Home >Education >Stuktur atom

Stuktur atom

Date post:24-Jul-2015
Category:
View:328 times
Download:4 times
Share this document with a friend
Transcript:
  • RADIASI ELEKTROMAGNETIKMuatan listrik dan kutub magnetik menimbulkan gaya dalam jarak tertentu melalui medan listrik dan medan magnetik.Medan ini merupakan bentuk penyebaran energi yang disebut gelombang, dan pengalihan energi ini dinamakan radiasi elektromagnetik.

  • Gelombang memiliki panjang yang merupakan jarak antara dua puncak atau lembah disimbolkan dengan Sifat gelombang lainnya adalah frekuensi () yang dinyatakan dalam satuan detik-1 yaitu jumlah kejadian atau putaran (siklus) per detikHasil kali dengan menghasilkan kecepatan gelombangc =

  • Satuan frekuensi untuk putaran per detik adalah hertz (Hz). Panjang gelombang memiliki satuan angstrom nama seorang ahli fisika Swedia yang nilainya sama dengan 1 x 10-10 m.1 cm = 1 x 10-2 m1 nm = 1 x 10-9 m = 1 x 10-7 cm = 10 1 = 1 x 10-10 m = 1 x 10-8 cm

  • Spektrum elektromagnetik

  • Spektrum dan Spektrograf

  • Sinar tampak (matahari, filamen) menghasilkan spektrum kontinu (sinambung) dari merah-jingga-kuning-hijau-biru-lembayungCahaya yang dihasilkan zat yang dipanaskan memberikan spektrum garis yang tidak kontinuSpektrum dari dari suatu atom berbeda dari unsur lainnya dan merupakan fingerprint suatu unsur (Robert Bunsen 1811-1899)Johann Balmer menurunkan rumus umum untuk spektrum yang dihasilkan oleh hidrogen

  • Rumus yang lebih umum untuk persamaan BalmerR = konstanta Rydberg 10.967.800 m-1, c kecepatan cahaya 2,997925 x 108 m det-1 hasil kali R dan C diberikan diatas

  • Soal LatihanGunakan Persamaan Balmer untuk menghitungFrekuensi radiasi dengan n = 5Panjang gelombang garis dalam deret balmer dengan n = 7Nilai n untuk garis dalam deret Balmer pada 380 nm.

  • Spektrum kontinuum dapat dijelaskan oleh teori gelombang cahaya, tetapi spektrum garis gagal dengan teori iniTeori radiasi elektromagnetik yang dikenalkan oleh James Maxwell 1860-an juga tidak dapat menguraikan fenomena iniPersamaan Balmer menimbulkan dugaan adanya prinsip-prinsip yang mendasari semua spektrum garis

  • Teori KuantumMax Planck (1900) mengajukan teori kuantum berdasarkan suatu gejala yang disebut radiasi benda hitamHipotesisnya menyatakan bahwa energi bersifat discontinue dan terdiri dari banyak satuan terpisah yang sangat kecil yang disebut kuanta/kuantum.Energi terkait dengan kuantum dari REM dinyatakan dengan E = h; h = 6,626 x 10-34 J det-1Teori kuantum memperoleh pembuktian dari efek fotolistrik tahun 1955 oleh Albert Einstein

  • Efek Fotolistrik

  • Ketergantungan Efek Fotolistrik pada frekuensi cahaya

  • Soal LatihanHitung energi dalam J/foton suatu radiasi dengan frekuensi 3,10 x 1015 det-1!Berapa frekuensi radiasi yang terukur memiliki energi 3,54 x 10-20 J/foton!Suatu energi sebesar 185 kJ/mol memiliki panjang gelombang sebesar?

  • Atom BohrSecara elektrostatika, elektron harus bergerak mengelilingi inti agar tidak tertarik ke intiNamun berdasarkan fisika klasik benda yang bergerak memutar akan melepaskan energi yang lama kelamaan akan menghabiskan energi elektron itu sendiri dan kemudian kolapsNiels Bohr mengungkapkan bahwa dilema diatas dapat dipecahkan oleh teori Planck

  • Gagasan Bohr dalam menggabungkan teori klasik dan kuantumHanya ada seperangkat orbit tertentu yang diizinkan bagi satu elektron dalam atom hidrogenElektron hanya dapat berpindah dari satu lintasan stasioner ke yang lainnya dengan melibatkan sejumlah energi menurut PlanckLintasan stasioner yang diizinkan mencerminkan sifat-sifat elektron yang mempunyai besaran yang khas. Momentum sudut harus merupakan kelipatan bulat dari h/2 atau menjadi nh/2.

