Download - Spektrum Gelombang Elektromagnetik
Spektrum Gelombang ElektromagnetikSpektrum Gelombang Elektromagnetik
Hubungan spektrum dengan elektronHubungan spektrum dengan elektron
• Berkaitan dengan energi energi gerak elektron dan energi cahaya.
Keadaan elektron : Saat arus dilewatkan melalui gas pada tekanan
rendah, EP atom-atom gas meningkat. Keadaan dasar (ground state) : posisi terendah suatu
atom Keadaan tereksitasi (excited state) : posisi atom saat
mempunyai EP lebih tinggi dari keadaan pada tingkat energi dasar.
Lampu Neon• Saat atom tereksitasi kembali ke keadaan dasar
memancarkan energi dalam bentuk radiasi EM
Cahaya putih Tersusun atas bermacam spektrum warna Jika dilewatkan prisma, akan terdispersi menjadi
spektrum warna penyusunnya.
Spektrum garis emisiSpektrum garis emisi
Ketika arus listrik dialirkan ke dalam tabung vakum yang
mengandung gas Hidrogen pada tekanan rendah
teramati emisi sinar kemerahan
Spektrum HidrogenSpektrum Hidrogen
• Spektrum hidrogen sangat menarik karena terdiri dari sederetan garis-garis yang diberi nama :
Hα : garis merah
Hβ : garis hijau
Hγ : garis biru
Hδ : garis ungu
Hδ HαHβHγ
Deret BalmerDeret Balmer
Johann Jakob Balmer (1885) : panjang gelombang dari garis-garis spektral yang waktu itu hanya menemukan 4 garis spektra yang mengikuti aturan sederhana :
b = 3645,6 A = 3645,6 x 10-10 m
n : bilangan bulat mulai dari 3, 4, 5 dan 6
2
2 22
nbn
2
2 22
nbn
2
2 22
nbn
2
2 22
nbn
Garis spektrum atom HidrogenGaris spektrum atom Hidrogen• Rumus umum :
n’ = 1 untuk deret Lyman (Ultra Violet) n’ = 2 untuk deret Balmer (Cahaya tampak) n’ = 3 untuk deret Paschen (Infra merah)
Catatan : Nilai n = n’ + 1 (bilangan bulat)
2 2
1 1 1Rn n
Model atom Bohr (1913)Model atom Bohr (1913)• Niels Bohr (1885-1962) ilmuan Denmark yang bekerja dengan
Rutherford.• Usulannya : Secara elektrostatika, elektron harus bergerak mengelilingi inti
agar tidak tertarik ke inti. Berdasarkan fisika klasik benda yang bergerak memutar akan
melepaskan energi sehingga lama-lama energinya akan habis/kolaps.
Jadi elektron harus mempunyai cukup energi untuk berada dalam gerak konstan mengelilingi inti.
Gerakan elektron terhadap inti atom dianalogikan seperti gerakan planet mengelilingi matahari.
Gagasan Bohr dalam menggabungkan Gagasan Bohr dalam menggabungkan teori klasik dan kuantumteori klasik dan kuantum
Hanya ada seperangkat orbit tertentu yang diizinkan bagi satu elektron dalam atom hidrogen
Elektron hanya dapat berpindah dari satu lintasan stasioner ke yang lainnya dengan melibatkan sejumlah energi menurut Planck
Lintasan stasioner yang diizinkan mencerminkan sifat-sifat elektron yang mempunyai besaran yang khas. Momentum sudut harus merupakan kelipatan bulat dari h/2 atau menjadi nh/2.
14
Besarnya energi yang diperlukan Besarnya energi yang diperlukan atau dipancarkan sebesar :atau dipancarkan sebesar :
hc
hfE h (tetapan Planck )= 6,6.10-34 J.detik
f (frekuensi foton )= Hz
c (cepat rambat cahaya )= 3.108 m/detik
λ (panjang gelombang foton )= m
EU
hf
El
• Lintasan yang diizinkan untuk elektron dinomori n = 1, n = 2, n = 3, dst. dinamakan bilangan kuantum, sedangkan huruf K, L, M, N dinamakan lintasan
• Jari-jari orbit diungkapkan dengan 12, 22, 32, 42, …n2. Untuk orbit tertentu dengan jari-jari minimum a0 = 0,53 Å
• Jika elektron tertarik ke inti dan dimiliki oleh orbit n, energi dipancarkan dan energi elektron menjadi lebih rendah.
E1 < E2 < E3
Model atom hidrogenModel atom hidrogen
Jari-jari lintasan stasionerJari-jari lintasan stasioner
+ Ze
- e
r
2
( )( )Ze eF k
r 2 2
2
2
2
n n
n
Ze mvkr r
kZer
mv
2 2 2 2 2 2
12 2 2 2
Katakanlah : / 2
4
4
n
nn
v nh mr
kZe mr n h nr r
n h mkZe Z
210
1 2 2
Untuk orbit kecil 1 dan untuk hidrogen 1
0,53 10 (jari-jari Bohr)4
n Z
hr x m
mke
17
Energi total elektron dalam tiap lintasan adalah sebagai berikut :
eVn
En 2
6,13
Energi elektron pada lintasan :n = 1 E= -13,60 eVn = 2 E= - 3,40 eVn = 3 E= - 1,51 eVn = 4 E= - 0,85 eVn = 5 E= - 0,54 eVn = 6 E= - 0,38 eVn = 7 E= - 0,28 eVn = ~ E= - 0 eV
Jn
BEn
18-2
10 x 2,179 nilaidengan numerik konstanta : B ,
Kesuksesan teori BohrKesuksesan teori Bohr Mampu menerangkan spektrum dari atom yang
mempunyai satu elektron pada kulit terluar.
Kelemahan teori BohrKelemahan teori Bohr Tidak dapat menerangkan spektrum dari atom yang memiliki elektron
lebih dari 1 di kulit terluarnya. Tidak dapat menerangkan terjadinya garis spektra tambahan ketika atom
hidrogen diletakkan pada medan listrik atau medan magnet. Tidak mampu menghitung besarnya panjang gelombang spektra
tambahan tersebut bahkan tidak mampu meramalkan sama sekali keberadaan garis itu.