Pengunjung

Kamis, 25 November 2010

Teori Atom Thomson

Teori Atom Thomson

Menurut Thomson elektron melekat pada permukaan atom bagaikan kismis yang melekat pada roti sehingga model atom ini dikenal sebagai model roti kismis.

Percobaan Thomson

Dalam percobaannya, Thomson menggunakan tabung sinar katode untuk menentukan harga perbandingan antara muatan elektron dan massa elektron.
Thomson berhasil menunjukkan bahwa partikel-partikel sinar katode jauh lebih ringan daripada sebuah atom.
Kemudian, partikel yang menjadi bagian dari sebuah atom ini oleh Thomson diberi nama elektron. Perlu Anda ketahui bahwa sinar katode merupakan aliran electron – electron yang keluar dari kutub katode (negatif) dan mengalir ke kutub anode (positif). Aliran elektron ini dapat terjadi jika anode dan katode diberikan beda potensial tertentu.
Ep=Ek
eV = ½ mv2 ………………….. persamaan 1

Dengan e adalah muatan elektron dan m adalah massa elektron. Kemudian, elektron dilewatkan pada medan listrik E dan medan magnetik B di lintasan yang lurus sehingga gaya yang dialami oleh elektron akibat kedua medan tersebur sama besar dan berlawanan arah.
F (oleh medan listrik) = F (oleh medan magnetik)

eE=Bev

sehingga
v = E /B ………………… persamaan 2

Dengan menggunakan persamaan 1, Thomson berhasil menghitung perbandinga n antara muatan electron (e) terhadap massa elektron (m). Besarnya perbandingan tersebut adalah sebagai berikut.
E / m = 1,758803 x 1011 C Kg-1

Muatan elektron dapat diketahui jika massa electron tersebut diperoleh, atau sebaliknya massa elektron dapat diketahui jika muatannya sudah diketahui.
Berdasarkan hasil percobaannya, Thomson berpendapat bahwa ukuran elektron lebih kecil daripada atom. Berdasarkan hal itu, ia meyakini elektron merupakan partikel penyusun atom. Oleh karena elektron bermuatan negatif.agar atom tetap netral maka terdapat partikel lain penyusun atom yang bermuatan positif. pada 1904, J. J Thomson mengemukakan model atomnya sebagai berikut:
"Atom berbentuk bola dan bermuatan positif yang tersebar merata ke seluruh bagian atom dan dinetralkan oleh elektron yang melekat pada permukaannya”.

Contoh Soal:
Jika diketahui massa elektron m = 9,1 x l0-31 kg, muatan elektron 1,6 x l0 -19C, dan beda potensial antara anode dan katode 2 kV, tentukanlah kelajuan electron dalam tabung sinar katode

Jawab:
Dengan menggunakan Persamaan l, diperoleh
Ev=1/2 mv2 ------------------- v=√(2eV/m)
v= √(2(1,6 X
10^(-19 ) C)(2 X 10^3 V)/(9,1 X 10^(-31 ) kg ))=2,7 X 10^7 ms^(-1)

Pada mulanya banyak sekali percobaan-percobaan yang dilakukan oleh ilmuwan-ilmuwan yang menggunakan tabung sinar katoda, salah satunya adalah William crookes. William crookes adalah ilmuwan yang paling banyak melalukan percobaan menggunakan tabung sinar katoda, tetapi pengertian dan hasil dari percobaan dengan tabung sinar katoda menjadi jelas setelah serangkaian percobaan yang dilakukan oleh JJ. Thomson. Nama Lengkap J.J Thomson adalah Sir Joseph John Thomson (1856-1940), beliau adalah seorang Fisikawan asal Inggris.

Dalam penelitiannya JJ.Thomson mempelajari bahwa tabung katoda pada kondisi vakum parsial (hampir vakum). Tabung sinar katoda terbuat dari kasa, dengan anoda dan katoda di bagian ujung2 tabung. Tekanan udara pada tabung dibuat randah dengan mengeluarkan udara dalam tabung menggunakan pompa penghisap udara, kemudian pada anoda dan katoda diberi beda tegangan yang tinggi, maka akan tampak sinar katoda dari katoda menuju anoda. Tabung sinar katoda tersebut apabila diberi tegangan yang tinggi akan mengeluarkan berkas sinar, oleh JJ.Thomson sinar ini disebut sebagai berkas sinar katoda. Disebut sebagai berkas sinar katoda karena disebabkan berkas sinar ini berasal dari katoda atau elektroda negative B.

