TEORI ATOM & MEKANIKA KUANTUM Keadaan partikel-partikel penyusun atom (proton, netron, dan elektron) yang berada di dalam atom digambarkan dengan struktur atom. Kedudukan elektron di sekitar inti atom atau konfigurasi elektron di sekitar inti atom berpengaruh terhadap sifat fisis dan kimia atom yang bersangkutan.
Model atom ERNEST RUTHERFORD (1871-1937) tahun 1911 yang menyatakan bahwa atom terdiri dari inti kecil yang bermuatan positif (tempat konsentrasi seluruh massa atom) dan dikelilingi oleh elektron pada permukaannya. Namun teori ini tidak dapat menerangkan kestabilan atom. Sewaktu mengelilingi proton, elektron mengalami percepatan sentripetal akibat pengaruh gaya sentripetal (Gaya Coulomb). Menurut teori mekanika klasik dari Maxwell, yang menyatakan bahwa partikel bermuatan bergerak maka akan memancarkan energi. Maka menurut Maxwell bila elektron bergerak mengelilingi inti juga akan memancarkan energi.
Pemancaran energi ini menyebabkan elektron kehilangan energinya, sehingga lintasannya berbentuk spiral dengan jari-jari yang mengecil, laju elektron semakin lambat dan akhirnya dapat tertarik ke inti atom. Jika hal ini terjadi maka atom akan musnah, akan tetapi pada kenyataannya atom stabil.
Pada tahun 1913, NIELS BOHR menggunakan teori kuantum untuk menjelaskan spektrum unsur. Berdasarkan pengamatan, unsur-unsur dapat memancarkan spektrum garis dan tiap unsur mempunyai spektrum yang khas. Menurut Bohr, Spektrum garis menunjukkan elektron dalam atom hanya dapat beredar pada lintasan-lintasan dengan tingkat energi tertentu. Pada lintasannya elektron dapat beredar tanpa pemancaran atau penyerapan energi. Oleh karena itu, energi elektron tidak berubah sehingga lintasannya tetap. Elektron dapat berpindah dari satu lintasan ke lintasan lain disertai pemancaran atau penyerapan sejumlah energi yang harganya sama dengan selisih kedua tingkat energi tersebut.
ΔE = E – E f
i
Keterangan: ΔE = energi yang menyertai perpindahan elektron
Ef = tingkat energi akhir Ei = tingkat energi awal
Namun teori Bohr ini memiliki kelemahan, yaitu:
o
Bohr hanya dapat menjelaskan spektrum gas hidrogen, tidak dapat menjelaskan spektrum dari unsur yang jumlah elektronnya lebih dari satu.
o
Tidak dapat menjelaskan adanya garis-garis halus pada spektrum gas hidrogen.
Kelemahan dari model atom Bohr dapat dijelaskan oleh LOUIS VICTOR DE BROGLIEpada tahun 1924 dengan teori dualisme partikel gelombang. Menurut de Broglie, pada kondisi tertentu, materi yang bergerak memiliki ciri-ciri gelombang.
h
λ = ——–—m. ν dimana : λ = panjang gelombang (m)
m = massa partikel (kg) ν = kecepatan (ms-1) h = tetapan Planck (6,626.10-34 Js) Hipotesis tersebut terbukti benar dengan ditemukannya sifat gelombang dari elektron. Elektron mempunyai sifat difraksi, maka lintasan elektron yang dikemukakan Bohr tidak dibenarkan. Gelombang tidak bergerak melalui suatu garis, melainkan menyebar pada daerah tertentu.
Pada tahun 1927, WERNER HEISENBERG mengemukakan bahwa posisi atau lokasi suatu elektron dalam atom tidak dapat ditentukan dengan pasti. Heisenberg berusaha menentukan sifat-sifat subatomik dan variabel yang digunakan untuk menentukan sifat atom. Sifat ini adalah kedudukan partikel (x) dan momentum (p). Kesimpulan dari hipotesisnya adalah bahwa pengukuran subatomik selalu terdapat ketidakpastian dan dirumuskan sebagai hasil kali antara ketidakpastian kedudukan (Δx) dengan ketidak pastian momentum (Δp) dan dirumuskan sebagai berikut :
h Δx. Δp = —————– 2π Kemungkinan (kebolehjadian) menemukan elektron pada suatu titik pada jarak tertentu dari intinya disebut sebagai Prinsip Ketidakpastian Heisenberg. Artinya gerakan lintasan elektron beserta kedudukannya tidak dapat diketahui dengan tepat.
