Teori atom JJ Thomson dan sejarah penemuan elektron

Pada tahun 1897, JJ Thomson menemukan partikel subatomik pertama, elektron, saat meneliti sinar katoda. Untuk menjelaskan netralitas atom, Thomson mengusulkan model atom yang memiliki elektron negatif yang tersebar di seluruh lingkup dari muatan positif. Ia menyebut atom nya model roti kismis.
Advertisement

Anda mungkin tahu bahwa kabel tegang antara menara tinggi ini membawa listrik. Tapi apakah Anda tahu apa itu listrik? Ini sebenarnya terdiri dari aliran konstan partikel kecil yang disebut elektron. Elektron yang bermuatan negatif adalah partikel dasar di dalam atom. Atom ditemukan sekitar tahun 1800, tapi hampir 100 tahun berlalu sebelum elektron ditemukan.

Penemuan Elektron oleh Thomson

John Dalton menemukan atom pada yahun 1804. Dia pikir mereka partikel terkecil dari materi, yang tidak dapat dipecah menjadi partikel yang lebih kecil. Dia membayangkan mereka sebagai, bola keras yang padat.

Ia tidak sampai tahun 1897 seorang ilmuwan bernama Joseph John (JJ) Thomson menemukan bahwa ada partikel yang lebih kecil dalam atom. Thomson lahir di Inggris dan belajar di Cambridge University, di mana ia kemudian menjadi profesor. Pada tahun 1906, ia memenangkan Hadiah Nobel dalam Fisika untuk penelitiannya tentang bagaimana gas listrik. Penelitian ini juga menyebabkan penemuan elektron. Anda dapat melihat gambar dari Thomson bawah. Anda dapat menjajaki museum penemuannya di pameran online: http://www.aip.org/history/electron/

Advertisement

Percobaan Thomson

Dalam penelitiannya, Thomson melewatkan arus melalui tabung sinar katoda, mirip dengan yang terlihat pada Gambar di bawah ini. Sebuah tabung sinar katoda adalah tabung gelas yang hampir semua udara telah dihilangkan. Ini berisi sepotong logam disebut elektroda pada setiap ujung. Satu elektroda bermuatan negatif dan dikenal sebagai katoda. Elektroda lainnya bermuatan positif dan dikenal sebagai anoda. Ketika tegangan tinggi arus listrik diterapkan pada ujung plat, sinar katoda perjalanan dari katoda ke anoda.

Joseph John Thomson

Apa itu sinar katoda? Itulah yang Thomson ingin tahu. Apakah itu hanya sinar energi yang bergerak dalam gelombang seperti sinar cahaya? Itu adalah salah satu hipotesis populer pada saat itu. Atau sinar katoda adalah aliran partikel bergerak? Itu adalah hipotesis populer lainnya. Thomson menguji ide-ide ini dengan menempatkan plat negatif dan positif sepanjang sisi tabung sinar katoda untuk melihat bagaimana sinar katoda akan terpengaruh. Sinar Katoda tampaknya ditolak oleh plat negatif dan tertarik dengan oleh plat positif. Ini berarti bahwa jawabannya adalah sinar negatif dan yang harus terdiri dari partikel yang memiliki massa. Dia menyebut partikel “corpuscles,” tapi mereka kemudian mengganti nama menjadi elektron. Untuk video demonstrasi percobaan Thomson, kunjungu URL ini: http://ericsaltchemistry.blogspot.com/2010/10/jj-thomsons-experiments-with-cathode.html.

tabung sinar katoda
tabung sinar katoda

Thomson juga mengukur massa partikel yang telah diidentifikasi. Dia melakukan ini dengan menentukan berapa banyak sinar katoda yang membelok ketika ia memberi variasi tegangan. Ia menemukan bahwa massa partikel adalah 2000 kali lebih kecil dari massa atom terkecil, yakni atom hidrogen. Singkatnya, Thomson telah menemukan keberadaan partikel yang lebih kecil dari atom. Ini membantah klaim Dalton bahwa atom adalah partikel terkecil dari materi. Dari penemuan tersebut, Thomson juga menyimpulkan bahwa elektron adalah partikel dasar dalam atom.

Q: Atom adalah netral dalam muatan listrik. Bagaimana mereka bisa netral jika mereka berisi elektron yang bermuatan negatif?

A: Atom juga mengandung partikel bermuatan positif yang menghilangkan muatan negatif dari elektron. Namun, partikel positif tidak ditemukan sampai beberapa dekade setelah Thomson menemukan elektron.

Model atom roti kismis

Thomson juga tahu bahwa atom memiliki muatan listrik yang netral, sehingga ia ditanya pertanyaan yang sama: Bagaimana atom dapat berisi partikel negatif dan masih netral? Dia mengambil hipotesis bahwa bagian atom lainnya harus bermuatan positif untuk menghilangkan muatan negatif dari elektron. Dia membayangkan atom sebagai mirip dengan roti kismis, seperti yang digambarkan pada Gambar di bawah – sebagian besar daerah (roti) bermuatan positif dengan elektron negatif (kismis) yang tersebar melalui itu.

Model atom roti kismis

Q: Bagaimana pemahaman struktur atom modern yang berbeda dari Model roti kismis Thomson?

A: Hari ini kita tahu bahwa semua muatan positif dalam atom terkonsentrasi di daerah pusat kecil yang disebut nukleus, dengan elektron berputar melalui ruang kosong di sekitarnya, seperti pada Gambar di bawah ini. Inti ditemukan hanya beberapa tahun setelah Thomson menemukan elektron, sehingga model roti kismis segera ditolak.

model atom modern

Ringkasan

Pada tahun 1897, JJ Thomson menemukan partikel subatomik pertama, elektron, saat meneliti sinar katoda. Untuk menjelaskan netralitas atom, Thomson mengusulkan model atom yang memiliki elektron negatif yang tersebar di seluruh lingkup dari muatan positif. Ia menyebut atom nya model roti kismis.

Advertisement

Facebook Twitter

2 thoughts on “Teori atom JJ Thomson dan sejarah penemuan elektron

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *