Elektron: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
Baris 107:
|page=450
|isbn=
}}</ref>
===Penemuan elektron===
[[File:Cyclotron motion wider view.jpg|right|thumb|Seberkas elektron dibelokkan menjadi lingkaran oleh medan magnet<ref>
{{cite book
|author=Born, Max; Blin-Stoyle, Roger John; Radcliffe, J. M.
|year=1989
|title=Atomic Physics
|page=26|url=http://books.google.com/books?id=NmM-KujxMtoC&pg=PA26
|publisher=[[Courier Dover]]
|isbn=0486659844
}}</ref>]]
Fisikawan Jerman [[Johann Wilhelm Hittorf]] melakukan kajian mengenai konduktivitas listrik dalam gas. Pada tahun 1869, ia menemukan sebuah pancaran yang dipancarkan dari [[katoda]] yang ukurannya meningkat seiring dengan menurunnya tekanan gas. Pada tahun 1876, fisikawan Jerman [[Eugen Goldstein]] menunjukkan bahwa sinar pancaran ini menghasilkan bayangnya, dan ia menamakannya [[sinar katoda]].<ref>[[#refDahl1997|Dahl (1997:55–58).]]</ref> Semasa tahun 1870-an, kimiawan dan fisikawan Inggris [[William Crookes]] mengembangkan tabung katoda pertama yang [[vakum]].<ref name="dekosky">
{{cite journal
|last=DeKosky |first=Robert
|year=1983
|title=William Crookes and the quest for absolute vacuum in the 1870s
|journal=Annals of Science
|volume=40 |issue=1 |pages=1–18
|doi=10.1080/00033798300200101
}}</ref> Ia kemudian menunjukkan sinar berpendar yang tampak di dalam tabung tersebut membawa energi dan bergerak dari katoda ke [[anoda]]. Lebih jauh lagi, menggunakan medan magnetik, ia dapat membelokkan sinar tersebut dan mendemonstrasikan bahwa berkas ini berperilaku seolah-olah ia bermuatan negatif.<ref name="leicester">
{{cite book
|last=Leicester |first=Henry M.
|year=1971
|title=The Historical Background of Chemistry
|pages=221–222|url=http://books.google.com/books?id=aJZVQnqcwv4C&pg=PA221
|publisher=[[Courier Dover Publications]]
|isbn=0486610535
}}</ref><ref>[[#refDahl1997|Dahl (1997:64–78).]]</ref> Pada athun 1879, ia mengajukan bahwa sifat-sifat ini dapat dijelaskan menggunakan apa yang ia istilahkan sebagai 'materi radian' (''radiant matter''). Ia mengajukan ini adalah [[keadaan materi]] keempat, yang terdiri dari [[molekul|molekul-molekul]] bermuatan negatif yang diproyeksikan dengan kecepatan tinggi dari katoda.<ref>
{{cite journal
|author=Zeeman, Pieter<!-- Lockyer, Norman ed.: commenting out for now because editor field double-punctuates. -->
|authorlink=Pieter Zeeman
|year=1907
|title=Sir William Crookes, F.R.S.