MODEL ATOM MEKANIKA GELOMBANG Hipotesis Louis de Broglie dan azas ketidakpastian dari Heisenberg merupakan dasar dari model Mekanika Kuantum (Gelombang) yang dikemukakan oleh ERWIN SCHRODINGER pada tahun1927, yang mengajukan konsep orbital untuk menyatakan kedudukan elektron dalam atom. Orbital menyatakan suatu daerah dimana elektron paling mungkin (peluang terbesar) untuk ditemukan. Schrodinger sependapat dengan Heisenberg bahwa kedudukan elektron dalam atom tidak dapat ditentukan secara pasti, namun yang dapat ditentukan adalah kebolehjadian menemukan elektron pada suatu titik pada jarak tertentu dari intinya. Ruangan yang memiliki kebolehjadian terbesar ditemukannya elektron disebut Orbital. Dalam mekanika kuantum, model orbital atom digambarkan menyerupai “awan”. Beberapa orbital bergabung membentuk kelompok yang disebut Subkulit. Persamaan gelombang ( Ψ= psi) dari Erwin Schrodinger menghasilkan tiga bilangan gelombang (bilangan kuantum) untuk menyatakan kedudukan (tingkat energi, bentuk, serta orientasi) suatu orbital, yaitu: bilangan kuantum utama (n), bilangan kuantum azimut (l) dan bilangan kuantum magnetik (m)
0.000000 0.000000 Disimpan dalam Kimia Kelas XI, Materi Kimia
HUBUNGAN KONFIGURASI ELEKTRON DENGAN SISTEM PERIODIK UNSUR Agustus 13, 2010 oleh esdipangganti 12 Komentar Konfigurasi elektron menyatakan sebaran elektron dalam atom. Nomor atom menunjukkan jumlah elektron. Hal ini membuktikan bahwa terdapat hubungan antara sifat-sifat unsur dengan konfigurasi elektron, katena tabel Sistem Periodik Unsur (SPU) disusun berdasarkan kenaikan nomor atom unsur. Pada SPU dikenal istilah Golongan (kolom vertikal) dan Periode (baris horizontal) 1. Golongan SPU dibagi atas 8 golongan. Setiap golongan dibagi atas Golongan Utama (A) dan Golongan Transisi (B). Penomoran golongan dilakukan berdasarkan elektron valensi yang dimiliki oleh suatu unsur. Setiap Unsur yang memiliki elektron valensi sama akan menempati golongan yang sama pula
Berdasarkan letak elektron terakhir pada orbitalnya, dalam konfigurasi elektron, unsur-unsur dalam SPU dibagi menjadi 4 blok, yaitu blok s, blok p, blok d, dan blok f.
o o o
Jika konfigurasi elektron berakhir di blok s atau p maka pasti menempati golongan A Jika konfigurasi elektron berakhir di blok d maka pasti menempati golongan B Jika konfigurasi elektron berakhir di blok f maka pasti menempati golongan B (Lantanida, n=6 dan Aktinida, n=7
(gol.radioatif)) Selain itu untuk menentukan nomor golongan, ditentukan dengan mengetahui jumlah elektron valensi pada konfigurasi terakhir.
Contoh : 2 2 6 1 11Na = 1s 2s 2p 3s Dapat diketahui bahwa elektron terakhir pada n=3 mempunyai elektron valensi 1, berarti golongan I serta berakhir di subkulit s, berarti Golongan A, jadi kalau digabungkan menjadi Golongan IA 2. Periode SPU terdiri atas 7 periode. Periode disusun berdasarkan kenaikan nomor atom. Unsur-unsur yang mempunyai jumlah kulit sama akan menempati baris yang sama. Dengan demikian jumlah kulit sama dengan periode, sehingga periode 1 memiliki n-1, periode 2 memiliki n=2, dst.
