Fisika Umum (MA 301) Topik hari ini. Fisika Atom & Inti

dokumen-dokumen yang mirip
Fisika Umum (MA 301) Fisika Atom & Inti

Atom menyusun elemen dengan bilangan sederhana. Setiap atom dari elemen yang berbeda memiliki massa yang berbeda.

Modul -3 FISIKA INTI DAN RADIOAKTIVITAS

Pendahuluan Fisika Inti. Oleh: Lailatul Nuraini, S.Pd, M.Pd

TEORI PERKEMBANGAN ATOM

FISIKA. Sesi TEORI ATOM A. TEORI ATOM DALTON B. TEORI ATOM THOMSON

PERKEMBANGAN TEORI ATOM

Fisika Modern (Teori Atom)

CATATAN KULIAH ATOM, INTI DAN RADIOAKTIF. Diah Ayu Suci Kinasih Departemen Fisika Universitas Diponegoro Semarang 2016

Xpedia Fisika. Soal Fismod 1

SILABUS PEMBELAJARAN

BAB I INTI ATOM 1. STRUKTUR ATOM

SIFAT-SIFAT INTI. PERTEMUAN KEEMPt

PENDAHULUAN RADIOAKTIVITAS TUJUAN

SILABUS PEMBELAJARAN

BAB 2 STRUKTUR ATOM PERKEMBANGAN TEORI ATOM

Perkembangan Model Atom. Semester 1

Antiremed Kelas 12 Fisika

Adapun manfaat dari penelitian ini adalah: 1. Dapat menambah informasi dan referensi mengenai interaksi nukleon-nukleon

FISIKA MODERN UNIT. Radiasi Benda Hitam. Hamburan Compton & Efek Fotolistrik. Kumpulan Soal Latihan UN

BAB I Jenis Radiasi dan Interaksinya dengan Materi

FISIKA ATOM & RADIASI

BAGIAN 1 PITA ENERGI DALAM ZAT PADAT

Spektrum Gelombang Elektromagnetik

RADIOKIMIA Tipe peluruhan inti

Bunyi Teori Atom Dalton:

Inti Atom dan Penyusunnya. Sulistyani, M.Si.

FI 353 Fisika Modern - P.Sinaga 1

BAB FISIKA ATOM. a) Tetes minyak diam di antara pasangan keping sejajar karena berat minyak mg seimbang dengan gaya listrik qe.

PERKEMBANGAN MODEL ATOM DI SUSUN OLEH YOSI APRIYANTI A1F012044

Xpedia Fisika. Soal Fismod 2

Model Atom. Modul 1 PENDAHULUAN

TEORI ATOM Materi 1 : Baca teori ini, kerjakan soal yang ada di halaman paling belakang ini

KIMIA INTI DAN RADIOKIMIA. Stabilitas Nuklir dan Peluruhan Radioaktif

FISIKA MODERN DAN FISIKA ATOM

PENDAHULUAN. Atom berasal dari bahasa Yunani atomos yang artinya tidak dapat dibagi-bagi lagi.

Batasan KIMIA FISIKA DALTON BOHR M. KUANTUM

Struktur Atom. Sulistyani, M.Si.

MODUL 1 FISIKA MODERN MODEL MODEL ATOM

INTERAKSI RADIASI DENGAN MATERI NANIK DWI NURHAYATI,S.SI,M.SI

MODEL ATOM DALTON. Atom ialah bagian terkecil suatu zat yang tidak dapat dibagi-bagi. Atom tidak dapat dimusnahkan & diciptakan

PENEMUAN RADIOAKTIVITAS. Sulistyani, M.Si.

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

BAB 19 A T O M. A. Pendahuluan

RADIOKIMIA Pendahuluan Struktur Inti

SOAL LATIHAN PEMBINAAN JARAK JAUH IPhO 2017 PEKAN VIII

Teori Atom Mekanika Klasik

Struktur atom. Bagian terkecil dari materi disebut partikel. Beberapa pendapat tentang partikel materi :

STRUKTUR ATOM DAN PERKEMBANGAN TEORI ATOM 0leh: Ramadani. sinar bermuatan negatif. kecil pembentuk atom tersebut yaitu

I. Perkembangan Teori Atom

TEORI ATOM. Awal Perkembangan Teori Atom

PERTEMUAN KEEMPAT FISIKA MODERN TEORI KUANTUM TENTANG RADIASI ELEKTROMAGNET TEKNIK PERTAMBANGAN UNIVERSITAS MULAWARMAN

Bab 1 STRUKTUR ATOM. Pada pelajaran bab pertama ini akan dipelajari tentang perkembangan teori atom, notasi unsur, Isotop, isobar, dan isoton.

