Dinamika Gelombang

Spektrum Garis Atomik dan Model Atom Bohr

Spektrum Garis Atomik

Jika sebuah gas diletakkan di dalam tabung kemudian arus listrik dialirkan ke dalam tabung, gas akan memancarkan cahaya. Cahaya yang dipancarkan oleh setiap gas berbeda-beda dan merupakan karakteristik gas tersebut. Cahaya dipancarkan dalam bentuk spektrum garis dan bukan spektrum yang kontinu.

Kenyataan bahwa gas memancarkan cahaya dalam bentuk spektrum garis diyakini berkaitan erat dengan struktur atom. Dengan demikian, spektrum garis atomik dapat digunakan untuk menguji kebenaran dari sebuah model atom.

spektrum garis berbagai gas

Spektrum garis membentuk suatu deretan warna cahaya dengan panjang gelombang berbeda. Untuk gas hidrogen yang merupakan atom yang paling sederhana, deret panjang gelombang ini ternyata mempunyai pola tertentu yang dapat dinyatakan dalam bentuk persamaan matematis. Seorang guru matematika Swiss bernama Balmer menyatakan deret untuk gas hidrogen sebagai persamaan berikut ini. selanjutnya, deret ini disebut deret Balmer.

Dimana panjang gelombang dinyatakan dalam satuan nanometer (nm).

Beberapa orang yang lain kemudian menemukan deret-deret yang lain selain deret Balmer sehingga dikenal adanya deret Lyman, deret Paschen, Bracket, dan Pfund. Pola deret-deret ini ternyata serupa dan dapat dirangkum dalam satu persamaan. Persamaan ini disebut deret spektrum hidrogen.

Dimana R adalah konstanta Rydberg yang nilainya 1,097 × 10⁷ m⁻¹.

- Deret Lyman (m = 1)

dengan n = 2, 3, 4, ….

- Deret Balmer (m = 2)

dengan n = 3, 4, 5 ….

- Deret Paschen (m = 3)

dengan n = 4, 5, 6 ….

- Deret Bracket (m = 4)dengan n = 5, 6, 7, ….

- Deret Pfund (m = 5)dengan n = 6, 7, 8 ….

Dalam model atom Rutherford, elektron berputar mengelilingi inti atom dalam lintasan atau orbit. Elektron yang berputar dalam lintasan seolah-olah bergerak melingkar sehingga mengalami percepatan dalam geraknya. Menurut teori elektromagnetik, elektron yang mengalami percepatan akan memancarkan gelombang elektromagnetik secara kontinu. Ini berarti elektron lama kelamaan akan kehabisan energi dan jatuh ke dalam tarikan inti atom. Ini berarti elektron tidak stabil. Di pihak lain elektron memancarkan energi secara kontinu dalam spektrum kontinu. Ini bertentangan dengan kenyataan bahwa atom memancarkan spektrum garis.

Ketidakstabilan elektron dan spektrum kontinu sebagai konsekuensi dari model atom Rutherford tidak sesuai dengan fakta bahwa atom haruslah stabil dan memancarkan spektrum garis. Diperlukan penjelasan lain yang dapat menjelaskan kestabilan atom dan spektrum garis atom hidrogen.

Model Atom Bohr

Model atom Bohr dikemukakan oleh Niels Bohr yang berusaha menjelaskan kestabilan atom dan spektrum garis atom hidrogen yang tidak dapat dijelaskan oleh model atom Rutherford. Model atom Bohr memuat tiga postulat sebagai berikut.

1. di dalam atom hidrogen, elektron hanya dapat mengelilingi lintasan tertentu tertentu yang diijinkan tanpa membebaskan (melepaskan) energi. Lintasan ini disebut lintasan stasioner dan memiliki energi tertentu yang sesuai.
2. elektron dapat berpindah dari satu lintasan ke lintasan yang lain. Energi dalam bentuk foton cahaya akan dilepaskan jika elektron berpindah ke lintasan yang lebih dalam, sedangkan Energi dalam bentuk foton cahaya akan diserapkan supaya elektron berpindah ke lintasan yang lebih luar. Energi dilepas atau diserap dalam paket sebesar hf sesuai dengan persamaan Planck.

E = hf

Dimana h adalah konstanta Planck dan f adalah frekuensi cahaya atau foton yang dilepas atau diserap.

3. lintasan-lintasan stasioner yang diijinkan untuk ditempati elektron memiliki momentum sudut yang merupakan kelipatan bulat dari nilai 

(nilai ini biasa ditulis juga sebagai ћ)

Model atom Bohr

Model atom Bohr berhasil menjelaskan kestabilan elektron dengan memasukkan konsep lintasan atau orbit stasioner dimana elektron dapat berada di dalam lintasannya tanpa membebaskan energi. Spektrum garis atomik juga merupakan efek lain dari model atom Bohr. Spektrum garis adalah hasil mekanisme elektron di dalam atom yang dapat berpindah lintasan dengan menyerap atau melepas energi dalam bentuk foton cahaya.

