Percobaan apa yang mendasari penemuan muatan dan massa elektron jelaskan

KOMPAS.com – Pada masa lalu, ilmuan percaya bahwa atom adalah substansi terkecil yang menyusun segala macam materi dan tidak bisa dibagi menjadi lebih kecil lagi.

Hal tersebut kemudian dipatahkan ketika subpartikel atom seperti proton, elektron, dan neutron ditemukan.

Ketiga subpartikel tersebut merevolusi ilmu pengetahuan dan mengambangkan dunia modern manusia. Berikut adalah sejarah penemuan proton, elektron, neutron, dan juga inti atom berdasarkan sejarah:

Sejarah penemuan elektron

Teori atom yang dikemukakan John Dalton menyatakan bahwa atom adalah substansi terkecil yang tidak dapat dibagi. Hal tersebut dipecahkan oleh J.J. Thomson dengan penemuan elektronnya. Thomson melakukan penelitian menggunakan tabung sinar katoda.

Pada percobaan tersebut, Thomson menemukan bahwa sinar katoda terpengaruh oleh medan magnet dan medan listrik.

Dilansir dari Khan Academy, Thomson memperhatikan bahwa sinar katoda dibelokkan menjauhi pelat listrik yang bermuatan negatif dan menuju pelat yang bermuatan postif.

Baca juga: Gagasan Teori Atom Thomson

Hal tersebut menunjukkan sinar katoda memiliki partikel muatan negatif karena menolak muatan listrik positif, tetapi tarik-menarik dengan muatan listrik positif. Dari eksperimen tersebutlah Thomson menemukan partikel bermuatan negatif yang bernama elektron.

Selain menemukan keberadaa elektron, Thomson juga menemukan rasio massa terhadap muatan partikel sinar katoda. Ia menemukan bahwa massa elektron jauh lebih kecil dari masa atom yang dibentuknya.

Sejarah penemuan inti atom

Setelah penemuan elektron, Thomson mengemukakan teori atom. Teori Atom Thomson menyebutkan bahwa atom berisi muatan negatif yang tertanam dalam sup berupa muatan positif.

Hal ini kemudian dipatahkan oleh muridnya sendiri yaitu Ernest Ruterford dengan penemuan inti atom. Rutherfors melakukan eksperimen dengan cara menembak lapisan tipis emas dengan sinar alfa yang menghasilkan penyimpangan hamburan.

Berdasarkan situs Niles Bohr Libraru & Archives, penyimpangan luar biasa seperti itu pada jalur partikel bermuatan besar hanya dapat dicapai jika sebagian besar massa terkonsentrasi di pusat.

Rutherford menemukan bahwa massa atom terpusat di tengah atom sebagai inti yang sangat kecil. Adapun sebagian besar volume atom dibentuk oleh elektron dengan massa yang sangat kecil. Sehingga Rutherford menemukan dasar struktur atom yaitu inti positif yang dikelilingi muatan negatif.

Baca juga: Kelebihan dan Kekurangan Teori Atom Rutherford

Sejarah penemuan proton

Proton merupakan subpartikel atom berupa muatan negatif yang ditemukan oleh Eugene Goldstein pada tahun 1886. Disadur dari Lumen Learning, penemuan proton didasari oleh percobaan Goldstein menggunakan tabung Crookes (tabung sinar katoda) dengan lubang-lubang di katoda.

Goldstein memperhatikan bahwa ada sinar yang merambat berlawanan arah dengan sinar katoda.

Sinar tersebut ia nama dengan sinar kanal. Ia memperhatikan bahwa sinar tersebut bergerak ke arah katoda, yang berarti sinar tersebut mengandung muatan positif yang sekarang kita kenal sebagai proton.

Sejarah penemuan neutron

Setelah penelitian Rutherford yang menemukan inti atom, dunia memercayai bahwa inti atom terdiri proton. Rutherford memperkirakan keberadaan partikel netral dalam atom, namun belum bisa membuktikannya.

Penelitian tentang partikel netral ini kemudian dilanjutkan oleh fisikawan asal Inggris bernama Sir James Chadwick.

Dikutip dari Chemistry LibreTexts, Chadwick memborbardir atom hidrogen dalam paraffin dengan emisi berilium, helium, nitrogen, dan elemen lainnya sebagai target dan membandingkan energi rekoil dari target yang berbeda tersebut.

Baca juga: Partikel-Partikel Penyusun Atom: Proton, Elektron, Neutron

Chadwick menemukan bahwa emisi berilium mengandung partikel bermuatan netral dan memiliki massa yang hampir sama dengan proton. Partikel tersebut Chadwick namakan sebagai neutron. Atas penemuannya, Chadwick diberikan hadiah nobel Fisika pada tahun 1935.