IR. STEVANUS ARIANTO 1

Pusat Pendidikan dan Pelatihan Badan Tenaga Nuklir Nasional

Pendahuluan. Setelah mempelajari bab 1 ini, mahasiswa diharapkan

STRUKTUR ATOM DAN SISTEM PERIODIK Kimia SMK KELAS X SEMESTER 1 SMK MUHAMMADIYAH 3 METRO

Oleh ADI GUNAWAN XII IPA 2 FISIKA INTI DAN RADIOAKTIVITAS

: Dr. Budi Mulyanti, MSi. Pertemuan ke-16

FISIKA MODERN. Staf Pengajar Fisika Departemen Fisika,, FMIPA, IPB

Demonstrasi kembang api. Sumber: Encarta Encyclopedia, 2006

Radioaktivitas dan Reaksi Nuklir. Rida SNM

Fungsi distribusi spektrum P (λ,t) dapat dihitung dari termodinamika klasik secara langsung, dan hasilnya dapat dibandingkan dengan Gambar 1.

INFORMASI KIMIA ENERGI ATOM

SIFAT GELOMBANG PARTIKEL DAN PRINSIP KETIDAKPASTIAN. 39. Elektron, proton, dan elektron mempunyai sifat gelombang yang bisa

Jumlah Proton = Z Jumlah Neutron = A Z Jumlah elektron = Z ( untuk atom netral)

PARTIKEL PENYUSUN ATOM

Model Atom Bohr Tingkat Energi dan Spektrum Asas Persesuaian Eksitasi Atomik (Percobaan Frank-Hertz)

Schrodinger s Wave Function

SMA NEGERI 48 JAKARTA

BAB FISIKA ATOM. Model ini gagal karena tidak sesuai dengan hasil percobaan hamburan patikel oleh Rutherford.

RANGKUMAN MATERI. Struktur Atom

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

BAB 1 PERKEMBANGAN TEORI ATOM

PREDIKSI UN FISIKA V (m.s -1 ) 20

EKSPERIMEN HAMBURAN RUTHERFORD

Struktur Atom. Setelah mempelajari bab ini, Anda diharapkan mampu mengidentifikasi atom dan strukturnya berdasarkan Tabel Periodik Unsur.

Fisika Modern : Definisi, Konsep dan Aplikasinya

Pertanyaan Final (rebutan)

STRUKTUR ATOM. Sub Pokok Bahasan

Materi. Radioaktif Radiasi Proteksi Radiasi

BAB II PROSES-PROSES PELURUHAN RADIOAKTIF

PAKET SOAL LATIHAN FISIKA, 2 / 2

Struktur Atom. Struktur atom merupakan satuan dasar materi yang terdiri dari inti atom beserta awan elektron bermuatan negatif yang

STRUKTUR ATOM. Perkembangan Teori Atom

MATERI II TINGKAT TENAGA DAN PITA TENAGA

Apa yang dimaksud dengan atom? Atom adalah bagian terkecil dari suatu unsur

BINOVATIF LISTRIK DAN MAGNET. Hani Nurbiantoro Santosa, PhD.

ENERGETIKA KESTABILAN INTI. Sulistyani, M.Si.

Radioaktivitas Henry Becquerel Piere Curie Marie Curie

Radioaktivtas; Sejarah

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN ( RPP 01 )

PELURUHAN RADIOAKTIF

BAB FISIKA ATOM I. SOAL PILIHAN GANDA

MODEL ATOM. Atom : bagian terkecil suatu elemen yg merupakan suatu partikel netral, dimana jumlah muatan listrik positif dan negatif sama.

