Teori
Atom Bohr - Sebagaimana
telah Anda ketahui, teori atom Bohr didasarkan pada empat postulat
sebagai berikut.
a.
Elektron-elektron dalam mengelilingi inti atom berada pada tingkat-
tingkat energi atau orbit tertentu. Tingkat-tingkat energi ini
dilambangkan dengan n=1, n=2, n=3, dan seterusnya. Bilangan bulat ini
dinamakan bilangan kuantum (perhatikan gambar dibawah!)
b.
Selama elektron berada pada tingkat energi tertentu, misalnya n=1,
energi elektron tetap. Artinya, tidak ada energi yang diemisikan
(dipancarkan) maupun diserap.
c.
Elektron dapat beralih dari satu tingkat energi ke tingkat energi
lain disertai perubahan energi. Besarnya perubahan energi sesuai
dengan persamaan Planck, ∆E=hv.
d.
Tingkat energi elektron yang dibolehkan memiliki momentum sudut
tertentu. Besar momentum sudut ini merupakan kelipatan dari
n adalah bilangan kuantum dan h tetapan Planck.
Menurut
Bohr, elektron berada pada tingkat energi tertentu. Jika elektron
turun ke tingkat energi yang lebih rendah, akan disertai emisi cahaya
dengan spketrum yang khas.
a. Peralihan Antar tingkat Energi
Model
atom Bohr dapat menerangkan spektrum atom hidrogen secara memuaskan.
Menurut Bohr, cahaya akan diserap atau diemisikan dengan frekuensi
tertentu (sesuai persamaan Planck) melalui peralihan elektron dari
satu tingkat energi ke tingkat energi yang lain. Jika atom hidrogen
menyerap energi dalam bentuk cahaya maka elektron akan beralih ke
tingkat energi yang lebih tinggi. Sebaliknya, jika atom hidrogen
mengemisikan cahaya maka elektron akan beralih ke tingkat energi yang
lebih rendah.
Pada
keadaan stabil, atom hidrogen memiliki energi terendah, yakni
elektron berada pada tingkat energi dasar (n=1). Jika elektron
menghuni n>1, dinamakan keadaan tereksitasi. Keadaan tereksitasi
ini tidak stabil dan terjadi jika atom hidrogen menyerap sejumlah
energi. Atom hidrogen pada keadaan tereksitasi tidak stabil sehingga
energi yang diserap akan diemisikan kembali menghasilkan garis-garis
spektrum (perhatikan Gambar berikut!).
Lampu
hidrogen dialiri listrik hingga menyala. Cahaya dari nyala lampu
dilewatkan kepada prisma melalui celah menghasilkan spektrum garis
yang dapat dideteksi dengan pelat film.
Kemudian,
elektron akan turun ke tingkat energi yang lebih rendah. Nilai energi
yang diserap atau diemisikan dalam transisi elektron bergantung pada
transisi antartingkat energi elektron. Persamaannya dirumuskan
sebagai berikut.
b. Kelemahan Model Atom Bohr
Gagasan
Bohr tentang pergerakan elektron mengitari inti atom seperti sistem
tata surya membuat teori atom Bohr mudah dipahami dan dapat diterima
pada waktu itu. Akan tetapi, teori atom Bohr memiliki beberapa
kelemahan, di antaranya sebagai berikut.
- Jika atom ditempatkan dalam medan magnet maka akan terbentuk spektrum emisi yang rumit. Gejala ini disebut efek Zeeman (perhatikan Gambar dibawah).
- Jika atom ditempatkan dalam medan listrik maka akan menghasilkan spektrum halus yang rumit. Gejala ini disebut efek Strack.
 |
| Spektrum atom hidrogen terurai dalam medan magnet (efek Zeeman). |
Pakar
fisika Jerman, Sommerfeld menyarankan, disamping orbit berbentuk
lingkaran juga harus mencakup orbit berbentuk elips. Hasilnya, efek
Zeeman dapat dijelaskan dengan model tersebut, tetapi model atom
Bohr-Sommerfeld tidak mampu menjelaskan spektrum dari atom
berelektron banyak.
Sepuluh
tahun setelah teori Bohr lahir, muncul gagasan de Broglie tentang
dualisme materi, disusul Heisenberg tentang ketidakpastian posisi dan
momentum partikel. Berdasarkan gagasan tersebut dan teori kuantum
dari Planck, Schrodinger berhasil meletakkan dasar-dasar teori atom
terkini, dinamakan teori atom mekanika kuantum.