Contoh :
11
Na = 1s2 2s2 2p6 3s1
Dapat diketahui bahwa elektron terakhir berada pada n=3 yang berarti unsur tersebut masuk dalam Periode 3 0.000000 0.000000 Disimpan dalam Kimia Kelas XI, Materi Kimia
KONFIGURASI ELEKTRON BERDASARKAN KONSEP BILANGAN KUANTUM Agustus 13, 2010 oleh esdipangganti 4 Komentar Konfigurasi elektron menggambarkan penataan/susunan elektron dalam atom. Dalam menentukan konfigurasi elektron suatu atom, ada 3 aturan yang harus dipakai, yaitu : Aturan Aufbau, Aturan Pauli, dan Aturan Hund. 1. Aturan Aufbau
Pengisian orbital dimulai dari tingkat energi yang rendah ke tingkat energi yang tinggi. Elektron mempunyai kecenderungan akan menempati dulu subkulit yang energinya rendah. Besarnya tingkat energi dari suatu subkulit dapat diketahui dari bilangan kuantum utama (n) dan bilangan kuantum azimuth ( l ) dari orbital tersebut. Orbital dengan harga (n + l) lebih besar mempunyai tingkat energi yang lebih besar. Jika harga (n + l) sama, maka orbital yang harga n-nya lebih besar mempunyai tingkat energi yang lebih besar. Urutan energi dari yang paling rendah ke yang paling tinggi sebagaimana digaram yang dibuat oleh Mnemonik Moeler adalah sebagai berikut: 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 4f < 5d ….
DIAGRAM MNEMONIK MOOLER
2. Aturan Pauli (Eksklusi Pauli) Aturan ini dikemukakan oleh Wolfgang Pauli pada tahun 1926. Yang menyatakan “Tidak boleh terdapat dua elektron dalam satu atom dengan empat bilangan kuantum yang sama”. Orbital yang sama akan mempunyai bilangan kuantum n, l, m, yang sama tetapi yang membedakan hanya bilangan kuantum spin (s). Dengan demikian, setiap orbital hanya dapat berisi 2 elektron dengan spin (arah putar) yang berlawanan. Jadi, satu orbital dapat ditempati maksimum oleh dua elektron, karena jika elektron ketiga dimasukkan maka akan memiliki spin yang sama dengan salah satu elektron sebelumnya. Contoh :
Pada orbital 1s, akan ditempati oleh 2 elektron, yaitu :
Elektron Pertama à n=1, l=0, m=0, s= +½
Elektron Kedua à n=1, l=0, m=0, s= – ½
(Hal ini membuktikan bahwa walaupun kedua elektron mempunyai n,l dan m yang sama tetapi mempunyai spin yang berbeda)
3. Aturan Hund Aturan ini dikemukakan oleh Friedrick Hund Tahun 1930. yang menyatakan “elektron-elektron dalam orbital-orbital suatu subkulit cenderung untuk tidak berpasangan”. Elektron-elektron baru berpasangan apabila pada subkulit itu sudah tidak ada lagi orbital kosong.
Untuk menyatakan distribusi elektron-elektron pada orbital-orbital dalam suatu subkulit, konfigurasi elektron dituliskan dalam bentuk diagram orbital.
Suatu orbital digambarkan dalam bentuk kotak, sedangkan elektron yang menghuni orbital digambarkan dengan dua anak panah yang berlawanan arah. Jika orn=bital hanya mengandung satu elektron, maka anak panah yang ditulis mengarah ke atas.
Dalam menerapkan aturan hund, maka kita harus menuliskan arah panah ke atas terlebih dahulu pada semua kotak, baru kemudian diikuti dengan arah panah ke bawah jika masihterdapat elektron sisanya.
PRINSIP PENGGUNAAN ATURAN HUND
TEORI ATOM MEKANIKA KUANTUM A. Teori Mekanika Kuantum Berdasarkan teori atom Max Planck, dapat ditentukan besarnya energi partikel (elektron) saat mengelilingi inti pada kulit atom. Pada tahun 1927, Erwin Schrodinger mengajukan teori atom yang disebut dengan teori atom mekanika kuantum yang menyatakan bahwa kedudukan elektron dalam atom tidak dapat ditentukan dengan pasti, yang dapat ditentukan adalah probabilitas menemukan elektron sebagai fungsi jarak dari inti atom. Daerah dengan probabilitas terbesar menemukan elektron disebut dengan orbital. Schrodinger memperhitungkan dualisme sifat elektron, yaitu sebagai partikel sekaligus sebagai gelombang. Temuan Schrodinger memungkinkan kita untuk menentukan struktur elektronik atom, baik yang berelektron tunggal maupun yang berelektron banyak. Pada tahun yang sama, Werner Heisenberg menguatkan teori atom mekanika kuantum dengan temuannya yang disebut dengan azas ketidakpastian Heisenberg yang menyatakan bahwa kedudukan partikel seperti elektron tidak dapat ditentukan dengan pasti pada saat yang sama. Daerah