Bohr dan Teori Kuantum

Nadia Citradibyaguna XI IPA 2 / 23

Memecahkan Dunia Kuantum

Judul Buku : Bohr dan Teori Kuantum
Judul Asli : The Big Idea Bohr and Quantum Theory
Pengarang : Paul Strathern
Penerjemah : Andreas Haryono, S. Pd.
Penerbit : Erlangga, Jakarta
Cetakan : pertama, tahun 2003
Tebal : ISBN 979-688-769-X ( 102 halaman )

Teori fisika klasik yang mengatakan bahwa atom itu tak terbagi membuat keingintahuan Bohr akan hal tersebut meningkat. Karyanya diawali oleh konsep ambiguitas yang membuatnya membandingkan kata-kata yang ambigu dengan fungsi multinilai dan hal ini dianalogikan secara matematis. Sementara itu, sains mengalami kemajuan dan perubahan yang evolusioner. Hal ini diawali oleh munculnya Tabel Periodik unsur atom yang dicetuskan oleh Mendeleyev.
Pada tahun 1909, Bohr memulai tesisnya dan membuat kesimpulan yang menggemparkan dunia yaitu menolak pandangan Mach tentang atom yang merupakan sebuah konsep yang timbul akibat efek negatif dari pemikiran sebelumnya.
Pada tahun 1897, J.J Thomson menemukan elektron yang mempunyai muatan negatif. Ia mengatakan bahwa atom seperti kue bola bermuatan positif dan berisi sejumlah elektron yang menyerupai kismis dan jumlahnya memadai untuk menetralkan muatan tersebut. Bohr tertarik untuk belajar dan mendiskusikan teori atom bersama J.J Thomson tapi ia ditolak karena tidak mahir berbahasa Inggris. Sampai akhirnya ia bertemu Ernest Rutherford dalam jamuan makan malem Henry Cavendish, penemu konstanta G. Bohr bekerjasama dengan Rutherford dan melakukan penelitian menggunakan partikel alfa. Ia menemukan bahwa partikel alfa ada yang dibelokkan dan dipantulkan, namun ada juga yang diteruskan. Kemudian Rutherford berkesimpulan bahwa atom memiliki inti kecil yang bermuatan positif dan muatan positif inilah yang membuat partikel alfa dibelokkan dan dipantulkan. Pada saat itulah, Rutherford mampu membayangkan model atom dengan inti kecil bermuatan positf ditengah dan dikelilingi oleh elektron negatif dalam suatu orbit tetap. Tetapi model atom Rutherford ini tidak dapat diterapkan.
Kemudian Max Planck menemukan bahwa radiasi elektromagnetik (cahaya) berperilaku baik sebagai gelombang maupun partikel yang dinamakan kuanta. Gagasan Planck ini kemudian dibuktikan kebenarannya oleh Einstein lewat efek foto listrik.
Bohr memulai lagi penelitiannya tentang model atom Rutherford yang ia yakini benar. Ia memusatkan perhatiannya pada atom hidrogen. Menurut hukum fisika klasik, hidrogen yang hanya mempunyai satu electron yang mengorbit nukleus intinya seharusnya hanya memancarkan satu pita warna saja. Namun kenyataannya elektron ini memancarkan beberapa pita warna terpisah. Lalu Bohr berkesimpulan bahwa dalam setiap keadaan stasioner, elektron memiliki radius tetap yang berbeda-beda dan keadaan ini berkaitan dengan rumus Balmer untuk pita spektral.
Pada keadaan stasioner, elektron tidak memancarkan energi. Energi hanya dipancarkan ketika elektron melompat dari orbit yang lebih tinggi ke orbit yang lebih rendah, dan sebaliknya akan diserap ketika elektron melompat dari orbit yang lebih rendah ke orbit yang lebih tinggi.
Wolfgang Pauli menemukan keanehan pada spektra pancaran atom yang tidak dapat dijelaskan dengan model atom Bohr. Menurut Bohr, orbit inti seharusnya semakin dikelilingi elektron, namun karena alasan tertentu, inti tidak jadi dikelilingi elektron. Pauli menjelaskan mengapa elektron tidak berjejal ke dalam orbit inti tetapi juga menjelaskan struktur unsur dalam Tabel Periodik. Ia mengatakan bahwa ketika satu orbit sudah terisi dua elektron, elektron berikutnya ditolak dan harus diberikan kepada orbit lainnya. Jika tidak ada lagi orbit yang dapat menampung elektron tersebut di dalam lapisan itu, elektron akan ditolak lebih jauh lagi dan harus menempati orbit kosong di lapisan berikutnya yang lebih luar.
Werner Heisenberg menemukan cara mengatasi ketidaklogisan prinsip korespondensi Bohr. Prinsip ketidakpastian Heisenberg mengatakan bahwa hampir tidak mungkin mengukur dua besaran secara bersamaan, misalnya mengukur posisi dan momentum suatu partikel pada saat yang bersamaan. Prinsip ketidakpastian dari Heisenberg ini menguburkan teori fisika klasik dan menjelaskan dualitas partikel / gelombang.
Lain halnya dengan Erwin Schrodinger yang menentang dan ingin menghancurkan teori mekanika kuantum ini. Ia menyatakan bahwa sebuh fenomena tidak mempunyai nilai sampai fenomena itu diukur. Dengan cara pengukuran tertentu maka akan dapat ditentukan apakah itu gelombang atau partikel. Namun teori Erwin Schrodinger tidak dapat menghancurkan teori mekanika kuantum.
Teori-teori tentang bentuk atom disajikan dengan menarik karena dicampuradukkan dengan biografi tokoh yaitu Niels Bohr. Buku ini membuat pembacanya tahu kehidupan Niels Bohr dan proses ia menemukan teori atomnya. Bagaimana ia ditentang oleh orang-orang disekitarnya tetapi ia tetap melanjutkan penelitiannya hingga menemukan sesuatu yang menakjubkan.
Keberagaman teori atom dan perkembangannya disajikan dengan sangat terstruktur dan menarik lewat ilustrasi sederhana sehingga pembaca mengetahui lebih jelas bagaimana sesungguhnya bentuk atom yang digambarkan pengarang. Namun sayangnya, bahasa yang digunakan agak sulit dimengerti oleh kaum awan karena istilah-istilah fisika dan kimia yang diberikan sangat kompleks. Hal ini menyebabkan pembaca yang kurang berminat dalam bidang eksakta akan merasa bosan dan kurang mengerti jalan cerita buku ini. Mungkin faktor tingkat bahasa dipengaruhi oleh terjemahan yang kurang baik. Tetapi ilustrasi yang diberikan akan sangat membantu kaum awam dalam mengerti dan memahami maksud pengarang. Buku ini sangat cocok dibaca oleh semua kalangan yang ingin tahu dan mengenal Niels Bohr serta teori atomnya.