Pengertian Atom Menurut Rutherford Dalam Ilmu Fisika

Atom adalah satuan dasar materi yang terdiri atas inti atom  dan awan elektron negatif yang mengelilinginya. Kata atom berasal dari bahasa Yunani Atomos yang berarti ‘Tidak dapat terbagi’. Inti atom adalah proton bermuatan positif dan neutron yang muatannya netral, terkecuali inti atom hidrogen -1 yang tidak mengandung neutron. Elektron pada sebuah atom terikat dengan gaya elektromagnetik pada inti atom. Sekumpulan atom yang terikat satu sama lainnya akan membentuk sebuah molekul. Atom yang mengandung proton dan elektron dalam jumlah berbeda disebut sebagai ion.

Pengelompokan atom dilakukan berdasarkan jumlah proton dan neutron pada inti atom. Jumlah proton pada atom menentukan unsur kimia atom dan jumlah neutron akan menentukan isotop dari unsur tersebut. Dalam pengertian atom menurut Ernest Rutherford, teori atomnya didasarkan pada eksperimen penembakan inti atom lempengan emas dengan partikel alfa. Rutherford pada saat itu menyusun desain rancangan percobaan penembakan atom emas oleh partikel alfa yang dipancarkan dari unsur radioaktif. Hasilnya, ternyata sinar radioaktif itu ada yang dipantulkan, dibelokkan dan diteruskan.

Percobaan Atom Rutherford

Seorang ilmuwan bernama Lenard menguji teori atom Thomson pada 1903. Sebuah lempeng logam ditembak menggunakan elektron. Jika model atom Thomson benar, sebagian besar elektron diharapkan akan terserap oleh logam. Namun hasilnya justru terjadi sebaliknya, sebagian besar elektron diteruskan oleh logam dan tidak diserap. Maka dari itu, model atom Thomson yang menyatakan massa atom tersebar merata di seluruh isi dari atom kurang dapat dikatakan valid. Ide dasar dari pengujian Lenard kemudian digunakan oleh Rutherford dengan dibantu dua asistennya bernama Hans Geiger dan Ernest Marsden untuk menguji teori atom Thomson lebih lanjut.

Percobaan yang dilakukan oleh Rutherford pada 1911 dikenal dengan percobaan Hamburan Partikel Alfa. Prinsip dasarnya yaitu dengan menembak sebuah lempeng emas tipis menggunakan partikel alfa yang bermuatan positif. Partikel alfa dihasilkan oleh unsur radioaktif bernama Radon. Untuk mengamati partikel yang diteruskan, digunakan sebuah layar yang dapat berpendar jika terkena partikel alfa. Hasilnya mengungkapkan bahwa apabila model atom Thomson benar, maka partikel alfa tersebut seharusnya melintas secara lurus dan tidak dibelokkan. Pada kenyataannya, tidak semua partikel melintas lurus dan ada yang dibelokkan.

Teori Atom Rutherford

Untuk memahami teori atom sepenuhnya, diperlukan pengetahuan mengenai ilmu fisika seperti macam – macam wujud benda dan jenisnya materi fisika. Hasil penelitian pada pengertian atom menurut Rutherford dikembangkan dalam bentuk hipotesis model atom Rutherford. Ciri teori atom Rutherford yaitu:

• Sebagian besar atom adalah permukaan kosong atau hampa.
• Massa dari atom akan terpusat pada nukleus atau inti atom.
• Muatan atom bisa terkonsentrasi pada pusat atom dengan volume yang relatif lumayan kecil.
• Kelipatan dari muatan tersebut akan sebanding dengan massa dari atom.
• Elektron mengelilingi inti dengan kecepatan gerak yang sangat tinggi.
• Sebagian besar partikel alpha lewat tanpa mengalami hambatan atau pembelokan, sebagian kecil dibelokkan dan sangat sedikit yang dipantulkan.
• Awan elektron tidak berpengaruh terhadap penyebaran partikel alpha.

Melalui pengertian atom menurut Rutherford maka dapat disangkal bahwa atom tidak seperti roti kismis melainkan lebih menyerupai susunan planet yang mengorbit ke matahari. Planet tersebut akan diumpamakan sebagai inti pusat yang mengandung muatan positif atau nukleus, atau susunan planet dianggap sebagai muatan negatif.

Keunggulan Model Atom Rutherford

• Model atom Rutherford mudah dipahami untuk dapat menjelaskan struktur atom yang rumit.
• Dapat menjelaskan mengenai bentuk lintasan elektron yang mengelilingi inti atom tersebut.
• Mampu menggambarkan gerakan elektron di sekitar intinya.

Kekurangan Model Atom Rutherford

• Pengertian atom menurut Rutherford belum dapat menjelaskan dimana letaknya dari elektron dan cara rotasi terhadap inti atom.
• Elektron dapat memancarkan energi ketika bergerak dalam bentuk gelombang elektromagnetik menurut hukum fisika klasik. Akibatnya lama kelamaan elektron akan kehabisan energi dan menempel pada inti.
• Energi atom menjadi tidak stabil karena pancaran energi elektron ketika bergerak.
• Pengertian atom menurut Rutherford tidak dapat menjelaskan mengenai spektrum garis pada atom hidrogen.

Teori atom secara kompleks sangat lekat dengan pemahaman mengenai fisika menggunakan berbagai macam istilah seperti macam – macam satuan dalam fisika. Mempelajari rumus massa jenis zat cair dalam pipa u dan contoh soalnya tidak jauh dengan apa yang harus dilakukan ketika mempelajari perhitungan dalam teori atom. Kesimpulan yang didapatkan pada pengertian atom menurut Rutherford setelah melakukan percobaan dengan sinar alfa tersebut yaitu:

• Atom bukanlah sebuah bola pejal karena telah diketahui bahwa hampir seluruh partikel alfa diteruskan.
• Jika isi dalam lempengan emas tipis dianggap menjadi satu lapisan dengan atom – atom emas maka atom emas memiliki partikel kecil yang bermuatan positif.
• Mengacu kepada fakta yang menegaskan bahwa jika 1 dari 20 ribu partikel alfa dibelokkan, dan dijadikan suatu perbandingan diameter, maka diketahui bahwa ukuran inti atom berukuran 10 ribu kali lebih kecil dari keseluruhan atom.

Berdasarkan kesimpulan yang didapatkan dalam pengertian atom menurut Rutherford, maka ditemukan bahwa sebuah atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil, memiliki sifat positif dan dikelilingi oleh elektron yang memiliki muatan negatif. Untuk itu perlu dipahami mengenai perubahan wujud zat dan contohnya serta juga berhubungan dengan memahami sifat – sifat materi kimia dasar dengan mudah.