|url=http://books.google.com/books?id=UtYRAAAAYAAJ
|journal=[[Nature (journal)|Nature]]
|volume=77 |issue=1984 |pages=1–3
|doi=10.1038/077001a0
}}</ref>
Fisikawan Britania kelahiran Jerman [[Arthur Schuster]] memperluas eksperimen Crookes dengan memasang dua pelat logam secara paralel terhadap sinar katoda dan memberikan [[potensial listrik]] antara dua pelat tersebut. Medan ini kemudian membelokkan sinar menuju pelat bermuatan positif, memberikan bukti lebih jauh bahwa sinar ini mengandung muatan negatif. Dengan mengukur jumlah pembelokkan sinar sesuai dengan [[arus listrik]] yang diberikan, pada tahun 1890, Schuster berhasil memperkirakan [[rasio massa terhadap muatan]] komponen-komponen sinar. Namun, perhitungan ini menghasilkan nilai yang seribu kali lebih besar daripada yang diperkirakan, sehingga perhitungan ini tidak dipercayai pada saat itu.<ref name="leicester"/><ref>[[#refDahl1997|Dahl (1997:99).]]</ref>
Pada tahun 1896, fisikawan Britania [[J. J. Thomson]], bersama dengan koleganya [[John Sealy Townsend|John S. Townsend]] dan [[Harold A. Wilson (physicist)|H. A. Wilson]],<ref name="dahl"/> melakukan eksperimen yang mengindikasikan bahwa sinar katoda benar-benar merupakan partikel baru dan bukanlah gelombang, atom, ataupun molekul seperti yang dipercayai sebelumnya. Thomson membuat perkiraan yang cukup baik dalam menentukan muatan ''e'' dan massa ''m'', dan menemukan bahwa partikel sinar katoda, yang ia sebut "corpuscles" mungkin bermassa seperseribu massa ion terkecil yang pernah diketahui (''hidrogen'').<ref name="wilson">
{{cite book
|first=Robert |last=Wilson
|year=1997
|title=Astronomy Through the Ages: The Story of the Human Attempt to Understand the Universe
|page=138
|publisher=[[CRC Press]]
|isbn=0748407480|url=http://books.google.com/books?id=AoiJ3hA8bQ8C&pg=PA138
}}</ref> Ia menunjukkan bahwa rasio massa terhadap muatan, ''e''/''m'', tidak tergantung pada material katoda. Ia lebih jauh lagi menunjukkan bahwa partikel bermuatan negatif yang dihasilkan oleh bahan-bahan radioaktif, bahan-bahan yang dipanaskan, atau bahan-bahan yang berpendar bersifat universal.<ref>
{{cite web
|last=Thomson |first=J. J.
|year=1906
|url=http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1906/thomson-lecture.pdf
|title=Nobel Lecture: Carriers of Negative Electricity
|publisher=[[The Nobel Foundation]]
|accessdate=2008-08-25
}}</ref> Nama elektron kemudian diajukan untuk menamakan partikel ini oleh fisikawan Irlandia [[George FitzGerald|George F. Fitzgerald]], dan seterusnya mendapatkan penerimaan yang universal.<ref name="leicester"/>
Manakala sedang mengkaji mineral [[fluoresens]] pada tahun 1896, fisikawan Perancis [[Henri Becquerel]] menemukan bahwa mineral tersebut memancarkan radiasi tanpa terpapar dengan sumber energi eksternal. Bahan [[radioaktif]] ini menarik perhatian banyak ilmuwan, meliputi ilmuwan [[Selandia Baru]] [[Ernest Rutherford]] yang menemukan bahwa partikel ini memancarkan partikel. Ia melabelkan partikel ini sebagai [[partikel alfa]] dan [[partikel beta]] berdasarkan kemampuannya menembus materi.<ref>
{{cite journal
|last=Trenn |first=Thaddeus J.
|year=1976
|title=Rutherford on the Alpha-Beta-Gamma Classification of Radioactive Rays
|journal=[[Isis (journal)|Isis]]
|volume=67 |issue=1 |pages=61–75
|id={{JSTOR|231134}}
|doi=10.1086/351545
}}</ref> Pada tahun 1900, Becquerel menunjukkan bahwa emisi sinar beta oleh [[radium]] dapat dibelokkan oleh medan listrik, dan rasio massa terhadap muatannya adalah sama dengan rasio massa terhadap muatan sinar katoda.<ref>
{{cite journal
|last=Becquerel |first=Henri
|year=1900
|title=Déviation du Rayonnement du Radium dans un Champ Électrique
|journal=[[Comptes Rendus de l'Académie des Sciences]]
|volume=130 |pages=809–815
}} {{Fr icon}}</ref> Bukti ini menguatkan pandangan bahwa elektron merupakan komponen atom.<ref name="BaW9091">[[#refBaW2001|Buchwald and Warwick (2001:90–91).]]</ref><ref>
{{cite journal
|last=Myers |first=William G.
