Pada tahun 1911, seorang fisikawan Selandia Baru, Ernest Rutherford, mengajukan suatu model atom yang dikenal sebagai Teori Atom Rutherford. Meskipun teori ini berhasil menjelaskan beberapa fakta penting tentang struktur atom, banyak aspek lain yang tidak bisa dijelaskan oleh teori ini. Secara khusus, ia gagal memaparkan beberapa fenomena penting, dan ini merupakan kelemahan utama dari teorinya.
Bagaimana Rutherford Menggambarkan Atom
Sebelum kita membahas kelemahannya, penting untuk memahami dulu apa yang dijelaskan oleh Teori Atom Rutherford. Menurut Rutherford, atom adalah entitas yang didominasi oleh ruang kosong luas dengan sebuah inti kecil dan padat di tengah yang berisi proton dan neutron.
Rutherford menyatakan bahwa elektron bergerak mengorbit inti atom pada jarak yang relatif jauh, mirip dengan bagaimana planet mengorbit matahari dalam sistem tata surya. Prinsip ini memberikan gambaran yang lebih akurat tentang struktur atom dibandingkan model atom sebelumnya, yaitu Model Atom Puding Plum oleh J.J. Thomson.
Kelemahan Utama Teori Atom Rutherford
Meski begitu, terdapat beberapa kelemahan penting dalam Teori Atom Rutherford. Kelemahan teori Atom Rutherford adalah tidak adanya penjelasan tentang bagaimana elektron bisa tetap berada dalam orbit mereka tanpa jatuh ke dalam inti atom.
- Persamaan pergerakan elektron: Rutherford tidak bisa menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke inti, meskipun mereka memiliki muatan yang berlawanan. Menurut hukum fisika, partikel dengan muatan berlawanan seperti proton dan elektron seharusnya menarik satu sama lain dan bergabung. Jadi, tidak ada penjelasan tentang bagaimana elektron bisa tetap berada dalam orbit mereka.
- Pengabaian teori elektromagnetik Maxwell: Menurut Teori Elektromagnetik oleh James Clerk Maxwell, sebuah partikel bermuatan yang bergerak di sekitar sebuah partikel bermuatan lainnya harus memancarkan energi. Jika ini benar, maka elektron yang mengorbit inti harus kehilangan energi, menurun dalam orbit mereka, dan akhirnya jatuh ke dalam inti. Namun, ini tidak terjadi dalam realita.
- Tidak adanya penjelasan tentang spektrum garis atom: Rutherford juga gagal menjelaskan mengapa atom-atom tertentu menghasilkan spektrum garis yang khas saat mereka dieksitasi. Dia tidak bisa menjelaskan karakteristik ini menggunakan model atomnya.
Kesimpulan
Teori Atom Rutherford merupakan langkah yang penting dalam mengembangkan pemahaman kita tentang atom. Namun, teori ini juga memiliki kelemahan utamanya, yakni tidak mampu menjelaskan bagaimana elektron mampu bergerak mengorbit inti tanpa jatuh ke dalamnya dan menghasilkan spektrum garis khas bagi tiap atom. Kelemahan ini akhirnya melahirkan Teori Atom Bohr, yang mampu menjelaskan fenomena-fenomena tersebut. Meskipun begitu, Teori Atom Rutherford menjadi dasar penting dari pemahaman kita tentang struktur dan sifat atom.
