Teori atom: Perbedaan antara revisi

Dalam ilmu [[kimia]] dan [[fisika]], '''teori atom''' adalah [[teori saintifikilmiah]] terkait sifat alamiah [[materi]] yang menyatakan bahwa materi tersusun atas unit terkecil yang disebut [[atom]]. Pernyataan ini bermula dari sebuah konsep [[filosofis]] pada masa [[Yunani Kuno|Yunani kuno]] yang masuk dan menjadi menjadi arus utama ilmu sains pada awal abad ke-19 ketika ilmu kimia membuktikan bahwa materi berperilaku seperti tersusun atas atom-atom.

Kata "atom" ({{lang-grc-gre|[[:wikt:ἄτομος|ἄτομος]]}}; ''{{lang|grc-Latn|atomos}}'') yang memiliki makna "tidak dapat dipotongdibagi". Gagasan bahwa materi terdiri dari unit diskret adalah gagasan yang sudah ada sejak lama yang terus muncul dalam banyak kebudayaan kuno seperti Yunani dan India. Gagasan ini dikembangkan oleh [[Filsafat pra-Sokrates|Filsuf pra-Sokrates]], [[Leukippos]] dan muridnya [[Demokritos]] (460 – 370 sebelum masehi). Demokritos menyatakan, bahwa atom berjumlah tidak terbatas, tidak dapat diciptakan, abadi dan sifat dari suatu objek ditentukan dari atom yang menyusun obyekobjek tersebut.<ref>{{Cite book|last=Kenny, Anthony|first=|date=2004|url=|title=Ancient philosophy|location=Oxford|publisher=Clarendon Press|isbn=978-0-19-152497-4|pages=26-28|oclc=171039729|name-list-format=vanc|url-status=live}}</ref><ref name=":0">{{Cite book|last=Grafton|first=Anthony|last2=Most|first2=Glenn W|last3=Settis|first3=Salvatore.|date=|url=https://books.google.co.id/books?id=LbqF8z2bq3sC&q=Epicurus&redir_esc=y#v=snippet&q=andrew%20pyle&f=false|title=The classical tradition|location=Cambridge, Massachusetts|publisher=The Belknap Press dari Harvard University Press|isbn=978-0-674-03572-0|pages=103-104|oclc=318876873|name-list-format=vanc|url-status=live}}</ref> Atomisme oleh Demokritos dikembangkan lebih detil dan dielaborasi kembali oleh filsuf Yunani, [[Epikuros]](341–270 sebelum masehi) dan penyair [[Romawi Kuno|Romawi]], [[Lucretius]] ({{circa}}<abbr>.</abbr>99–{{circa}}<abbr>.</abbr>55 sebelum masehi).<ref>{{Cite book|last=|first=|date=2017|url=https://books.google.co.id/books?id=zIrCDQAAQBAJ&printsec=frontcover#v=onepage&q&f=false|title=Handbook of categorization in cognitive science|location=Amsterdam|publisher=Elsevier|isbn=978-0-12-809766-3|editor-last=Cohen|editor-first=Henri|edition=2|pages=427-428|others=|oclc=989819442|name-list-format=vanc|editor-last2=Lefebvre|editor-first2=Claire|url-status=live}}</ref> Pada [[Abad Pertengahan Awal|abad pertengahan awal]], atomisme sudah mulai banyak terlupakan di Eropa barat dan mulai dikenal kembali melalui tulisan [[Aristoteles]] yang baru ditemukan pada abad ke-12.<ref name=":0" />

Menjelang akhir abad ke-18, dua kaidah tentang reaksi kimia muncul tanpa mengacu pada gagasan teori atom. Pertama adalah [[hukum kekekalan massa]], yang dirumuskan oleh [[Antoine Lavoisier]] pada tahun 1789, yang menyatakan bahwa total massa dalam reaksi kimia bersifat konstan (massa [[Pereaksi kimia|reaktan]] sama dengan [[Produk (kimia)|produk]]).<ref>{{Cite web|last=Weisstein|first=Eric W.|title=Lavoisier, Antoine (1743-1794) -- from Eric Weisstein's World of Scientific Biography|url=https://scienceworld.wolfram.com/biography/Lavoisier.html|website=scienceworld.wolfram.com|language=en|access-date=2020-09-03}}</ref> Kaidah kedua adalah [[hukum perbandingan tetap]]. Kaidah ini pertama kali dibuktikan oleh kimiawan Prancis [[Joseph Louis Proust]] pada tahun 1797. Hukum ini menyatakan bahwa jika suatu senyawa diurai menjadi unsur-unsur penyusunnya, maka massa konstituen akan selalu memiliki perbandingan yang sama, terlepas dari kuantitas atau sumber senyawanya .<ref>{{Cite web|title=Law of definite proportions {{!}} chemistry|url=https://www.britannica.com/science/law-of-definite-proportions|website=Encyclopedia Britannica|language=en|access-date=3 September 2020-09-03}}</ref>