|year=1976
|title=Becquerel's Discovery of Radioactivity in 1896
|url=http://jnm.snmjournals.org/cgi/content/abstract/17/7/579
|journal=Journal of Nuclear Medicine
|volume=17 |issue=7 |pages=579–582
|pmid=775027
|doi=
}}</ref>
Muatan elektron kemudian diukur lebih seksama lagi oleh fisikawan Amerika [[Robert Andrews Millikan|Robert Millikan]] dalam [[Percobaan Millikan|Percobaan tetesan minyak]] pada tahun 1909. Hasil percobaan ini dipublikasikan pada tahun 1911. Percobaan ini menggunakan medan listrik untuk mencegah tetesan minyak bermuatan jatuh sebagai akibat dari gravitasi. Peralatan yang digunakan dalam percobaan ini dapat mengukur muatan listrik dari 1–150 ion dengan [[batas kesalahan]] kurang dari 0,3%. Percobaan yang mirip dengan percobaan Millikan sebelumnya telah dilakukan oleh Thomson, menggunakan tetesan awan air bermuatan yang dihasilkan dari elektrolisis,<ref name="dahl"/> dan oleh [[Abram Ioffe]] pada tahun 1911, yang secara independen mendapatkan hasil yang sama dengan Millikan menggunakan mikropartikel logam bermuatan. Ia mempublikasikan hasil percobaannya pada tahun 1913.<ref>
{{cite journal
|last=Kikoin |first=Isaak K. |authorlink=Isaak Kikoin
|last2=Sominskiĭ |first2=Isaak S.
|year=1961
|title=Abram Fedorovich Ioffe (on his eightieth birthday)
|journal=[[Soviet Physics Uspekhi]]
|volume=3 |pages=798–809
|doi=10.1070/PU1961v003n05ABEH005812
}} Original publication in Russian: {{cite journal
|last=Кикоин |first=И.К.
|last2=Соминский |first2=М.С.
|year=1960
|title=Академик А.Ф. Иоффе
|url=http://ufn.ru/ufn60/ufn60_10/Russian/r6010e.pdf
|journal=Успехи Физических Наук
|volume=72 |issue=10 |pages=303–321
}}</ref> Namun, tetesan minyak lebih stabil daripada tetesan air karena laju penguapan minyak yang lebih lambat, sehingga lebih cocok digunakan untuk percobaan dalam periode waktu yang lama.<ref>
{{cite journal
|last=Millikan |first=Robert A.
|year=1911
|title=The Isolation of an Ion, a Precision Measurement of its Charge, and the Correction of Stokes' Law
|journal=Physical Review
|volume=32 |issue=2 |pages=349–397
|doi=10.1103/PhysRevSeriesI.32.349
}}</ref>
Sekitar permulaan abad ke-20, ditemukan bahwa di bawah kondisi tertentu, partikel bermuatan yang bergerak cepat dapat menyebabkan kondensasi uap air yang [[lewat jenuh]] di sepanjang lintasan partikel tersebut. pada tahun 1911, [[Charles Thomson Rees Wilson|Charles Wilson]] menggunakan prinsip ini untuk membangun [[bilik kabut]], mengijikan pelacakan partikel-partikel bermuatan seperti elektron yang bergerak cepat untuk difoto.<ref>{{cite journal
|last=Das Gupta |first=N. N.
|last2=Ghosh |first2=Sanjay K.
|year=1999
|title=A Report on the Wilson Cloud Chamber and Its Applications in Physics
|journal=[[Reviews of Modern Physics]]
|volume=18 |pages=225–290
|doi=10.1103/RevModPhys.18.225
}}</ref>
| |||