Partikel sinar beta membentuk spektrum elektromagnetik dengan energi

Kunci dan pembahasan soal ini bisa dilihat di dengan memasukkan kode 5976 ke menu search. Copyright 2017 Zenius Education

Aristoteles. Leukipos dan Demokritos. John Dalton. Perkembangan Model Atom. J.J. Thomson. Rutherford. Niels Bohr. Mekanika Kuatum

PELURUHAN GAMMA ( ) dengan memancarkan foton (gelombang elektromagnetik) yang dikenal dengan sinar gamma ( ).

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN Nama Sekolah : SMA Negeri 1 Sanden Mata Pelajaran : Kimia Kelas/Semester : XI/1 Alokasi Waktu : 2 JP

Transkripsi:

Fisika Umum (MA 301) Topik hari ini Fisika Atom & Inti 8/14/2007

Fisika Atom

Model Awal Atom Model atom J.J. Thomson Bola bermuatan positif Muatan-muatan negatif (elektron)) yang sama banyak-nya menempel pada bola tersebut Model watermelon

Uji Eksperimental Harapan: 1. Sebagian besar terhambur dengan sudut kecil 2. Tidak terjadi hamburan yang terpantul Hasil: 1. Terhambur dengan sudut kecil dan besar 2. Terjadi hamburan yang terpantul!!!

Uji Eksperimental Lapisan tipis emas Berkas partikel alfa

Model Atom Model Rutherford Model Planet Berdasarkan hasil eksperimen lapisan emas tipis yang ditumbuk berkas alfa Muatan positif terkonsentrasi di pusat atom, dinamakan nukleus Electron mengorbit nukleus seperti planet mengorbit matahari

Kelemahan Model Rutherford Atom mengemisi radiasi elektromagnetik dengan frekuensi karakteristik tertentu Model Rutherford tidak bisa menjelaskan fenomena ini Elektron Rutherford mengalami percepatan sentripetal sehingga meradiasikan gelombang elektromagnetik dengan frekuensi yang sama Ini berarti elektron akan kehilangan energi Radius elektron mengelilingi nukleus akan semakin mengecil Elektron akhirnya akan jatuh ke nukleus dengan lintasan spiral Tidak terjadi!!!

Spektrum Emisi Gas bertekanan rendah diberikan beda potensial (dieksitasi) Gas akan mengemisikan cahaya karakteristiknya Ketika cahaya hasil emisi dilewatkan pada spektrometer, deretan garis cahaya tampak teramati Setiap garis memiliki panjang gelombang dan warna yang berbeda Deretan garis ini dinamakan spektrum emisi

Spektrum Emisi Hidrogen J. J. Balmer memformulaskan spektrum garis Hidrogen 1 λ = R R H adalah konstanta Rydberg R H = 1.0973732 x 10 7 m -1 n integer, n = 1, 2, 3, Garis spektral berkaitan dengan nilai n tertentu Dikenal dengan Deret Balmer Contoh garis spektral H 1 2 n = 3, λ = 656.3 nm n = 4, λ = 486.1 nm 2 1 2 n

Teori Bohr Tentang Atom Pada tahun 1913 Bohr memberikan penjelasan tentang spektrum atom Model atom yang diajukan menjelaskan mengapa atom stabil

Asumsi Bohr tentang Atom Elektron bergerak melingkar mengelilingi inti karena pengaruh gaya Coulomb Gaya Coulomb menghasilkan percepatan senntripetal Hanya orbit elektron tertentu yang stabil Pada orbit-orbit ini atom tidak mengemisikan energi dalam bentuk radiasi elektromagneti Sehingga energi atom tetap dan mekanika klasik dapat digunakan untuk menjelaskan gerak elektron Radiasi diemisikan oleh atom apabila loncat dari keadaan yang energinya lebih tinggi ke keadaan yang energinya lebih rendah Proses loncat tidak dapat dijelaskan secara klasik E E = hf i f

Asumsi Bohr Lanjutan Tentang elektron yang loncat loncat : Frekuensi yang diemisikan dalam proses loncat berkaitan dengan perubahan energi atom Secara umum, frekuensi yang diemisikan tidak sama dengan frekuensi elektron mengorbit E E = hf i f

