270 likes | 1.18k Views
Spektrum Gelombang Elektromagnetik. Hubungan spektrum dengan elektron. Berkaitan dengan energi energi gerak elektron dan energi cahaya . Keadaan elektron : Saat arus dilewatkan melalui gas pada tekanan rendah , E P atom-atom gas meningkat .
E N D
Hubunganspektrumdenganelektron • Berkaitandenganenergienergigerakelektrondanenergicahaya. Keadaanelektron: • Saatarusdilewatkanmelalui gas padatekananrendah, EP atom-atom gas meningkat. • Keadaandasar (ground state) : posisiterendahsuatu atom • Keadaantereksitasi (excited state) : posisi atom saatmempunyai EP lebihtinggidarikeadaanpadatingkatenergidasar.
Lampu Neon • Saat atom tereksitasikembalikekeadaandasar memancarkanenergidalambentukradiasi EM Cahayaputih • Tersusunatasbermacamspektrumwarna • Jikadilewatkanprisma, akanterdispersimenjadispektrumwarnapenyusunnya.
Spektrumgarisemisi Ketikaaruslistrikdialirkankedalamtabungvakum yang mengandung gas Hidrogenpadatekananrendah teramatiemisisinarkemerahan
SpektrumHidrogen • Spektrumhidrogensangatmenarikkarenaterdiridarisederetangaris-garis yang diberinama : • Hα: garismerah • Hβ : garishijau • Hγ : garisbiru • Hδ : garisungu 4342A 3971A 4863A 4103A 6565A Hδ Hγ Hβ Hα
DeretBalmer • Johann JakobBalmer (1885) : panjanggelombangdarigaris-garisspektral yang waktuituhanyamenemukan 4 garisspektra yang mengikutiaturansederhana : b = 3645,6 A = 3645,6 x 10-10 m n : bilanganbulatmulaidari 3, 4, 5 dan 6
Garisspektrum atom Hidrogen • Rumusumum : • n’ = 1untukderet Lyman (Ultra Violet) • n’ = 2 untukderetBalmer (Cahayatampak) • n’ = 3 untukderetPaschen (Infra merah) Catatan : Nilain = n’ + 1 (bilanganbulat)
Model atom Bohr (1913) • Niels Bohr (1885-1962) ilmuan Denmark yang bekerjadengan Rutherford. • Usulannya : • Secaraelektrostatika, elektronharusbergerakmengelilingiinti agar tidaktertarikkeinti. Berdasarkanfisikaklasikbenda yang bergerakmemutarakanmelepaskanenergisehingga lama-lama energinyaakanhabis/kolaps. • Jadielektronharusmempunyaicukupenergiuntukberadadalamgerakkonstanmengelilingiinti. • Gerakanelektronterhadapinti atom dianalogikansepertigerakan planet mengelilingimatahari.
Gagasan Bohr dalammenggabungkanteoriklasikdankuantum • Hanyaadaseperangkat orbit tertentu yang diizinkanbagisatuelektrondalam atom hidrogen • Elektronhanyadapatberpindahdarisatulintasanstasionerke yang lainnyadenganmelibatkansejumlahenergimenurutPlanck • Lintasanstasioner yang diizinkanmencerminkansifat-sifatelektron yang mempunyaibesaran yang khas. Momentum sudutharusmerupakankelipatanbulatdarih/2ataumenjadinh/2.
Besarnya energi yang diperlukan atau dipancarkan sebesar : h (tetapan Planck )= 6,6.10-34J.detik f (frekuensifoton )= Hz c (cepatrambatcahaya )= 3.108 m/detik λ (panjang gelombang foton )= m EU hf El
M L K n3 n2 + n1 E1 E2 E3 Model atom hidrogen • Lintasan yang diizinkanuntukelektrondinomori n = 1, n = 2, n = 3, dst. dinamakanbilangankuantum, sedangkanhurufK, L, M, N dinamakanlintasan • Jari-jari orbit diungkapkandengan 12, 22, 32, 42, …n2. Untuk orbit tertentudenganjari-jari minimum a0 = 0,53 Å • Jikaelektrontertarikkeintidandimilikioleh orbit n, energidipancarkandanenergielektronmenjadilebihrendah. E1 < E2 < E3
Jari-jarilintasanstasioner - e + Ze r
Energi total elektrondalamtiaplintasanadalahsebagaiberikut : Energielektronpadalintasan : n = 1 E= -13,60 eV n = 2 E= - 3,40 eV n = 3 E= - 1,51 eV n = 4 E= - 0,85 eV n = 5 E= - 0,54 eV n = 6 E= - 0,38 eV n = 7 E= - 0,28 eV n = ~ E= - 0 eV
Kesuksesanteori Bohr • Mampu menerangkan spektrum dari atom yang mempunyai satu elektron pada kulit terluar. Kelemahanteori Bohr • Tidak dapat menerangkan spektrum dari atom yang memiliki elektron lebih dari 1 di kulit terluarnya. • Tidak dapat menerangkan terjadinya garis spektra tambahan ketika atom hidrogen diletakkan pada medan listrik atau medan magnet. • Tidak mampu menghitung besarnya panjang gelombang spektra tambahan tersebut bahkan tidak mampu meramalkan sama sekali keberadaan garis itu.