Model Bohr: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
k Bot: Penggantian teks otomatis (-Namun demikian +Namun) |
Fitur saranan suntingan: 3 pranala ditambahkan. |
||
| (16 revisi perantara oleh 13 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 1:
{{noref}}
[[Berkas:Bohr atom model English.svg|300px|jmpl|ka|'''Model Bohr''' dari [[atom hidrogen]] menggambarkan [[elektron]]-elektron bermuatan negatif mengorbit pada [[kulit atom]] dalam lintasan tertentu mengelilingi [[inti atom]] yang bermuatan positif. Ketika elektron meloncat dari satu orbit ke orbit lainnya selalu disertai dengan pemancaran atau penyerapan sejumlah [[energi elektromagnetik]] ''hf''.]]
Di dalam [[fisika atom]], '''model Bohr''' adalah [[model atom]] yang diperkenalkan oleh [[Niels Bohr]] pada [[1913]]. Model ini menggambarkan [[atom]] sebagai sebuah [[inti]] kecil bermuatan positif yang dikelilingi oleh [[elektron]] yang bergerak dalam orbit Kunci sukses model ini adalah dalam menjelaskan [[formula Rydberg]] mengenai garis-[[garis emisi]] spektral atom [[hidrogen]]; walaupun formula Rydberg sudah dikenal secara eksperimental, tetapi tidak pernah mendapatkan landasan teoretis sebelum model Bohr diperkenalkan. Tidak hanya karena model Bohr menjelaskan alasan untuk struktur formula Rydberg, ia juga memberikan justifikasi hasil empirisnya dalam hal suku-suku [[konstanta fisika]] fundamental.
Model Bohr adalah sebuah model primitif mengenai atom hidrogen. Sebagai sebuah teori, model Bohr dapat dianggap sebagai sebuah pendekatan orde pertama dari atom hidrogen menggunakan [[mekanika kuantum]] yang lebih umum dan akurat, dan dengan demikian dapat dianggap sebagai model yang telah usang. Namun, karena kesederhanaannya, dan hasil yang tepat untuk sebuah sistem tertentu, model Bohr tetap diajarkan sebagai pengenalan pada mekanika kuantum.
== Sejarah ==
Di awal [[abad 20]], percobaan oleh [[Ernest Rutherford]] telah dapat menunjukkan bahwa [[atom]] terdiri dari sebentuk awan difus [[elektron]] bermuatan negatif mengelilingi inti yang kecil, padat, dan bermuatan positif. Berdasarkan data percobaan ini, sangat wajar jika fisikawan kemudian membayangkan sebuah model sistem keplanetan yang diterapkan pada atom, [[model Rutherford]] tahun 1911, dengan elektron-elektron mengorbit inti seperti layaknya planet mengorbit matahari. Namun, model sistem keplanetan untuk atom menemui beberapa kesulitan. Sebagai contoh, hukum [[mekanika klasik]] (Newtonian) memprediksi bahwa elektron akan melepas [[radiasi elektromagnetik]] ketika sedang mengorbit inti. Karena dalam pelepasan tersebut elektron kehilangan energi, maka lama-kelamaan akan jatuh secara spiral menuju ke inti. Ketika ini terjadi, frekuensi radiasi elektromagnetik yang dipancarkan akan berubah. Namun percobaan pada akhir [[abad 19]] menunjukkan bahwa loncatan bunga api listrik yang dilalukan dalam suatu [[gas]] bertekanan rendah di dalam sebuah tabung hampa akan membuat atom-atom gas memancarkan cahaya (yang berarti radiasi elektromagnetik) dalam frekuensi-frekuensi tetap yang diskret.
Untuk mengatasi hal ini dan kesulitan-kesulitan lainnya dalam menjelaskan gerak elektron di dalam atom, [[Niels Bohr]] mengusulkan, pada [[1913]], apa yang sekarang disebut '''model atom Bohr'''. Dua gagasan kunci adalah:
# Elektron-elektron bergerak di dalam orbit-orbit dan memiliki momenta yang terkuantisasi, dan dengan demikian energi yang terkuantisasi. Ini berarti tidak setiap orbit, melainkan hanya beberapa orbit spesifik yang dimungkinkan ada yang berada pada jarak yang spesifik dari inti.
# Elektron-elektron tidak akan kehilangan energi secara perlahan-lahan sebagaimana mereka bergerak di dalam orbit, melainkan akan tetap stabil di dalam sebuah orbit yang tidak meluruh.
Baris 19 ⟶ 20:
# Orbit-orbit yang diperkenankan bergantung pada harga-harga terkuantisasi (diskret) dari [[momentum sudut]] orbital, ''L'' menurut persamaan{{br}}<math> \mathbf{L} = n \cdot \hbar = n \cdot {h \over 2\pi} </math>{{br}}dimana ''n'' = 1,2,3,… dan disebut sebagai [[bilangan kuantum utama]], dan ''h'' adalah [[konstanta Planck]].
Point (2) menyatakan bahwa harga terendah dari ''n'' adalah 1. Ini berhubungan dengan radius terkecil yang mungkin yaitu 0.0529
== Tingkatan energi elektron dalam atom hidrogen ==
Baris 40 ⟶ 41:
::dengan ''n'' = 1,2,3,… dan disebut [[bilangan kuantum utama]], ''h'' adalah [[konstanta Planck]], dan <math>\hbar=h/(2\pi)</math>.
:3) Elektron berada dalam orbit diatur oleh [[hukum Coulomb|gaya coulomb]]. Ini berarti gaya coulomb sama dengan [[gaya sentripetal]]:
:::<math>\frac{kq_e^2}{r^2} = \frac{m_e v^2}{r} \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad (3) \,</math>
Dengan mengalikan ke-2 sisi persamaan (3) dengan ''r'' didapatkan:
::<math>\frac{kq_e^2}{r} = m_e v^2. \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad (4) \,</math>
Suku di sisi kiri menyatakan [[energi potensial]], sehingga persamaan untuk energi menjadi:
::<math>E = \begin{matrix} \frac{1}{2} \end{matrix}m_e v^2 - \frac{k q_e^2}{r} = -\begin{matrix} \frac{1}{2} \end{matrix} m_e v^2 \quad \quad \quad \quad (5) \,</math>
Dengan menyelesaikan persamaan (2) untuk r, didapatkan harga jari-jari yang diperkenankan:
::<math>r = \frac{n^2 \hbar^2}{m_e v^2}. \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad (6) \,</math>
Dengan memasukkan persamaan (6) ke persamaan (4), maka diperoleh:
Baris 76 ⟶ 77:
Dengan demikian, tingkat energi terendah untuk atom hidrogen (''n'' = 1) adalah -13.6 [[elektronvolt|eV]]. Tingkat energi berikutnya (''n'' = 2) adalah -3.4 eV. Tingkat energi ketiga (''n'' = 3) adalah -1.51 eV, dan seterusnya. Harga-harga energi ini adalah negatif, yang menyatakan bahwa elektron berada dalam keadaan terikat dengan proton. Harga energi yang positif berhubungan dengan atom yang berada dalam keadaan ter[[ionisasi]] yaitu ketika elektron tidak lagi terikat, tetapi dalam keadaan tersebar.
== Pranala
== {{id}} [http://www.ilmukimia.org/2013/01/teori-atom-bohr.html Teori Atom Bohr] ==
[[Kategori:Fisika atom]]
[[Kategori:Fisika kuantum]]
[[Kategori:Hidrogen]]
| |||