4 Spektrum Garis Berbagai Jenis Atom (Teori Atom Bohr) Niels Hendrik David Bohr (1885-1962 ) merupakan satu di antara sedikit fisikawan yang memiliki pengaruh ilmiah yang kuat terhadap fisikawan lainnya pada zamannya. Banyak fisikawan teoritis pada abad ke duapuluh yang menganggapnya sebagai guru, meskipun, seperti halnya Einstein, Bohr tidak pernah memiliki seorang pun mahasiswa doktor. Pada musim gugur 1911, Bohr, dengan uang saku beasiswa studi postdoctoral, bergabung dengan kelompok J. J. Thompson di Cambridge. Namun, Bohr tidak betah. Setelah bertemu dengan Rutherford, dia memutuskan untuk bekerja bersamanya di Manchester selama paruh kedua masa tinggalnya di Inggris. Di sinilah Bohr menjadi akrab dengan konsep inti atomik yang dikembangkan oleh Rutherford pada awal tahun 1911. Pada saat itu, Rutherford telah mengembangkan sebuah model atom yang terdiri atas sebuah inti dengan sejumlah Z muatan e lementer positif e yang dikelilingi dengan Z elektron, yang membawa muatan negatif e. Setelah kembali ke Denmark, Bohr mengkaji sendiri model atom Rutherford secara teor itis. Telah diketahui pada saat itu bahwa model atom Rutherford tidak konsisten dengan fisika klasik. Model ini tidak dapat menjelaskan mengapa sebuah atom bersifat stabil. Dari sini, Bohr tahu bah wa sebuah “fisika baru” perlu digunakan untuk mengatasi masalah ini. “Fisika baru” tersebut adalah teori kuantum Planck. Ide pertama Bohr untuk mengatasi masalah model atom Rutherford adalah membatasi jumlah orbit yang mungkin bagi sebuah elekt ron dengan mensyaratkannya hanya dapat memiliki nilai-nilai diskrit, yaitu sebuah nilai energi yang terkuantitasi. Ketika mendiskusikan ide ini dengan rekan-rekannya pada suatu masa, Bohr pernah ditanya, “Bagaimana hal ini dikaitkan dengan rumus spektral?”. Dari sini tampak bahwa Bohr pada saat itu tidak mengetahui r umus Balmer. Balmer, sejak tahun 1885 telah menemukan sebuah persamaan sederhana tetapi akurat yang memungkinkannya untuk menghitung frekuensi cahaya garis-garis spektral yang dipancarkan oleh atom hidrogen. Begitu Bohr mengetahui rumus Balmer, hanya butuh beberapa minggu kemudian Bohr menyempurnakan ide model teoritisnya lalu me nuliskan makalahnya. Makalah itu dikirim kepada Rutherford untuk ditanggapi sekaligus memintanya untuk mene rbitkannya pada jurnal ilmiah di Inggris. Rutherford terkesan atas ide Bohr walaupun harus mengkritik gaya penulisannya. Mengenai gaya penulisan Bohr itu, Rutherford menyarankan agar membuatnya lebih singkat. Dalam sebuah suratnya kepada Bohr, Rutherford menulis, “Seperti yang kamu ketahui, di Inggris itu, sesuatu mesti dibuat dengan singkat dan ringkas, berbeda dengan metode orang Je rman, dimana di sana sesuatu seolah-olah itu harus dibuat sebertele-tele mungkin”. Bohr menolak saran Rutherford, dan Rutherford sendiri tidak terlalu memaksakan sarannya itu. Akhirnya, pada bulan Juli 1913 makalah Bohr muncul di jurnal. Berteletele atau tidak, bagaimanapun juga kata-kata pada makalahnya itu telah memberi ketenaran pada Bo hr. Tahun 1922, Bohr dianugerahi penghargaan nobel fisika atas kontribusinya dalam pemahaman str uktur atomik dan mekanika kuantum. TUJUAN PERCOBAAN Percobaan ini bertujuan untuk menentukan panjang gelombang spektrum garis atom gas mulia dan logam. 1. Spektrometer optik 2. Kisi Rowland 3. Spektrum lampu He, Na, Ne, Cd, Hg/Cd dan Ti 4. Transformer, 6 V AC, 12 V AC 5. Universal Choke, 230 V, 50 Hz Kemampuan teori atom Bohr menerangkan asal-usul garis spektrum merupakan salah satu
hasil yang menonjol, sehingga teori ini akan diterapkan pada spektrum atomik. Teori Singkat Jika gas mulia dan uap logam yang bertekanan rendah di bawah tekanan atmosfer dieksitasi, radiasi yang dipancarkan mempunyai spektrum yang berisi panjang gelombang tertentu saja. Setiap unsur memperlihatkan spektrum garis yang unik. Spektrometer optik dapat dipakai untuk menentukan panjang gelombang spektrum garis dari atom gas mulia dan uap logam. Kisi digunakan untuk memisahkan garis spektrum. Cahaya terdifraksi di kisi, panjang gelombang yang sama mengalami superposisi dan menghasilkan intensitas maksimum. Hubungan antara difraksi dan panjang gelombang adalah linear (sin α ~ λ) pada spektrum normal. Kita dapat menentukan panjang gelombang yang datang dari suatu cahaya yang melalui kisi dengan menggunakan spektrometer. Persamaan untuk menentukan panjang gelombang spektrum garis adalah
Equation Section (Next) Dengan : n = Orde Spektrum, = jumlah sudut antara garis spektrum kanan dan kiri, N = jumlah garis kisi yang digunakan, dan λ = panjang gelombang.
Gambar 4.2 Skema diagram untuk defenisi sudut Untuk menghitung interval dua garis, diberikan contoh data hasil percobaan difraksi pada n=1 dan n=2 untuk garis-D sodium sebagai berikut:
Tabel 4.1 Sodium D-Lines, hasil pengukuran difraksi untuk n=1 dan n=2