atau ruang dengan peluang terbesar menemukan elektron disebut orbital, sedangkan lintasan berbentuk lingkaran dengan jari-jari tertentu disebut orbit. Salah satu cara memaparkan orbital adalah dengan pola titik-titik. Densitas (kerapatan) titik-titik menyatakan besar-kecilnya peluang menemukan elektron di daerah itu. Istilah lain untuk menyatakan peluang menemukan elektron adalah densitas elektron. Daerah dengan peluang besar menemukan elektron berarti mempunyai densitas yang tinggi dan seebaliknya. Model atom dengan orbital lintasan elektron ini disebut model atom modern atau model atom mekanika kuantum. Awan elektron disekitar inti menunjukkan tempat kebolehjadian elektron. Orbital-orbital dengan tingkat energi yang sama atau hampir sama akan membentuk sub kulit. Beberapa sub kulit
bergabung membentuk kulit. Walaupun posisi kulitnya sama tetapi posisi orbitalnya belum tentu sama. Ciri khas model atom mekanika kuantum, adalah sebagai berikut : 1. Gerakan elektron memiliki sifat gelombang sehingga lintasannya (orbitnya) tidak stasioner seperti model Bohr, tetapi mengikuti penyelesaian kuadrat fungsi gelombang. 2. Bentuk dan ukuran orbital bergantung pada harga dari ketiga bilangan kuantumnya. 3. Posisi elektron sejauh 0,529 Amstrong dari inti H menurut Bohr bukannya sesuatu yang pasti, tetapi boleh jadi merupakan peluang terbesar ditemukannya elektron.
B. BILANGAN KUANTUM.
Bilangan kuantum adalah bilangan yang menyatakan kedudukan atau posisi elektron dalam atom. Hasil penjabaran persamaan Schrodinger untuk atom hidrogen menunjukkan bahwa energi suatu elektron ditentukan oleh bilangan kuantum utama (n), bilangan kuantum azimut (l), dan bilangan kuantum magnetik (m). Kedudukan elektron dalam suatu atom dapat ditentukan oleh 4 bilangan kuantum, yaitu : 1. Bilangan kuantum utama (n) Bilangan kuantum utama (n) menyatakan tingkat energi orbital atau kulit atom. Dan menyatakan ukuran orbital atom, makin besar harga n, makin besar ukuran orbital yang ditempati elektron. Bilangan kuantum utama dapat mempunyai nilai semua bilangan bulat positif, yaitu 1, 2, 3, 4, 5, dan seterusnya. Sama seperti dalam teori atom Neils Bohr, kulit atom dinyatakan dengan lambang K, L, M, N, O, dan seterusnya. n=1 ; sesuai dengan kulit K n=2 ; sesuai dengan kulit L n=3 ; sesuai dengan kulit M
n=4 ; sesuai dengan kulit N dan seterusnya. Bilangan kuantum 1 2 3 4 utama (n) Kulit
K
L
M
N
Tabel 1.1. bilangan kuantum utama.
2. Bilangan kuantum Azimut (l) Bilangan kuantum azimut merupakan ukuran momentum sudut orbital elektron. Bilangan kuantum azimut menyatakan subkulit (orientasi bentuk orbital) tempat elektron berada dan menunjukkan jenis subkulit serta bentuk orbital. Harga bilangan kuantum azimut yaitu dari 0 hingga (n-1). l=0 menyatakan subkulit s (s= sharp) l=1 menyatakan subkulit p (p= principle) l=2 menyatakan subkulit d (d= diffuse) l=3 menyatakan subkulit f (f= fundamental)
Banyaknya subkulit dari suatu kulit bergantung pada banyaknya nilai bilangan kuantum azimut yang di izinkan untuk kulit itu. Kulit K (n=1)
→
l=0
→
→ terdiri dari satu subkulit
1s
Kulit L (n=2) → l= 0 dan 1 →
2s 2p
→ terdiri dari dua subkulit. Dan
seterusnya.
1 2 3
Niali l yang di ijinkan 0 0, 1 0, 1, 2
1s 2s 2p 3s 3p 3d
4
0,1,2,3
4s 4p 4d 4f
Kulit
Nilai n
K L M N Dan seterusnya
diijinkan pada kulit K sampai dengan N.
subkulit
Tabel 1.2. subkulitsubkulit yang
3. Bilangan kuantum magnetik (m) Bilangan kuantum magnetik menyatakan kedudukan elektron pada suatu orbital khusus dari orbital itu. Harga bilangan kuantum magnetik tergantung pada harga bilangan kuantum azimut
, yaitu semua bilangan bulat mulai dari –l
sampai dengan +l, termasuk 0. a) Subkulit s (l=0) → m=0 , terdiri dari 1 orbital. b) Subkulit p (l=1) → m=-1, 0, +1 , terdiri dari 3 orbital. c) Subkulit d (l=2) → m=-2, -1, 0, +1, +2 , terdiri dari 5 orbital. d) Subkulit f (l=3) → m= -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3 , terdiri dari 7 orbital. Subkulit s p d
Nilai l 0 1 2
f
3
Nilai m 0 -1, 0, +1 -2,-1, 0, 1, 2, 3 -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3
Tabel 1.3. bilangan kuantum magnetik.
