Teori atom berasal dari rasa ingin tahu para ahli falsafah Yunani pada beberapa abad SM, seperti Leucippus dan Democritus, yang berpendapat bahawa semua bahan terdiri daripada zarah yang tidak dapat dibahagi lagi.
Idea yang disampaikan oleh Democritus menyatakan bahawa jika bahan dibahagikan kepada bahagian yang lebih kecil maka ia terus dibahagi lagi, yang akan sampai pada bahagian yang sangat kecil yang tidak dapat dibahagi lagi atau tidak dapat dihancurkan disebut atom (Dari kata Atomos dalam bahasa Yunani yang bermaksud tidak dibahagikan).
Oleh itu, idea-idea falsafah mengenai teori atom tidak diterima hingga awal abad ke-18, hingga akhirnya John Dalton memberikan penjelasan mengenai teori atom berdasarkan undang-undang kimia asas, undang-undang pemuliharaan jisim, hukum perkadaran tetap dan hukum gandaan perkadaran.
Teori atom Dalton
Perkembangan teori atom pertama kali dimulakan oleh John Dalton pada tahun 1803 hingga 1808. John Daton menyatakan bahawa
- Setiap unsur terdiri daripada zarah-zarah yang sangat kecil yang disebut atom
- Semua atom unsur yang sama sama, tetapi atom unsur lain berbeza dengan unsur lain
- Atom tidak dapat dipisahkan, tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan oleh reaksi kimia.
- Sebatian terbentuk dari gabungan atom unsur yang berlainan dengan nisbah atom tertentu
Model atom Dalton digambarkan sebagai model bola pepejal atau bola biliar seperti gambar di bawah.
Teori Atom JJ Thomson
Teori atom JJ Thomson dilahirkan pada tahun 1897 ketika dia bereksperimen dengan sinar katod. Dalam eksperimennya, sinar katod dapat dipesongkan oleh medan magnet atau medan elektrik. Sinar katod yang dicas elektrik dapat dipesongkan ke arah kutub yang bermuatan positif sehingga sinar katod dikenakan secara negatif.
Nah, zarah bermuatan negatif ini merujuk kepada penemuan elektron dan JJ Thomson berpendapat bahawa atom terdiri daripada elektron bercas negatif.
Model atom JJ Thomson digambarkan sebagai sfera dengan elektron yang tersebar seperti roti kismis. Kismis ini adalah elektron sementara roti adalah bola bermuatan positif.
Baca juga: Zaman Neolitik: Huraian, Ciri, Alat dan WarisanTeori Atom Rutherford
Pada tahun 1911, Ernest Rutherford melakukan eksperimen dengan menembak zarah α bermuatan positif ke piring emas nipis.
Dari eksperimen ini, dia mendapati bahawa sebahagian besar zarah menembusi piring emas, kemudian sebahagiannya mengalami pesongan dan pantulan.
Dapat disimpulkan bahawa model atom Rutherford terdiri daripada atom yang kebanyakannya ruang kosong dalam bentuk nukleus pepejal dan bermuatan positif yang disebut inti atom dan elektron bermuatan negatif yang mengorbit nukleus atom.
Teori Atom Bohr
Pada tahun 1913, Niels Bohr mengemukakan idea model atom untuk menjelaskan fenomena penyebaran cahaya dari unsur-unsur ketika mengalami nyalaan atau voltan tinggi.
Model atom Bohr secara khusus adalah model atom hidrogen untuk menjelaskan fenomena spektrum garis atom hidrogen. Bohr menyatakan bahawa elektron bercas negatif bergerak di sekitar nukleus atom bermuatan positif pada jarak yang berbeza seperti orbit planet di sekitar matahari.
Nah, model atom Bohr juga dikenali sebagai model sistem suria. Dalam model ini, setiap jalur orbit elektron berada pada tahap tenaga yang berbeza di mana semakin jauh jalur orbit dari nukleus, semakin tinggi tahap tenaga. Jalur orbit elektron ini dipanggil cengkerang elektron. Semasa elektron jatuh dari orbit luar ke orbit yang lebih dalam, cahaya yang dipancarkan bergantung pada tahap tenaga kedua lintasan orbit.
Teori Mekanik Kuantum
Teori mekanik kuantum bermula dengan "malapetaka ultraviolet" menjelang akhir abad ke 19. Pada frekuensi tinggi, radiasi badan hitam akan mempunyai nilai yang besar dan bahkan tidak terhingga. Max Planck berjaya mencari formula mudah untuk radiasi badan hitam untuk menyelesaikan masalah malapetaka ultraviolet ini.
Walaupun sederhana, penemuan ini mendasari kelahiran fizik kuantum pada awal abad ke-20.
Baca juga: Rumusan untuk Perunding Gaya dan Contoh Soalan + PerbincanganPada masa yang sama, Albert Einstein mengirim makalah ke Planck yang berisi idea kesan fotolistrik pada tahun 1905. Idea-idea Einstein membuktikan formula sederhana Planck dan membuktikan bahawa cahaya bertindak sebagai zarah. Selepas itu, ada seorang ahli fizik dari Amerika Syarikat bernama Arthur Compton yang turut membuktikan bahawa cahaya mempunyai dua tingkah laku, iaitu zarah dan gelombang.
Lama kelamaan, Louis de Broglie berjaya merumuskan momentum gelombang gelombang. Inilah yang menjadikan gelombang berperilaku sebagai zarah.
Pada tahun 1924, Wolfgang Pauli membuat larangan. Larangan yang tidak membenarkan dua atau lebih elektron mempunyai empat nombor kuantum yang sama (alamat elektron dalam atom).
Beberapa bulan kemudian, pada musim sejuk Erwin Schrodinger berjaya menemui idea gelombang yang luar biasa, iaitu persamaan gelombang . Namun, idea gelombang Schrodinger nampaknya menghidupkan semula idea klasik yang mula diragui.
Pada masa itu, Schrodinger hanya menemui idea kasar mengenai persamaan gelombang yang telah dijumpainya. Bahkan dia tidak tahu apa yang telah dijumpainya.
Misteri persamaan Schrodinger akhirnya dapat diselesaikan apabila Max Born menerbitkan ideanya mengenai kemungkinan gelombang. Born menjelaskan bahawa peraturan gelombang Schrodinger tidak pasti atau probabilistik.
Merasakan bahawa ideanya diambil secara santai, Schrodinger membuat analogi eksperimental yang disebutnya sebagai " kucing Schrodinger ".
Walaupun terdapat perselisihan antara ahli fizik kerana perbezaan pendapat pada masa itu, mereka akhirnya disatukan dalam Persidangan Solvay yang dimulakan oleh Ernest Solvay untuk membincangkan idea baru untuk menggantikan idea klasik yang mula diragui dengan sains yang disebut Kuantum Mekanik atau Fizik Kuantum .
Oleh itu, pengembangan teori atom dari teori atom Dalton ke Teori Mekanik Kuantum. Semoga bermanfaat!