Kemudian JJ.Thomson melakukan percobaan dengan medan listrik, dimana berkas sinar katoda ini apabila didekatkan dengan medan listrik negative maka berkas sinar katoda akan dibelokan (berkas sinar katoda ini tertolak oleh medan negative), berdasarkan hal ini maka Thomson menyatakan bahwa berkas sinar katoda itu adalah partikel-partikel yang bermuatan negative yang ia sebut sebagai corpuscle. JJ.Thomson juga meyakini bahwa corpuscle itu berasal dari atom-atom logam yang dipakai sebagai elektroda pada tabung katoda. Dengan menggunakan jenis logam yang berbeda-beda sebagai elektroda yang dia gunakan pada tabung katoda maka percobaan Thomson tetap menghasilkan berkas sinar katoda yang sama.

Dan akhirnya JJ.Thomson menyimpulkan bahwa setiap atom pasti tersusun atas corpuscle-corpuscle. Corpuscle yang ditemukan oleh Thomson ini kemudian disebut sebagai Electron oleh G. Johnstone Stoney. Dari asumsi tersebut JJ.Thomson akhirnya meyakini bahwa atom sebenarnya tidak berbentuk masiv atau berbentuk bulatan yang pejal, akan tetapi tersusun atas komponen-komponen penyususn atom.

Di alam ini atom berada dalam keadaan yang stabil serta mempunyai muatan yang netral, dengan demikian JJ.Thomson lebih lanjut mengasumsikan bahwa didalam atom itu sendiri pasti terdapat bagian yang bermuatan positif. Dari asumsi tersebut maka JJ.Thomson mengajukan struktur atom sebagai bulatan awan bermuatan posistif dengan elektron yang terdistribusi acak di dalamnya. Dan akhirnya termuntahkanlah asumsi bahwa atom adalah bagian terkecil dari suatu benda. Model atom JJ.Thomson ini lebih dikenal sebagai plum pudding model atau dalam bahasa Indonesia dikenal sebagai model roti kismis. Untuk memudahkan membayangkan model atom ini maka Anda harus membayangkan sebuah roti dalam bentuk bola yang didalamnya terdapat kismis yang menyebar merata secara acak.

Oleh karena Elektron ditemukan melalui percobaan tabung sinar katoda. yang dilakukan oleh JJ.Thomson, maka JJ. Thomson yang diakui sebagai penemu electron.

Model Atom Thomson

Berdasarkan penemuan tabung katode yang lebih baik oleh William Crookers, maka J.J. Thomson meneliti lebih lanjut tentang sinar katode dan dapat dipastikan bahwa sinar katode merupakan partikel, sebab dapat memutar baling-baling yang diletakkan diantara katode dan anode. Dari hasil percobaan ini, Thomson menyatakan bahwa sinar katode merupakan partikel penyusun atom (partikel subatom) yang bermuatan negatif dan selanjutnya disebut elektron .
Atom merupakan partikel yang bersifat netral, oleh karena elektron bermuatan negatif, maka harus ada partikel lain yang bermuatan positifuntuk menetrallkan muatan negatif elektron tersebut. Dari penemuannya tersebut, Thomson memperbaiki kelemahan dari teori atom dalton dan mengemukakan teori atomnya yang dikenal sebagai Teori Atom Thomson. Yang menyatakan bahwa:

"Atom merupakan bola pejal yang bermuatan positif dan didalamya tersebar muatan negatif elektron"


Model atomini dapat digambarkan sebagai jambu biji yang sudah dikelupas kulitnya. biji jambu menggambarkan elektron yang tersebar marata dalam bola daging jambu yang pejal, yang pada model atom Thomson dianalogikan sebagai bola positif yang pejal.

Dengan Percobaan Sinar Katode Thomson mengemukakan tentang elektron, sehingga disebut sebagai penemu elektron


Add to Cart

0 komentar:

Poskan Komentar