Dengan demikian, struktur atom berdasarkan model atom Bohr adalah elektron dapat berada di dalam lintasan-lintasan stasioner dengan energi tertentu. Lintasan elektron dapat juga dianggap sebagai tingkat energi elektron.

Elektron yang berada di lintasan tertentu yang stasioner dengan jari-jari tertentu dikatakan memiliki energi tertentu. Elektron yang berada di lintasan ke-n berada pada jari-jari lintasan dan energi sebagai berikut.

Dalam persamaan ini, jari-jari r dinyatakan dalam satuan nanometer (nm) dan energi E dinyatakan dalam satuan elektron volt (eV).

Misteri Efek Zeeman

Meskipun model atom Bohr dapat menjelaskan kestabilan atom dan spektrum garis atom hidrogen, model atom Bohr tidak dapat digunakan untuk menentukan spektrum atom berelektron banyak. Selain itu, terdapat garis-garis spektra misterius akibat efek Zeeman yang masih perlu penjelasan lebih lanjut. Ini adalah kelemahan model atom Bohr yang masih belum lengkap walaupun sudah lebih maju dibanding model atom Rutherford.

Fenomena Aneh Melawan Hukum Gravitasi Newton

Satu lagi fenomena aneh alam yang menjadi tamparan keras bagi hukum Gravitasi Newton.

Diwilayah Santa Cruz, California terdapat suatu fenomena alam yang sangat menakjubkan,dimana ditempat itu banyak terjadi kejanggalan yang mungkin membuat kita clingak-clinguk kebingungan kaya kera kenak tulup alias keheranan jika mengunjungi tempat tersebut.

kenapa??..Pasalnya,ditempat yang merupakan hamparan hutan subur itu hukum gravitasi seakan-akan sudah tidak ada artinya sama sekali,semua pepohonan berdiri miring dengan arah kemiringan yang sama bahkan bisa dibilang hampir tumbang.Banyak orang yang menyebut tempat ini "titik misterius".

Jika manusia berada disekitar "titik misterius" sekalipun, seluruh badannya tanpa dikehendaki juga ikut-ikutan miring,walaupun berusaha untuk berdiri dengan tegak,hasilnya akan sama saja.

Anehnya,walaupun dalam keadaan posisi yang miring dalam sekala yang besar,seluruh benda yang ada tidak akan terjatuh atau kehilangan keseimbangannya.Jika mencoba berjalan,langkah kita tetaplah stabil dan berjalan tanpa kesulitan walaupun dalam posisi miring.

Bila berkunjung ketempat ini,kita bisa melihat keanehan-kenehan seperti rumah yang terlihat hapir roboh (padahal sebenarnya masih kokoh),sapu yang bisa berdiri sendiri dalam keadaan yang miring,manusia yang dapat berdiri ditembok,dan keanehan-keanehan lainnya.

Parahnya lagi,dengan adanya fenomena ini,hewan-hewan hutan ngga' ada yang mau cangkrukan dan mencari makan disekitar "titik misterius",meraka mungkin ketakutan atau bagaimana?

"Mystery Spot" bisa membuktikan akan kelemahan teori Gravitasi,Sir Issac Newton dengan hukum gravitasinya menyatakan bahwa semua benda akan ditarik kearah semua benda lainnya oleh kekuatan gravitasi.

Kekuatan ini tergantung pada seberapa banyaknya zat yang tergantung dalam benda dan pada jarak diantaranya.

Hukum itu menerangkan mengapa orbit planet dan bulan berbentuk elips.Hukum itu menerangkan juga gerak semua benda dalam alam semesta yang mahaluas.

Dengan adanya fenomena ini,hukum gravitasi Newton yang bertahan kurang lebih selama 4 abad mungkin sudah saatnya untuk direvisi.

Namun sampai saat ini,Para Ilmuwan belum dapat menjelaskan bagaimana fenomena ini bisa terjadi,mungkin masih menunggu beberapa waktu lagi untuk memecahkan misteri ini,atau mungkin kalian kalian yang belajar di fisika CS sudah mempunyai sebuah teori atau argumen untuk memberi pencerahan bagaimana fenomena ini bisa terjadi?

Memang kebanyakan berada di USA,tapi di wilayah Eropa juga dapat ditemui tempat seperti ini,contohnya disekitar Warsawa,Polandia.

hal serupa juga ada disebuah wilayah di China,namun yang ini berupa tanjakan jalan raya.Uniknya ditempat itu seluruh benda beroda/yang mudah menggelinding akan tertarik menuju keatas tanjakan,padahal jika dipikir secara logika hal tsb sangatlah tidak masuk akal.

Sumber : Morroniscool