atom rutherford
Post on 08-Jul-2018
229 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
8/19/2019 Atom Rutherford
1/18
’’MODEL ATOM RUTHERFORD’’
1.1 PERCOBAAN ATOM RUTHERFORD
Ernest Rutherford bersama dengan dua orang muridnya, Hans Ge!erdan dan Erners
Masreden, melakukan percobaan penembakan sinar alfa pada suatu lempeng emas tipis.
Percobaan ini dilakukan untuk menguji kebenaran pendapat JJ Thomson yang menyatakan bahwa "atom merupakan suatu bola pejal yang bermuatan positif, dimana elektron-elektron
tersebar merata dalam awan muatan positif, seperti butiran kismi dalam roti".
-
8/19/2019 Atom Rutherford
2/18
”!#$ P!%&'($$)”
-
8/19/2019 Atom Rutherford
3/18
%utherford berasumsi, apabila atom di tembak dengan sinar alfa *bermuatan positif+ maka
fenomena yang akan terjadi adalah
ebagian besar partikel alfa diteruskan atau dapat menembus lempeng emas, ini berarti
sebagian besar olume atom merupakan ruang ebagian kecil sinar alfa di belokkan, menurut %utherford sinar alfa ini mendekati suatu
muatan yang sejenis dengan muatan sinar alfa yaitu muatan positif ebagian kecil sinar alfa dipantulkan, karena menabrak suatu bagian yang padat dari
atom. inar alfa yang dibelokkan dan dipantulkan jumlahnya sangat kecil menunjukkan bagian
yang padat dan sangat kecil itu bermuatan positif yang kemudian diberi nama inti atom.
-
8/19/2019 Atom Rutherford
4/18
Ato" terdr atas nt #an! $er"uatan %ostf dan $erada %ada %usat ato"& serta
e'e(tron $er!era) "e'ntas nt.
ari pengamatan mereka, didapatkan fakta bahwa apabila partikel alfa ditembakan pada
lempeng emas yang sangat tipis, maka sebagian besar partikel alfa diteruskan *ada
penyimpangan sudut kurang /0+, tetapi dari pengamatan arsden diperoleh fakta bahwa satu
diantara 12.222 partikel alfa akan membelok sudut 320bahkan lebih.
-
8/19/2019 Atom Rutherford
5/18
(erdasarkan gejala-gejala yang terjadi, diperoleh beberapa kesimpulan
/.$tom bukan merupakan bola pejal, karena hampir semua partikel alfa diteruskan.
1.Jika lempeng emas tersebut dianggap sebagai satu lapisan atom-atom emas, maka didalamatom emas terdapat partikel yang sangat kecil yang bermuatan poitif.
4.Partikel tersebut merupakan partikel yang menyusun suatu inti atom,berdasarkan fakta bahwa
/dari 12.222 partikel alfa akan dibelokkan. (ila perbandingan /12.222 merupakan perbandingan
diameter, maka didapatkan ukuran inti atom kira-kira /2.222 lebih kecil dari pada keseluruhan.
1.* RUMU+ HAMBURAN RUTHERFORD
-
8/19/2019 Atom Rutherford
6/18
-
8/19/2019 Atom Rutherford
7/18
alam pasal terdahulu kita pelajari bahwa apabila seberkas partikel, seperti berkas
partikel alfa menumbuki sebuah sasaran tipis sepertiselembar tipis emas, sudut hambur rata 5
ratanya kecil *dalam orde sekitar /2+. elanjutnya kita pelajari pula bahwa dalam keadaan seperti
itu, probabilitas saling menjumlah dari sebagian besar pembelokan kecil itu untuk memberikan
pembelokan besar yang teramati ternyata sangatlah kecil */2-4622+ bertentangan dengan hasil
pengamatan eksperimen */2-7+. &ara paling mungkin bangi sebuah parikel alfa *m 8 7 u+ untuk
dapat dibelokkan hingga mencapai sudut yang sangat besar adalah bila terjadi tumbukan tunggal
dengan satu objek sangat padat *masif+. %utherford dengan demikian mengusulkan bahwa
muatan dan massa atom terpusatkan pada pusatnya,dalam suatu daerah yang disebut inti
(nucleus). 9ambar :.; melukiskan geometri hamburan bagi kausu ini. Proyektil, bermuatan ze,
menderita gaya tolak oleh muatan positif inti sebesar
F =2
*Pronyektilnya kita anggap selalu berada di luar inti, sehingga ia meraskan muatan inti Ze secara
lengkap+. !lektron 5 electron atom, dengan massanya yang lebih kecil, tedak banyak
mempengaruhi lintasan pronyektil, jadi pengaruhnya pada hamburan dapat kita abaikan.