4. Bilangan kuantum spin (s) Bilangan kuantum spin menunjukkan arah perputaran elektron pada sumbunya. Dalam satu orbital, maksimum dapat beredar 2 elektron dan kedua elektron ini berputar melalui sumbu dengan arah yang berlawanan, dan masingmasing diberi harga spin +1/2 atau -1/2. S= +1/2 arah
Kulit
Subkulit
Jumlah n
K L M N O P
s s, p s, p, d s, p, d, f s, p, d, f, g s, p, d, f, g, h
1 2 3 4 5 6
putaran searah dengan jarum jam (↑) S= -1/2
Jumlah orbital (n2) 12 = 1 orbital 22 = 4 orbital 32 = 9 orbital 42 = 16 0rbital 52= 25 0rbital 62 =36 orbital
Elektron maksimum (2n2) 2 elektron 8 elektron 18 elektron 32 elektron 50 elektron 72 elekron
arah putaran berlawanan dengan arah jarum jam (↓)
Tabel 1.4. pembagian kulit-kulit pada atom.
Mekanika kuantum Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas Belum Diperiksa
Rangkaian dari
Sains Sains formal[tampilkan]
Sains fisik[tampilkan]
Sains kehidupan[tampilkan]
Ilmu sosial[tampilkan]
Ilmu terapan[tampilkan]
Interdisipliner[tampilkan]
Portal
Kategori
L
B
S
Densitas kemungkinan dari fungsi gelombang sebuah elektron atom hidrogen dalam mekanika kuantum
Mekanika kuantum adalah cabang dasar fisika yang menggantikan mekanika klasik pada tataran atom dan subatom. Ilmu ini memberikan kerangka matematika untuk berbagai cabang fisika dan kimia, termasuk fisika atom, fisika molekular, kimia komputasi, kimia kuantum, fisika partikel, dan fisika nuklir. Mekanika kuantum adalah bagian dari teori medan kuantum dan fisika kuantum umumnya, yang, bersama relativitas umum, merupakan salah satu pilar fisika modern. Dasar dari mekanika kuantum adalah bahwa energi itu tidak kontinyu, tapi diskrit -- berupa 'paket' atau 'kuanta'. Konsep ini cukup revolusioner, karena bertentangan dengan fisika klasik yang berasumsi bahwa energi itu berkesinambungan. Daftar isi [sembunyikan]
1 Sejarah
o
1.1 Eksperimen penemuan
2 Bukti dari mekanika kuantum
3 Referensi
Sejarah[sunting] Pada tahun 1900, Max Planck memperkenalkan ide bahwa energi dapat dibagi-bagi menjadi beberapa paket atau kuanta. Ide ini secara khusus digunakan untuk menjelaskan sebaran intensitas radiasi yang dipancarkan oleh benda hitam. Pada tahun 1905, Albert Einsteinmenjelaskan efek fotoelektrik dengan menyimpulkan bahwa energi cahaya datang dalam bentuk kuanta yang disebut foton. Pada tahun 1913,Niels
Bohr menjelaskan garis spektrum dari atom hidrogen, lagi dengan menggunakan kuantisasi. Pada tahun 1924, Louis de Brogliememberikan teorinya tentang gelombang benda. Teori-teori di atas, meskipun sukses, tetapi sangat fenomenologikal: tidak ada penjelasan jelas untuk kuantisasi. Mereka dikenal sebagai teori kuantum lama. Frase "Fisika kuantum" pertama kali digunakan oleh Johnston dalam tulisannya Planck's Universe in Light of Modern Physics (Alam Planck dalam cahaya Fisika Modern). Mekanika kuantum modern lahir pada tahun 1925, ketika Werner Karl Heisenberg mengembangkan mekanika matriks dan Erwin Schrödingermenemukan mekanika gelombang dan persamaan Schrödinger. Schrödinger beberapa kali menunjukkan bahwa kedua pendekatan tersebut sama. Heisenberg merumuskan prinsip ketidakpastiannya pada tahun 1927, dan interpretasi Kopenhagen terbentuk dalam waktu yang hampir bersamaan. Pada 1927, Paul Dirac menggabungkan mekanika kuantum dengan relativitas khusus. Dia juga membuka penggunaan teori operator, termasuk notasi bra-ket yang berpengaruh. Pada