Gelombang de Broglie Salahsatu postulat Bohr adalah momentum sudut elektron adalah terkuantisasi, tapi tidak ada penjelasan mengapa pembatasan tersebut terjadi de Broglie mengasumsikan bahwa elektron orbit akan stabil hanya jika kelilingnya sama dengan bilangan integer kali panjang gelombang

Gelombang de Broglie dalam Atom Hidrogen Dalam contoh ini, tiga panjang gelombang bersesuaian dengan keliling orbit Secara umum, keliling harus sama dengan bilangan integer kali panjang gelombang tapi 2 π r = nλ, λ = 1,2,3,... h λ = m v e, sehingga m vr = nh, n = 1,2,3,... e

Prinsip Korespondensi Bohr Prinsip Korrespondensi Bohr menyatakan bahwa mekanika kuantum cocok dengan fisika klasik ketika perbedaan energi antara tingkaṯ- tingkat tingkat terkuantisasi sangat kecil Serupa dengan Mekanika Newton yang merupakan kasus khusus dari Mekanika Relativistik ketika v << c

Sifat Atom Semua atom tersusun atas inti dan elektron yang mengorbit inti Nomor atom, Z, menyatakan jumlah proton dalam inti, pada atom netral, jumlah elektron sama dengan jumlah proton Nomor neutron, N, menyatakan jumlah neutron dalam inti Nomor massa, A, menyatakan jumlah nukleon dalam inti A = Z + N Nukleon adalah nama untuk proton dan neutron penyusun inti Nomor massa tidak sama dengan massa Notasi Contoh: A Z X 27 13 Al Dimana X adalah simbol kimia dari unsur Nomor massa 27 Nomor atom 13 Terdiri dari 13 proton, 14 (27 13) neutron dan 13 elektron (atom netral)

Fisika Inti

Fisika Inti; Sejarah 1896 Lahirnya fisika inti Becquerel menemukan radioaktivitas dalam uranium Rutherford menunjukkan tiga tipe radiasi Alfa (Inti( He) Beta (elektron( elektron) Gama (foton berenergi tinggi) 1911 Rutherford, Geiger dan Marsden melakukan eksperimen hamburan Memperoleh informasi tentang muatan inti Gaya Nuklir merupakan gaya jenis baru 1919 Rutherford dan coworkers mengamati reaksi inti pertama kali 1932 Cockcroft dan Walton pertamakali menggunakan pemercepat proton untuk menghasilkan reaksi inti 1932 Chadwick menemukan neutron 1933 Curie menemukan radioaktif buatan 1938 Hahn dan Strassman menemukan fisi nuklir 1942 Fermi membuat reaktor fisi inti yang pertama yang dapat dikontrol

Atom Mari kita lihat ada apa di dalamnya!

Inti Atom Bermuatan Positif, Apakah hanya ada Proton dalam Inti? Th 1930, W Bothe dan Becker menembaki berilium dg partikel alpha ternyata ada pancaran radiasi netral yang bisa memukul keluar proton dg energi 5.7 MeV. Kayanya sinar gamma neh tapi energi sinar gamm~55 MeV (ga mungkin ). Jadi radiasi netral itu apa sebenarnya? 1932 Chadwick mennyatakan pancaran radiasi netral = pancaran partikel neutral yang disebut (neutron) yang massanya~massa proton Sifat-sifat neutron Meluruh jika diluar inti, τ =15,5 menit m n =1,0086654u=1,6748.10-27 kg, m n >m p Spin ½ Bermuatan netral so, inti atom terdiri dari proton dan neutron

Sifat Inti Semua inti tersusun atas proton dan neutron Pengecualian inti atom hidrogen Nomor atom, Z, menyatakan jumlah proton dalam inti Nomor neutron, N, menyatakan jumlah neutron dalam inti Nomor massa, A, menyatakan jumlah nukleon dalam inti A = Z + N Nukleon adalah nama untuk proton dan neutron penyusun inti Nomor massa tidak sama dengan massa Notation A Z X Dimana X adalah simbol kimia dari unsur Contoh: 27 13 Al Nomor massa 27 Nomor atom 13 Terdiri dari 13 proton dan 14 (27 13) neutron