-
8/19/2019 Atom Rutherford
8/18
ebangai mana diperliahatkan oleh 9ambar :.;, bangi setiap peremater impak b, terdapat
sudut hambur tertentu ? jadi kita perlu mencari hubungan antara b dan . ebangaimana
telah diturunkan dalam berbngai buku ajar, pronyektil menempuh suatu lintasan berbentuk
hiperbola? dalam koordinat pola r dan persamaan hiperbola adalah
= sin∅+2
cos∅−1
ebangai mana diperlihatkan pada 9ambar :.@, kedudukan awal pertikel adalah pada 8 2, r
, dan kedudukan aknhir adalah pada engan menggunakan keua
koordinat kedudukan akhir, Persamaan *:./:+ tersederhanakan menjadi
b= cot θ= cot θ
$tau
N (θ )=4 r
22 K 4 πε
0 sin4 1
θ
’’HAMBURAN PART,-ELALFA’’
odel atom %utherford diterima, karena ia dapat mencapai suatu rumus yang
menggambarkan hamburan partikel alfa oleh selaput tipis berdasarkan model tersebut yang
cocok dengan hasil eksperimental. Aa mulai dengan menyatakan bahwa partikel alfa dan inti yang
-
8/19/2019 Atom Rutherford
9/18
berrinteraksi dengannya berukuran cukup kecil sehingga dapat dipandang sebagai massa titik dan
muatan titik, bahwa gaya listrik tolak menolak antara partikel alfa dan inti *yang keduanya
bermuatan positif+ merupakan satu 5 satunya gaya yang beraksi? dan bahwa massif dibandingkan
dengan partikel alfa, sehingga tidak bergerak ketika terjadi interaksi.
-
8/19/2019 Atom Rutherford
10/18
inti target b
-
8/19/2019 Atom Rutherford
11/18
karena
sin π − =cos
dan
sinθ=2sin cos
kita dapatkan perubahan momentum
∆ =2mv sin
-
8/19/2019 Atom Rutherford
12/18
π −
π −θ
π −
lintasan partikel alfa partikel alfa
-
8/19/2019 Atom Rutherford
13/18
b
inti target
#ntuk mengubah ariable dalam ruas kanan dari t ke kita perhatikan bahwa batas bawah
batas integrasinya berubah dari dan bersesuaian dengan harga
pada dan berurutan, sehingga
2mv sin = F cos∅ d∅
-
8/19/2019 Atom Rutherford
14/18
subtitusikan persamaan untuk dalam pers. 7,7 memberikan
2mv2b sin = F r2 cos∅d∅
-
8/19/2019 Atom Rutherford
15/18
9ambar 7 5 : merupakan gambaran skematik dari pers.7.:? penurunan yang cepat dari
ketika b bertambah tampak sangat jelas. Parameter dampak kecil *hamper bertumbukan
langsung+ diperlukan untuk mendapatkan defleksi besar.
>angkah yang pertama ialah mengingat bahwa semua partikel alfa yang mendekati inti
target dengan parameter dampak dari 2 ke b akan dihambur dengan sudut atau lebih,
dengan dinyatakan dalam b. Ani berarti bahwa partikel alfa yang mula 5 mula berarah
sedemikan sehingga berada dalam bidang seluas sekitar inti akan dihambur dengan sudut
atau lebih, bidang seluas biasa disebut penampang hamburan interaksi tersebut.
>ambang yang biasa dipakai untuk penampang hamburan adalah , sehingga
Tentu saja, partikel alfa yang datang sebenarnya akan dihambur sebelum partikel itu
mendekati daerah sekitar inti, jadi tidak perlu partikel itu melewati dalam jarak b dari inti.
ekarang ditinjau selaput setebal t yang berisi n atom per satuan olume. (anyaknya inti target
persatuan luas ialah nt , dan berkas partikel alfa yang datang pada bidang seluas A akan
berinteraksi dengan nt$ inti. Penampang hamburan kumpulan untuk sudut atau lebih sama
dengan banyaknya inti target ntA di kalikan dengan penampang untuk hamburan seperti
-
8/19/2019 Atom Rutherford
16/18
itu per inti, atau sama dengan ntA Jadi besar fraksi f dari banyaknya partikel alfa yang
datang yang dihambur dengan sudut atau lebih merupakan rasio antara penampang
kumpulan ntA untuk hamburan seperti itu dan luas target total A. Ani berarti
=
=
Subtitusikan b dari persamaan 4.6
f =πnt cot2
alam perhitungan di atas di anggap selaput itu cukup tipis sehingga penampang intin
yang berdekatan tidak saling tindih dan partikel alfa yang dihambur menerima seluruh
defleksinya dari intraksinya dengan inti tunggal.
alam eksperimen yang sebenarnya, detektor mencatat partikel yang terhambur antara
sudut dan B . Crasksi jumlah partikel alfa yang terhambur seperti itu diperoleh
dengan mendiferensiasi persamaan 7.@ terhadap , menghasilkan
-
8/19/2019 Atom Rutherford
17/18
df =πnt cot csc2 dθ
*tanda minus menyatakan faktabahwa f menurun jika bertambah besar+. alam eksperimen
ini, layar fluoresen ditempatkan pada jarak r dari selaput, dan partikel alfa yang dihambur
dideteksi melalui kelipan*scintilasi+ yang ditimbulkannya. Partikel alfa yang dihambur antara
sudut dan B mecapai daerah bolaberjejari r yang tebalnya ialah . Jejari
daerah itu ialah sehingga bidang seluas dS dari layar yang ditubruk partikel ini ialah
4 π r sin cos
Jika sebanyak Ni partikel alfa menumbuk selaput selama partikel ini berlangsung,
banyaknya partikel yang terhambur ke dalam sudut pada sudut ialah Ni df . kuantitas
yang terukur ialah
N (θ )= N i [ d ∫ ]
d& =
N i πnt 4 πεo K
cot2
csc2
dθ
2 θ θ
-
8/19/2019 Atom Rutherford
18/18
N (θ )= i
8 πε 2 r2k 2sin4 θ
''' ("m"s )amb"ran ("t!erford
1./ -ELEMAHAN DAN -ELEB,HAN ATOM RUTHERFORD
top related