Jari-jari Bohr: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
Perbaikan |
Add 1 book for Wikipedia:Pemastian (20240109)) #IABot (v2.0.9.5) (GreenC bot |
||
| (5 revisi perantara oleh 4 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 10:
| units3 = [[satuan alam]]
| inunits3 = {{val|2.68|e=-4|upl=eV}}<br /><!--
-->
}}
'''Jari-jari Bohr''' (''a''<sub>0</sub> atau ''r''<sub>Bohr</sub>) adalah sebuah [[konstanta fisika]], yang kira-kira sama dengan jarak yang paling mungkin antara [[Inti atom|inti]] dan [[elektron]] dalam [[atom hidrogen]] pada [[keadaan dasar]]nya.
== Definisi dan nilai ==
Dalam [[satuan SI]] jari-jari Bohr adalah:<ref>{{cite book|author=[[David J. Griffiths|Griffiths, D. J.]] |title=Introduction to Quantum Mechanics |url=https://archive.org/details/introductiontoqu00grif_848|publisher=Prentice-Hall |year=1995 |page=[https://archive.org/details/introductiontoqu00grif_848/page/n150 137] |isbn=0-13-124405-1 |language=en}}</ref>
:<math>a_0 = \frac{4 \pi \varepsilon_0 \hbar^2}{m_{\mathrm{e}} e^2} = \frac{\hbar}{m_{\mathrm{e}}\,c\,\alpha}</math>
Baris 32:
Menurut [[CODATA]] 2014 jari-jari Bohr memiliki nilai (dengan menganggap massa elektron sebagai massa diam elektron) {{val|5.2917721067|(12)|e=-11|u=m}} (yaitu, kira-kira 53 [[pikometer|pm]] atau 0.53 [[angstrom|Å]]).<ref name="codata">{{cite web |url = http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?bohrrada0|title = CODATA Value: Bohr radius|author = |work = Fundamental Physical Constants|publisher = [[National Institute of Standards and Technology|NIST]]|accessdate = 13 Februari 2016|language=en}}</ref><ref group="note" name="uncert">Angka dalam kurung menunjukkan [[Simpangan baku|ketidakpastian]] dari angka terakhir.</ref>
== Sejarah ==
[[Berkas:Bohr atom model English.svg|ka|jmpl|[[Model atom Bohr]], menunjukkan keadaan elektron dengan energi [[bilangan kuantum|terkuantisasi]] n. Sebuah elektron yang jatuh ke orbit bawah memancarkan foton yang energinya sama dengan selisih energi antar orbit.]]
[[Fisika klasik]] memprediksi bahwa, ketika suatu [[elektron]] dalam lintasan melingkar mengalami [[percepatan]], maka ia akan memancarkan [[radiasi elektromagnetik]], menurut [[persamaan Maxwell]], yang berakibat pada hilangnya [[energi kinetik]].<ref>[[James Clerk Maxwell|Maxwell, J. C.]], "A Dynamical Theory of the Electromagnetic Field", ''Philosophical Transactions of the Royal Society of London'' '''155''', 459–512 (1865). (Artikel ini disertai presentasi 8 Desember 1864 oleh Maxwell kepada Royal Society.)</ref> Karena elektron kehilangan energi, ia dapat secara cepat bergerak mendekati [[inti atom]], menabrak inti tersebut pada skala waktu sekitar 16 pikodetik.<ref>{{cite web |url=http://www.physics.princeton.edu/~mcdonald/examples/orbitdecay.pdf |title=Classical Lifetime of a Bohr Atom |first1=James D. |last1=Olsen |first2=Kirk T. |last2=McDonald |date=7 Maret 2005 |accessdate=30 September 2014 |language=en |website=Laboratorium Joseph Henry, Universitas Princeton |archive-date=2019-09-09 |archive-url=https://web.archive.org/web/20190909221112/http://www.physics.princeton.edu/~mcdonald/examples/orbitdecay.pdf |dead-url=yes }}</ref> Karenanya fisika klasik memprediksi bahwa tidak mungkin sebuah [[atom]] mencapai kestabilan.<ref>{{cite web|url=http://www.ck12.org/flexbook/chapter/7512|title=CK12 – Chemistry Flexbook Second Edition – The Bohr Model of the Atom|publisher=|accessdate=30 September 2014|language=en}}</ref>
