Sejarah Perkembangan Teori Atom: Dari Dalton hingga Mekanika Kuantum Modern

Sejarah Perkembangan Teori Atom: Dari Dalton hingga Mekanika Kuantum Modern (Pixabay)

INDOZONE.ID - Pernahkah kamu bertanya-tanya, dari apa sebenarnya semua benda di sekitar kita tersusun? Meja, air, udara, tumbuhan, hingga tubuh manusia ternyata terdiri dari partikel yang sangat kecil yang disebut atom.

Meskipun ukurannya sangat kecil dan tidak dapat dilihat dengan mata telanjang, atom merupakan bagian dasar penyusun seluruh materi.

Para ilmuwan mempelajarinya melalui berbagai penelitian dan percobaan ilmiah.

Pemahaman tentang atom terus berkembang seiring kemajuan ilmu pengetahuan.

Berbagai ilmuwan mengemukakan teori berdasarkan hasil penelitian mereka, untuk menjelaskan struktur dan sifat atom dengan lebih akurat.

Berikut ini sejarah perkembangan teori atom dari Dalton hingga mekanika kuantum modern yang penting untuk diketahui.

1. Teori Atom Dalton (1803) – Model Bola Pejal

Perjalanan perkembangan teori atom dimulai dari seorang ilmuwan asal Inggris bernama John Dalton.

Ia menjadi orang pertama yang menjelaskan atom secara ilmiah, berdasarkan hasil pengamatan dan penelitian yang dilakukannya.

Menurut Dalton, atom adalah partikel sangat kecil yang menjadi penyusun semua benda. Ia menggambarkan atom seperti bola pejal yang tidak dapat dibagi, diciptakan, atau dimusnahkan.

Dalton juga berpendapat bahwa, atom dari unsur yang sama memiliki sifat dan massa yang sama, sedangkan atom dari unsur yang berbeda memiliki sifat yang berbeda pula.

Namun, teori Dalton memiliki kelemahan. Ia menganggap atom sebagai partikel terkecil yang tidak memiliki bagian penyusun lainnya.

Anggapan ini kemudian terbantahkan setelah para ilmuwan menemukan partikel subatomik seperti elektron, proton, dan neutron di dalam atom.

Baca juga: Mengenal 3 Partikel Penyusun Atom: Proton, Neutron dan Elektron

2. Teori Atom Thomson (1897) – Model "Roti Kismis"

Perkembangan teori atom berlanjut setelah J.J. Thomson menemukan elektron melalui percobaan sinar katoda. Penemuan ini membuktikan bahwa atom bukanlah partikel yang tidak dapat dibagi seperti yang dikemukakan Dalton.

Thomson menggambarkan atom seperti roti kismis. Bagian roti dianggap sebagai muatan positif, sedangkan kismis di dalamnya adalah elektron yang tersebar di berbagai bagian atom.

Meski menjadi langkah penting dalam perkembangan teori atom, model Thomson ternyata belum sepenuhnya tepat.

Teori ini belum dapat menjelaskan bagaimana susunan partikel di dalam atom secara rinci.

Selain itu, hasil percobaan yang dilakukan oleh Rutherford menunjukkan, atom memiliki struktur yang berbeda dari yang dibayangkan Thomson. 

Penemuan inilah yang kemudian mendorong lahirnya teori atom yang lebih akurat.

3. Teori Atom Ernest Rutherford (1911) – Model Tata Surya

Pada tahun 1911, Ernest Rutherford melakukan percobaan dengan menembakkan partikel alfa ke lempeng emas tipis.

Hasilnya cukup mengejutkan karena sebagian besar partikel dapat melewati lempeng tanpa hambatan.

Namun, ada beberapa partikel yang dibelokkan bahkan memantul kembali. Dari hasil ini, Rutherford menyimpulkan, sebagian besar bagian atom merupakan ruang kosong yang tidak terisi partikel.

Rutherford juga menemukan adanya inti atom yang sangat kecil, padat, dan bermuatan positif di pusat atom. Sementara itu, elektron bergerak mengelilingi inti, mirip seperti planet yang mengelilingi Matahari.

Meski lebih maju dari teori sebelumnya, model Rutherford belum bisa menjelaskan mengapa elektron yang terus bergerak mengelilingi inti tidak kehilangan energi dan jatuh ke inti atom. Hal ini kemudian menjadi dasar lahirnya teori atom berikutnya.

Baca juga: Sejarah Penemuan Virus: Kisah Tobacco Mosaic Virus yang Mengubah Dunia Sains

4. Teori Atom Niels Bohr (1913) – Model Lintasan Elektron

Pada tahun 1913, Niels Bohr mengembangkan teori atom untuk menyempurnakan model atom Rutherford.

Bohr memanfaatkan konsep teori kuantum yang dikemukakan oleh Max Planck untuk menjelaskan perilaku elektron di dalam atom.

Menurut Bohr, elektron mengelilingi inti atom pada lintasan atau orbit tertentu yang memiliki tingkat energi tetap.

Elektron tidak bergerak secara sembarangan, tetapi hanya dapat berada pada jalur-jalur yang telah ditentukan.

Selama berada pada lintasannya, elektron tidak menyerap maupun memancarkan energi. Elektron hanya akan berpindah ke lintasan lain jika menyerap atau melepaskan energi dalam jumlah tertentu.

Teori Bohr berhasil menjelaskan struktur atom hidrogen dengan baik, tetapi kurang mampu menjelaskan atom yang memiliki banyak elektron sehingga kemudian disempurnakan oleh teori atom modern.

5. Teori Atom Mekanika Kuantum atau Atom Modern (1926–Sekarang)

Teori atom modern mulai berkembang pada tahun 1926 melalui penelitian Louis de Broglie, Werner Heisenberg, dan Erwin Schrödinger.

Teori ini menjadi dasar pemahaman atom yang digunakan oleh para ilmuwan hingga saat ini.

Menurut teori mekanika kuantum, posisi elektron tidak dapat diketahui secara pasti. Ilmuwan hanya bisa menghitung kemungkinan atau peluang keberadaan elektron di sekitar inti atom berdasarkan perhitungan khusus.

Dari teori ini muncul konsep orbital, yaitu daerah di sekitar inti atom yang memiliki peluang terbesar untuk ditemukannya elektron.

Karena bentuknya menyerupai awan, model ini sering disebut sebagai model awan elektron.

Baca juga: Mengungkap Sejarah dan Fakta Tentang Bahasa Jerman yang Memikat Dunia

Itulah sejarah perkembangan teori atom dari Dalton hingga mekanika kuantum modern. Berkat perkembangan tersebut, ilmu kimia dan fisika modern dapat berkembang pesat hingga seperti yang kita kenal saat ini.