[[John Dalton]] mempelajari dan mengembangkan hasil karya sebelumnya dan mengembangka [[hukum perbandingan berganda]] pada tahun 1803 yang menyatakan bahwa jika dua unsur dapat digabungkan untuk membentuk suatu senyawa, maka perbandingan massa unsur kedua yang bergabung terhadap massa tetap unsur pertama adalah perbandingan bilangan bulat sederhana.<ref>{{Cite web|title=Law of multiple proportions {{!}} chemistry|url=https://www.britannica.com/science/law-of-multiple-proportions|website=Encyclopedia Britannica|language=en|access-date=4 September 2020-09-04}}</ref> Kaidah ini dapat dilihat dari eksperimen Dalton yang mencatat bahwa 100 g timah akan bergabung baik dengan 13,5 g atau 27 g oksigen sehingga berdasarkan eksperimen ini disimpulkan maka satu atom timah akan bergabung dengan satu atau dua atom oksigen. <ref>{{Cite book|last=Melsen|first=Andrew G. Van|date=1960|url=https://archive.org/details/fromatomostoatom00mels/page/74/mode/2up|title=From atomos to atom : the history of the concept atom|location=Mineola, N.Y.|publisher=Dover Publications|isbn=0-486-49584-1|pages=137|oclc=54758815|url-status=live}}</ref>

Dalton juga percaya teori atom dapat menjelaskan mengapa air menyerap gas yang berbeda dalam proporsi yang berbeda, misalnya membuktikan bahwa air jauh lebih baik menyerap [[karbon dioksida]] daripada menyerap [[nitrogen]]. Hipotesis Dalton adalah karena perbedaan dalam massa dan kompleksitas partikel masing-masing gas.<ref>{{Cite web|last=Dalton|first=John|date=1803|title=On the Absorption of Gases by Water and Other Liquids|url=http://web.lemoyne.edu/~GIUNTA/dalton52.html|website=web.lemoyne.edu|series=Memoirs of the Literary and Philosophical Society of Manchester|access-date=4 September 2020-09-04}}</ref>

[[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 massa relatif atom untuk beberapa zat. Makalah ini diterbitkan pada tahun 1805, namun mengalami beberapa kontroversi karena tidak menjelaskan metode untuk mendapatkan hasil 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. RetrievedDiakses on Augustpada 29, Agustus 2007.</ref><ref>{{Cite web|last=Newcomb|first=Sally|date=2019-07-02|title=Atomic Relations: John 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 2020-09-05}}</ref> Akhirnya, metode 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 berdasarkan rasio massa ketika mereka bergabung dengan atom hidrogen diambil sebagai kesatuan. Namun, Dalton tidak berfikir bahwa terdapat beberapa unsur atom yang ada dalam bentuk molekul, seperti oksigen murni ada dalam 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>{{Cite web|last=Johnshon|first=Chris|date=|title=avogadro|url=http://www.uky.edu/~garose/avogadro.html|website=www.uky.edu|access-date=5 September 2020-09-05}}</ref> Dikarenakan peralatannya yang belum mendukung, hasil dalton mengalami kesalahan. Misalnya, pada tahun 1803, ia yakin bahwa atom oksigen memiliki berat 5,5 kali 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. Ilmuwan 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>

Kekeliruan teori Dalton diperbaiki secara mendasar pada tahun 1811 oleh [[Amedeo Avogadro]]. Avogadro 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>

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 Prancis [[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>

Sebuah [[tabung Crookes]] adalah wadah kaca tertutup di mana dua [[elektrode]] dipisahkan oleh ruang hampa. Sinar katode dihasilkan ketika [[Tegangan listrik|tegangan]] diterapkan di seluruh elektrode, 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).

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>

[[Berkas:Bohr atom animation 2.gif|jmpl|[[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>

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">

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>

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]]

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

* {{en}} [http://faculty.washington.edu/smcohen/320/atomism.htm Atomism] byoleh S. Mark Cohen.

* {{en}} [http://www.robotplatform.com/knowledge/Atomic%20Theory/atomic_theory.html Atomic Theory] - detailed informationinformasi onrinci atomictentang theoryteori withatom respectterkait todengan electronselektron anddan electricitykelistrikan.

[[Kategori:Mekanikamekanika statistik]]

[[Kategori:Fisika kuantum dasar]]