tahun 1932, Neumann Janos merumuskan dasar matematika yang kuat untuk mekanika kuantum sebagai teori operator. Bidang kimia kuantum dibuka oleh Walter Heitler dan Fritz London, yang mempublikasikan penelitian ikatan kovalen dari molekul hidrogen pada tahun 1927. Kimia kuantum beberapa kali dikembangkan oleh pekerja dalam jumlah besar, termasuk kimiawan Amerika Linus Pauling. Berawal pada 1927, percobaan dimulai untuk menggunakan mekanika kuantum ke dalam bidang di luar partikel satuan, yang menghasilkan teori medan kuantum. Pekerja awal dalam bidang ini termasuk Dirac, Wolfgang Pauli, Victor Weisskopf dan Pascaul Jordan. Bidang riset area ini dikembangkan dalam formulasi elektrodinamika kuantum oleh Richard Feynman, Freeman Dyson,Julian Schwinger, dan Tomonaga Shin'ichirō pada tahun 1940-an. Elektrodinamika kuantum adalah teori kuantum elektron, positron, dan Medan elektromagnetik, dan berlaku sebagai contoh untuk teori kuantum berikutnya. Interpretasi banyak dunia diformulasikan oleh Hugh Everett pada tahun 1966. Teori Kromodinamika kuantum diformulasikan pada awal 1960an. Teori yang kita kenal sekarang ini diformulasikan oleh Polizter, Gross and Wilzcek pada tahun 1975. Pengembangan awal oleh Schwinger, Peter Higgs, Goldstone dan lain-lain. Sheldon Lee Glashow, Steven Weinberg dan Abdus Salam menunjukan secara independen bagaimana gaya nuklir lemah dan elektrodinamika kuantum dapat digabungkan menjadi satu gaya lemah elektro.
Eksperimen penemuan[sunting]
Eksperimen celah-ganda royan membuktikan sifat gelombang dari cahaya. (sekitar 2012)
Henri Becquerel menemukan radioaktivitas (1896)
Joseph John Thomson - eksperimen tabung sinar kathoda (menemukan elektron dan muatan negatifnya) (1897)
Penelitian radiasi benda hitam antara 1850 dan 1900, yang tidak dapat dijelaskan tanpa konsep kuantum.
Robert Millikan - eksperimen tetesan oli, membuktikan bahwa muatan listrik terjadi dalam kuanta (seluruh unit), (1909)
Ernest Rutherford - eksperimen lembaran emas menggagalkan model puding plum atom yang menyarankan bahwa muatan positif dan masa atom tersebar dengan rata. (1911)
Otto Stern dan Walter Gerlach melakukan eksperimen Stern-Gerlach, yang menunjukkan sifat kuantisasi partikel spin (1920)
Clyde L. Cowan dan Frederick Reines meyakinkan keberadaan neutrino dalam eksperimen neutrino (1955)
Bukti dari mekanika kuantum[sunting] Mekanika kuantum sangat berguna untuk menjelaskan perilaku atom dan partikel subatomik seperti proton, neutron dan elektron yang tidak mematuhi hukum-hukum fisika klasik. Atom biasanya digambarkan sebagai sebuah sistem di mana elektron (yang bermuatan listrik negatif) beredar seputar nukleus atom (yang bermuatan listrik positif). Menurut mekanika kuantum, ketika sebuah elektron berpindah dari tingkat energi yang lebih tinggi (misalnya dari n=2 atau kulit atom ke-2 ) ke tingkat energi yang lebih rendah (misalnya n=1 atau kulit atom tingkat ke-1), energi berupa sebuah partikel cahaya yang disebut foton, dilepaskan. Energi yang dilepaskan dapat dirumuskan sbb:
keterangan:
adalah energi (J)
adalah tetapan Planck,
adalah frekuensi dari cahaya (Hz)
(Js), dan
Dalam spektrometer massa, telah dibuktikan bahwa garis-garis spektrum dari atom yang di-ionisasi tidak kontinyu, hanya pada frekuensi/panjang gelombang tertentu garis-garis spektrum dapat dilihat. Ini adalah salah satu bukti dari teori mekanika kuantum.
