elektron—menunjukkan perilaku mirip gelombang. [[Erwin Schrödinger]], yang terkesan dengan ide ini, menggali lebih jauh kebenaran bahwa gerak elektron dalam atom dapat dijelaskan lebih baik sebagai gelombang daripada sebagai partikel. [[Persamaan Schrödinger]], dipublikasikan tahun 1926,<ref name="schrodinger">{{cite journal|author=Schrödinger, Erwin|title=Quantisation as an Eigenvalue Problem|url=https://archive.org/details/sim_annalen-der-physik_1926_81_18/page/109|journal=Annalen der Physik|volume=81|issue=18|pages=109–139|year=1926|doi=10.1002/andp.19263861802|bibcode = 1926AnP...386..109S }}</ref> menjelaskan elektron sebagai [[fungsi gelombang]] dan bukan sebagai partikel. Pendekatan ini dengan elegan memprediksi banyak fenomena spektrum yang gagal dijelaskan oleh model Bohr. Meskipun konsep ini mudah secara matematis, namun sulit divisualisasikan, dan menghadapi penentangan.<ref name="Mahanti">{{cite news|author=Mahanti, Subodh|url=http://www.vigyanprasar.gov.in/scientists/ESchrodinger.htm|title=Erwin Schrödinger: The Founder of Quantum Wave Mechanics|accessdate=1 Agustus 2009|archive-08date=17 April 2009|archive-01url=https://web.archive.org/web/20090417074535/http://www.vigyanprasar.gov.in/scientists/ESchrodinger.htm|dead-url=yes}}</ref> Salah satu kritik, [[Max Born]], mengusulkan sebaliknya bahwa fungsi gelombang Schrödinger menjelaskan tidak hanya elektron saja melainkan semua kondisi yang mungkin terjadi, dan dengan demikian dapat digunakan untuk menghitung probabilitas menemukan elektron pada setiap lokasi tertentu di sekitar inti.<ref>{{cite news|author=Mahanti, Subodh|url=http://www.vigyanprasar.gov.in/scientists/MBorn.htm|title=Max Born: Founder of Lattice Dynamics|accessdate=1 Agustus 2009|archive-08date=22 Januari 2009|archive-01url=https://web.archive.org/web/20090122193755/http://www.vigyanprasar.gov.in/scientists/MBorn.htm|dead-url=yes}}</ref> Ini merekonsiliasi dua teori yang bertentangan elektron sebagai partikel vs gelombang sekaligus melahirkan ide dualisme gelombang-partikel. Teori ini menyatakan bahwa elektron memiliki sifat seperti gelombang sekaligus partikel. Contohnya, ia dapat dihamburkan seperti gelombang, dan memiliki massa seperti partikel.<ref>{{cite news|author=Greiner, Walter|url=http://books.google.com/books?id=7qCMUfwoQcAC&pg=PA29&dq=wave-particle+all-particles#v=onepage&q=wave-particle%20all-particles&f=false|title=Quantum Mechanics: An Introduction|accessdate=2010-06-14 Juni 2010}}</ref>

Konsekuensi penjabaran elektron sebagai bentuk gelombang adalah bahwa tidak memungkinkan secara matematis untuk menurunkan secara simultan posisi dan momentum suatu elektron. Ini kemudian dikenal sebagai [[prinsip ketidakpastian]] Heisenberg setelah ahli fisika teori [[Werner Heisenberg]] menjelaskan dan mempublikasikannya pertama kali tahun 1927.<ref>{{Cite journal |first=W. |last=Heisenberg |title=Über den anschaulichen Inhalt der quantentheoretischen Kinematik und Mechanik |language=de|journal=[[Zeitschrift für Physik]] |volume=43 |issue=3–4 |year=1927 |pages=172–198 |doi=10.1007/BF01397280 |postscript=. |bibcode = 1927ZPhy...43..172H }}</ref> Ini membuat model Bohr menjadi tidak valid lagi. [[ModelOrbital atom orbital|Model atom modern]] menjelaskan posisi elektron dalam atom sebagai suatu probabilitas. Sebuah elektron dapat ditemukan pada jarak berapapun dari inti atom, tetapi, tergantung tingkat energinya, berada lebih sering pada region tertentu daripada region lainnya. Pola ini yang dirujuk sebagai orbital atom. Orbital berada dalam bentuk yang bervariasi [[bola|sferis]], [[barbel]], [[torus]], dsb. dengan inti atom berada di tengah.<ref>{{cite news|author=Milton Orchin, Roger Macomber, Allan Pinhas, R. Wilson|url=http://media.wiley.com/product_data/excerpt/81/04716802/0471680281.pdf|title=The Vocabulary and Concepts of Organic Chemistry, Second Edition,|accessdate=2010-06-14 Juni 2010}}</ref>

== Lihat jugapula ==

* [[Sejarah teori molekul]]

* [[Penemuan unsur-unsur kimia]]

* [[Pengantar mekanika kuantum]]

* [[Teori kinetika gas]]

* [[Atomisme]]

* ''[[:en:The Physical Principles of the Quantum Theory|Prinsip Fisika Teori Kuantum]]''

== Referensi ==

== Daftar pustaka ==

[[Kategori:Mekanikamekanika statistik]]

[[Kategori:Fisika kuantum dasar]]