Pada 1808, John Dalton menyatakan bahwa atom adalah partikel terkecil yang tidak dapat dibagi lagi. Teori atom Dalton bertahan hingga ditemukannya partikel dasar penyusun atom pada 1896. Atom demikian kecil sehingga tidak dapat dilihat walaupun dengan mikroskop. Akan tetapi sifat atom dapat dipelajari dari gejala yang timbul bila diberi medan listrik, medan magnet, atau cahaya. Dari gejala tersebut telah dibuktikan bahwa atom mengandung elektron, proton, dan neutron yang disebut partikel dasar pembentuk atom.

a. Elektron

Penemuan elektron berawal dari pembuatan tabung sinar katode oleh J. Plucker. Tabung sinar katode menjadi lebih berarti setelah J.J. Thomson mempelajari sinar katode yang dihasilkan tabung. Thomson melaporkan data penelitiannya sebagai berikut.

1. Sinar katode merambat dalam suatu garis lurus, kecuali jika dikenai gaya dari luar.2. Sinar katode tertarik ke arah lempeng bermuatan positif.3. Sinar ini terdiri atas partikel-partikel dengan massa tertentu.4. Sifat sinar katode adalah sama, tidak bergantung pada bahan dan zat yang ada dalam

tabung.5. Berdasarkan data-data tersebut, Thomson menyimpulkan hal-hal berikut.6. Sinar katode bermuatan negatif.

Angka banding muatan terhadap massa (e : m) untuk sinar katode yaitu 1,7588 × 108 C/g.

Partikel sinar katode adalah partikel dasar yang ada dalam setiap materi.

Partikel sinar katode itu diberi nama elektron. Elektron merupakan salah satu partikel dasar penyusun atom. Pada 1913, seorang ahli fisika Amerika Robert A. Millikan melakukan percobaan agar dapat mengetahui muatan elektron. Ia meneliti naik turunnya butir-butir minyak di dalam medan listrik sehingga akhirnya dapat menentukan muatan mutlak untuk elekton (e) yaitu sebesar 1,6022 × 10–19 coulomb. Untuk lebih memudahkan, muatan listrik untuk elektron diberi nilai relatif negatif satu (–1). Dengan ditemukannya muatan mutlak untuk elektron maka massa elektron dapat dihitung yaitu sebesar 9,1096 × 10–28 g.

b. Proton

Pada 1886, Eugen Goldstein mempelajari arah sinar pada sebuah tabung sinar katode. Goldstein melubangi katode dalam tabung sinar katode, kemudian mengamati sinar yang terdeteksi di balik katode tersebut. Ternyata, jika elektron berkecepatan tinggi bergerak dari katode ke anode, elektron akan menumbuk partikel gas dalam tabung membentuk partikel positif yang bergerak ke katode. Bahkan, sebagian keluar melalui lubang katode. Berdasarkan hal ini, ia menyimpulkan perbedaan antara angka banding:

(e : m) untuk partikel positif dan elektron. Menurut Goldstein, angka banding

(e : m) untuk partikel positif berbeda jika gas dalam tabung berbeda,

sedangkan untuk elektron tetap tidak bergantung pada jenis gas dalam tabung. Kemudian, nilai angka banding (e : m) partikel positif jauh lebih kecil daripada elektron. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa massa ion positif jauh lebih besar daripada massa elektron.

Ion hidrogen merupakan partikel positif yang paling ringan. Harga e : m ion hidrogen sebesar 9,5791 × 104 C/g. Partikel ion hidrogen ini dinyatakan sebagai partikel dasar atom yang besar muatannya sama dengan muatan elektron tetapi berlawanan tanda. Dengan demikian, massa ion hidrogen dapat dihitung sebesar 1,6726 × 10–24 g atau sekitar 1.837 kali massa elektron. Ion hidrogen ini disebut proton.

c. Neutron

Pada 1932, J. Chadwick menemukan partikel dasar ketiga yang terletak dalam inti dan tidak bermuatan, partikel tersebut dikenal dengan nama neutron. Dengan ditemukannya partikel neutron, terdapat tiga partikel dasar atom, yakni elektron, proton, dan neutron. Proton dan neutron terletak di dalam inti, sedangkan elektron beredar mengelilingi inti.

Tabel 1. Partikel Dasar Penyusun Atom [1]

Partikel Lambang Penemu Massa

(sma)

Massa (gram) Muatan

eksak

(Coloumb)

Muatan

relatif

(sme)

Elektron e J.J. Thomson 0,00055 9,1100 × 10–28 –1,6 × 10-19 –1

Proton p Goldstein 1,00728 1,6726 + 10–24 +1,6 × 10-19 +1

Neutron n Chadwick 1,00866 1,6750 × 10–24 0 0