[[Niels Bohr]], dengan lahirnya [[fisika kuantum]], menyatakan bahwa [[momentum sudut]] elektron berada dalam keadaan [[Kuantisasi (fisika)|terkuantisasi]].<ref>{{cite web |last=Bohr |first=Niels |year=1922 |title=Nobel Lecture: The Structure of the Atom |url=http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1922/bohr-lecture.pdf |publisher=The Nobel Foundation |accessdate=3 Desember 2008 |language=en}}</ref> Dengan mengaitkan [[gaya sentripetal]] elektron dengan [[gaya Coulomb]] dan kuantisasi momentum sudut, Bohr mampu menghitung jari-jari dari setiap [[kulit elektron]]. Memanfaatkan energi pada elektron, yang dihitung dari energi kinetik dan potensial Coulomb dari elektron tersebut, serta persamaan [[efek fotolistrik]], Bohr mampu menghitung [[panjang gelombang]] serta [[frekuensi]] dari [[foton]] yang dipancarkan atau yang [[Penyerapan (fisika)|diserap]] selama [[lompatan kuantum]] elektron dari kulit awal dan kulit akhir pada transisi tersebut.<ref>
{{cite book |last=Smirnov|first=Boris M.|year=2003|title=Physics of Atoms and Ions|pages=14–21 |publisher=Springer |isbn=038795550X |url=http://books.google.com/books?id=I1O8WYOcUscC&pg=PA14 |language=en}}</ref><ref>{{cite book |last1=Stachel |first1=John |title=Quantum Reality, Relativistic Causality, and Closing the Epistemic Circle |date=2009 |publisher=Springer |location=Dordrecht |page=79 |chapter=Bohr and the Photon |language=en}}</ref>
Dengan cara ini, Bohr memperoleh hasil yang selaras tidak hanya dengan [[potensial ionisasi]] [[hidrogen]], tetapi juga dengan [[spektrum pancar]] hidrogen tersebut.<ref>{{cite journal | first=Niels | last=Bohr | title=The spectra of helium and hydrogen | journal=Nature | year=1914 | volume=92 | pages=231–232 | doi=10.1038/092231d0|bibcode = 1913Natur..92..231B | issue=2295 | language=en }}</ref> Rumusan Bohr sesuai dengan [[rumus empiris]] yang dibuat oleh [[Johann Jakob Balmer]].<ref>{{cite journal|author=Balmer, J. J. |authorlink=Johann Jakob Balmer |year=1897 |title=A New Formula for the Wave‐lengths of Spectral Lines |journal=Astrophysical Journal |volume=5 |pages=199–209 |doi=10.1086/140330 |bibcode=1897ApJ.....5..199B |language=en}}</ref>
Selanjutnya, dalam tesis doktoralnya, [[Louis de Broglie]] menunjukkan bahwa, dengan memperlakukan elektron sebagai [[gelombang]], momentum sudut elektron dalam atom sesuai dengan postulat Bohr tersebut.<ref>{{cite journal |first=Louis |last=de Broglie |authorlink=Louis de Broglie |title=Recherches sur la théorie des quanta |trans-title=Researches on the quantum theory |location=Paris |journal=Ann. de Physique |volume=10 |number=3 |page=22 |year=1925 |doi=10.1051/anphys/192510030022 |language=fr}}</ref>
== Penggunaan ==
Dalam [[model Bohr]] dari struktur [[atom]], yang diajukan oleh [[Niels Bohr]] pada tahun 1913, [[elektron]] mengorbit pusat [[inti atom|inti
Meskipun model Bohr tidak lagi digunakan, jari-jari Bohr tetap sangat berguna dalam perhitungan [[fisika atom]], sebagian karena hubungannya yang sederhana dengan konstanta fundamental lainnya. (Inilah sebabnya ia didefinisikan menggunakan massa elektron sejati daripada massa tereduksi, seperti yang disebutkan di atas). Sebagai contoh, konstanta tersebut adalah [[satuan panjang]] dalam [[satuan atom]].
Perbedaan penting adalah bahwa jari-jari Bohr memberikan posisi rapat kebolehjadian maksimum,<ref>{{cite book|last1=Zettili|first1=Nouredine|title=Quantum Mechanics: Concepts and Applications|url=https://archive.org/details/quantummechanics00zett_794|date=2009|publisher=Wiley|location=Chichester|isbn=978-0-470-02678-6|page=[https://archive.org/details/quantummechanics00zett_794/page/n392 376]|edition=2|language=en}}</ref> dan bukan jarak radial '''yang diharapkan'''. Jarak radial yang diharapkan sebenarnya 1,5 kali jari-jari Bohr, sebagai hasil dari panjangnya ekor pada [[fungsi gelombang]] radial.
== Satuan terkait ==
| |||