  • Model Bohr untuk Atom Hidrogen

  • KeteranganLintasan yang diizinkan untuk elektron dinomori n = 1, n = 2, n =3 dst. Bilangan ini dinamakan bilangan kuantum, huruf K, L, M, N juga digunakan untuk menamakan lintasanJari-jari orbit diungkapkan dengan 12, 22, 32, 42, n2. Untuk orbit tertentu dengan jari-jari minimum a0 = 0,53 Jika elektron tertarik ke inti dan dimiliki oleh orbit n, energi dipancarkan dan energi elektron menjadi lebih rendah sebesar

  • Konstanta B/h identik dengan hasil dari R x c dalam persamaan Balmer. Jika persamaan diatas dihitung maka frekuensi yang diperoleh adalah frekuensi garis merah dalam deret Balmer.

  • Soal LatihanBerapakah frekuensi dan panjang gelombang cahaya yang dipancarkan jika elektron dari atom hidrogen jatuh dari tingkat energi n = 6 ke n = 4? Dalam bagian spektrum elektromagnetik manakah sinar ini?

  • Kelemahan Teori BohrKeberhasilan teori Bohr terletak pada kemampuannya untuk meeramalkan garis-garis dalam spektrum atom hidrogenSalah satu penemuan lain adalah sekumpulan garis-garis halus, terutama jika atom-atom yang dieksitasikan diletakkan pada medan magnetStruktur garis halus ini dijelaskan melalui modifikasi teori Bohr tetapi teori ini tidak pernah berhasil memerikan spektrum selain atom hidrogen

  • Keberhasilan teori Bohr terletak pada kemampuannya untuk meeramalkan garis-garis dalam spektrum atom hidrogen Salah satu penemuan lain adalah sekumpulan garis-garis halus, terutama jika atom-atom yang dieksitasikan diletakkan pada medan magnet Struktur garis halus ini dijelaskan melalui modifikasi teori Bohr tetapi teori ini tidak pernah berhasil memerikan spektrum selain atom hidrogen Newton mengajukan bahwa cahaya mempunyai sifat seperti sekumpulan patikel yang terdiri dari aliran partikel berenergiHuygens menyatakan bahwa cahaya terdiri dari gelombang energiPembuktian dengan pengukuran kecepatan cahaya pada berbagai medium menunjukkan cahaya berkurang kecepatannya dalam medium yang lebih rapatTetapi Einstein menganggap bahwa foton cahaya bersifat sebagai partikel untuk menjelaskan efek fotolistrikTimbul gagasan baru bahwa cahaya mempunyai dua macam sifat sebagai gelombang dan sebagai partikel

  • Tahun 1924 Louise de Broglie menyatakan Tidak hanya cahaya yang memperlihatkan sifat-sifat partikel, tetapi partikel-partikel kecil pun pada saat tertentu dapat memperlihatkan sifat-sifat gelombangUsulan ini dibuktikan tahun 1927 dimana gelombang materi (partikel) dijelaskan secara matematikPanjang gelombang de Broglie dikaitkan dengan partikel berhubungan dengan momentum partikel dan konstanta Planck.

  • Panjang gelombang dinyatakan dengan meter, massa dalam kilogram, kecepatan dalam meter per detik. Konstanta Planck dinyatakan dalam kg m2 s-2.

  • Prinsip KetidakpastianHukum Fisika klasik dianggap berlaku universal dan dapat menjelaskan kejadian yang akan datang berdasarkan keadaan awalTahun 1920 Niels Bohr dan Werner Heisenberg berusaha menentukan sampai seberapa jauh kecepatan yang diperoleh dalam penentuan sifat-sifat sub-atomikDua peubah yang ditentukan dalam menentukan sifat ini adalah kedudukan partikel (x) dan momentumnya (p).Kesimpulan dari pemikiran ini ialah bahwa dalam penentuan sub-atomik selalu terdapat ketidakpastian

  • Persamaan ini dikenal dengan prinsip ketidakpastian Heisenberg dan menyatakan bahwa kedudukan dan momen tak dapat diukur dengan ketepatan tinggi sekaligusSeandainya diameter elektron 10-14 m, cahaya dengan ini akan mempunyai frekuensi 3 x 1022 det-1 dan energi per foton adalah 2 x 10-11 J. Energi ini jauh melampaui energi yang diperlukan untuk mengionkan elektron dalam hidrogenHal ini menyebabkan usaha untuk melihat dalam atom dengan menggunakan sistem cahaya justru akan mengganggu pengukuran

Embed Size (px)
Recommended