Muatan dan massa Muatan: Elektron mempunyai muatan negatif tunggal, -e ( Proton mempunyai muatan positif tunggal,, +e Sehingga, muatan dari inti adalah Ze Neutron tidak bermuatan Membuatnya sulit dideteksi Massa: e (e e = 1.60217733 x 10-19 Menggunakan atomic mass units, u, untuk menyatakan massa 1 u = 1.660559 x 10-27 kg Berdasarkan definisi bahwa massa satu C-12 adalah tepat 12 u Massa juga dapat dinyatakan dalam MeV/c 2 Dari E R = m c 2 1 u = 931.494 MeV/c 2 19 C)

Ringkasan Massa Massa Partikel kg u MeV/c 2 Proton 1.6726 x 10-27 1.007276 938.28 Neutron 1.6750 x 10-27 1.008665 939.57 Electron 9.101 x 10-31 5.486x10-4 0.511

Quick problem: protons in your body What is the order of magnitude of the number of protons in your body? Of the number of neutrons? Of the number of electrons? Take your mass approximately equal to 70 kg. An iron nucleus (in hemoglobin) has a few more neutrons than protons, but in a typical water molecule there are eight neutrons and ten protons. So protons and neutrons are nearly equally numerous in your body, each contributing 35 kg out of a total body mass of 70 kg. N 1 nucleon = 1.67 10 kg 28 35kg 10 protons 27 Same amount of neutrons and electrons.

Ukuran Inti Diselidiki pertama kali oleh Rutherford pada percobaan hamburan Diperoleh pernyataan seberapa dekat partikel alfa bergerak mendekati inti sebelum berbalik arah karena gaya tolak Coulomb EK partikel diubah menjadi EP 1 2 2 q 2 1q2 = e = e mv k k r ( e)( Ze) d atau d = k Ze 4 e mv 2 2 Untuk emas: : d = 3.2 x 10-14 m, dan untuk perak: : d = 2 x 10-14 14 m 15 m Biasa dinyatakan dalam femtometers dimana 1 fm = 10-15 (juga dinamakan satu fermi)

Ukuran Inti Sejak eksperimen yang dilakukan oleh Rutherford, banyak eksperimen lain yang menyimpulkan sebagai berikut Kebanyakan inti hampir bulat Jejari reratanya r = r o A 1 3 r o = 1.2 x 10-15 m

Kerapatan Inti Volume dari inti (asumsinya bola) sebanding dengan jumlah total nukleon Ini memberikan bahwa semua inti memiliki kerapatan yang sama ρ ρ = R o A 1/3 dimana R o = 1.2 fm ρ atom ρ nucleus atom ~ 10 3 kg/m 3 nucleus ~ 10 17 kg/m 3

Energi Ikat Energi total dari sistem terikat (inti) adalah lebih kecil dari energi kombinasi penyusun nukleon Perbedaan energi ini dinamakan energi ikat inti Dapat juga dinyatakan sebagai sejumlah energi yang diperlukan untuk memecah inti menjadi proton dan neutron Energi ikat per nukleon

Kesetabilan Inti Terdapat gaya tolak elektrostatis yang sangat besar antar sesama proton dalam inti Gaya ini dapat menyebabkan inti hancur Inti tetap stabil karena adanya gaya yang lain, gaya berjangkauan pendek, dinamakan gaya inti (atau kuat) Gaya ini merupakan gaya tarik yang bekerja pada semua partikel inti Gaya tarik inti lebih kuat dari pada gaya tolak Coulomb pada jarak dekat dalam inti

Grafik Kesetabilan Inti Inti ringan stabil jika N = Z Inti berat sangat stabil ketika N > Z Semakin besar jumlah proton, gaya tolak Coulomb semakin besar akibatnya diperlukan lebih banyak nukleon agar inti tetap stabil Tidak ada inti stabil ketika Z > 83

Isotop Inti dari berbagai atom dapat memiliki jumlah proton yang sama Meskipun memiliki jumlah neutron yang bervariasi Isotope adalah sebuah unsur yang memiliki Z sama tetapi nilai N dan A berbeda Contoh: 11 C 6 12 6 C 13 6 C 14 6 C