Konsep tentang struktur atom telah menjadi inti dari perkembangan fisika dan kimia modern. Salah satu konsep penting dalam struktur atom adalah tentang kulit-kulit atom, yang seringkali dipersepsikan sebagai kedudukan yang pasti dari suatu elektron. Namun, realitasnya jauh lebih kompleks dan jauh dari definisi yang berlaku untuk benda dalam ruang tiga dimensi kita. Konsep ini sebenarnya bukan menggambarkan posisi yang pasti elektron, melainkan kebolehjadian ditemukannya elektron dalam suatu area. Pernyataan ini dikemukakan oleh fisikawan Denmark, Niels Bohr.
Niels Bohr dan Model Atomnya
Niels Bohr adalah fisikawan terkemuka dari Denmark yang memimpin penelitian dalam mekanika kuantum pada awal abad ke-20. Model atom yang diajukan oleh Bohr memperkenalkan konsep bahwa elektron bergerak dalam orbit yang ditentukan, atau “shell”, sekitar inti atom.
Namun, model ini bukan tanpa kelemahannya, dan salah satu tantangan terbesar adalah bahwa modelnya tidak mampu meramalkan panjang gelombang yang diamati dalam spektrum emisi atom kompleks. Ini memimpin Bohr dan fisikawan lainnya untuk mengembangkan pendekatan baru, yang kemudian dikenal sebagai mekanika kuantum.
Model Atom Mekanika Kuantum
Model atom mekanika kuantum, yang dikembangkan oleh Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger, dan Paul Dirac, membuang konsep dari jalur tertentu yang diikuti oleh elektron. Sebaliknya, mereka memperkenalkan konsep dari cloud elektron, di mana kehadiran elektron bisa dicarikan dengan kemungkinan tertentu.
Dalam model ini, kulit-kulit atom sebenarnya merupakan wilayah di mana elektron memiliki peluang tertentu untuk ditemukan, bukan posisi pasti. Ini mencerminkan prinsip ketidakpastian Heisenberg, yang menyatakan bahwa kita tidak bisa tahu secara bersamaan posisi dan momentum suatu partikel dengan pasti.
Gagasan ini, meskipun awalnya kontroversial, sekarang diterima secara luas di dalam komunitas ilmiah. Meskipun bentuk intuitif atom sebagai planet kecil dengan elektron yang berputar-putar masih digunakan untuk beberapa tujuan pengajaran, model kebolehjadian atau model mekanika kuantum adalah yang paling akurat untuk mendeskripsikan perlakuan sebenarnya dari elektron dalam atom.
Baik model atom Bohr maupun model atom mekanika kuantum menandai perkembangan konsep struktur atom. Melalui pengetahuan ini, ilmuwan dapat lebih jauh memahami sifat materi dan menyelidiki fenomena fisika dan kimia yang lebih kompleks. Konsep tentang kebolehjadian posisi elektron dalam kulit-kulit atom, meskipun sulit dipahami, adalah suatu hal yang fundamental dalam dasar ilmu fisika dan kimia modern.
