Model atom J.J. Thomson diajukan pada tahun 1904. Model ini dianggap sebagai langkah maju dalam memahami struktur atom pada waktu itu tetapi kemudian terbukti tidak tepat. Ada beberapa percobaan yang dilakukan, yang pada akhirnya membuktikan bahwa model atom Thomson tidak tepat. Terutama dua percobaan yang menjadi sangat penting dalam menggulingkan model atom Thomson adalah:
- Percobaan sinar alfa oleh Ernest Rutherford (1911)
- Percobaan efek fotolistrik oleh Albert Einstein (1905)
Percobaan Sinar Alfa oleh Ernest Rutherford
Ernest Rutherford adalah seorang ahli fisika yang dikenal dengan karyanya dalam bidang radioaktivitas. Dia dan rekan-rekannya melakukan percobaan dengan menembakkan sinar alfa (partikel bermuatan positif) ke lembaran emas yang sangat tipis. Model atom Thomson menyatakan bahwa atom seharusnya seperti puding dengan charge positif yang tersebar merata dan partikel negatif yang tersebar di dalamnya.
Menurut model atom Thomson, sinar alfa seharusnya menyebar dengan sudut yang kecil dan tidak ada partikel alfa yang kembali ke sumbernya. Namun, hasil yang diperoleh jauh berbeda dari yang diharapkan. Sinar alfa menyebar dalam berbagai sudut, bahkan ada beberapa sinar yang terpantul kembali dengan hampir sudut 180 derajat. Hasil ini menunjukkan bahwa:
- Sebagian besar sinar alfa dapat melewati lembaran emas, yang mengindikasikan bahwa atom sebagian besar kosong.
- Beberapa sinar alfa terpantul kembali dengan sudut yang besar, yang menunjukkan adanya pusat bermuatan positif di atom yang disebut nukleus.
Percobaan Rutherford ini membuktikan bahwa model atom Thomson tidak tepat dan menghasilkan model atom Rutherford, yang menyatakan bahwa atom memiliki nukleus bermuatan positif dengan elektron yang mengelilinginya.
Percobaan Efek Fotolistrik oleh Albert Einstein
Percobaan efek fotolistrik mengacu pada kemampuan sinar berenergi tinggi (seperti sinar ultraviolet) melepaskan elektron dari permukaan logam. Pengamatan ini tidak bisa dijelaskan dengan model atom Thomson, sehingga Einstein melakukan percobaan dan ungkapan yang saat ini dikenal sebagai teori kuantum cahaya.
Albert Einstein membuktikan bahwa cahaya memiliki sifat partikel (foton) dan bukan hanya gelombang. Dia mengungkapkan bahwa cahaya dapat melewati energi ke elektron dalam atom, dan jika energi ini cukup besar, elektron ini akan dilepaskan dari atom. Penggunaan foton yang energetik untuk menjelaskan efek fotolistrik tidak sesuai dengan model atom Thomson.
Percobaan ini, bersama dengan percobaan sinar alfa oleh Rutherford, selanjutnya melemahkan model atom Thomson dan memberi jalan untuk model atom yang lebih canggih dan akurat seperti model atom Bohr dan mekanika kuantum.
Kesimpulan
Model atom Thomson merupakan langkah penting dalam mengembangkan pemahaman kami tentang struktur atom. Namun, percobaan sinar alfa oleh Ernest Rutherford dan percobaan efek fotolistrik oleh Albert Einstein telah mengungkapkan bahwa model atom Thomson tidak akurat. Temuan ini membantu para ilmuwan mengembangkan model atom yang lebih canggih seperti model atom Rutherford dan model atom Bohr yang menjelaskan sifat partikel dan gelombang yang digunakan dalam mekanika kuantum masa kini.
