Biografi Niels Bohr Penemu Model Atom
Niels Bohr
adalah penemu awal konsep mekanika kuantum untuk model atom. Niels Bohr adalah
seorang ahli fisika dari Denmark dan pernah meraih hadiah Nobel Fisika pada
tahun 1922. Putranya, Aage Niels Bohr, juga penerima Hadiah Nobel.
Biografi Niels Bohr dari Biografi Web
Niels Henrik David
Bohr yang lahir 7 Oktober 1885 di Kopenhagen. Beliau meninggal pada 8
November 1962 pada umur 77 tahun. Dia meraih gelar doktor fisika dari
Universitas Copenhagen pada 1911. Tak lama sesudah itu dia pergi ke Cambridge,
Inggris. Di situ dia belajar di bawah asuhan J.J. Thompson, ilmuwan kenamaan
yang menemukan elektron. Hanya dalam beberapa bulan sesudah itu Bohr pindah
lagi ke Manchester, belajar pada Ernest Rutherford yang beberapa tahun
sebelumnya menemukan nucleus (bagian inti) atom. Adalah Rutherford ini yang
menegaskan (berbeda dengan pendapat-pendapat sebelumnya) bahwa atom umumnya
kosong, dengan bagian pokok yang berat pada tengahnya dan elektron di bagian
luarnya. Tak lama sesudah itu Bohr segera mengembangkan teorinya sendiri yang
baru serta radikal tentang struktur atom.
Kertas kerja Bohr yang
bagaikan membuai sejarah “On the Constitution of Atoms and Molecules,”
diterbitkan dalam Philosophical Magazine tahun 1933.
Teori Bohr memperkenalkan atom
sebagai sejenis miniatur planet mengitari matahari, dengan elektron-elektron
mengelilingi orbitnya sekitar bagian pokok, tetapi dengan perbedaan yang sangat
penting: bilamana hukum-hukum fisika klasik mengatakan tentang perputaran orbit
dalam segala ukuran, Bohr membuktikan bahwa elektron-elektron dalam sebuah atom
hanya dapat berputar dalam orbitnya dalam ukuran spesifik tertentu. Atau dalam
kalimat rumusan lain: elektron-elektron yang mengitari bagian pokok berada pada
tingkat energi (kulit) tertentu tanpa menyerap atau memancarkan energi.
Elektron dapat berpindah dari lapisan dalam ke lapisan luar jika menyerap
energi. Sebaliknya, elektron akan berpindah dari lapisan luar ke lapisan lebih
dalam dengan memancarkan energi.
Teori Bohr memperkenalkan
perbedaan radikal dengan gagasan teori klasik fisika. Beberapa ilmuwan yang
penuh imajinasi (seperti Einstein) segera bergegas memuji kertas kerja Bohr
sebagai suatu “masterpiece,” suatu kerja besar; meski begitu, banyak ilmuwan
lainnya pada mulanya menganggap sepi kebenaran teori baru ini. Percobaan yang
paling kritis adalah kemampuan teori Bohr menjelaskan spektrum dari hydrogen
atom. Telah lama diketahui bahwa gas hydrogen jika dipanaskan pada tingkat
kepanasan tinggi, akan mengeluarkan cahaya. Tetapi, cahaya ini tidaklah
mencakup semua warna, tetapi hanya cahaya dari sesuatu frekuensi tertentu.
Nilai terbesar dari teori Bohr tentang atom adalah berangkat dari hipotesa
sederhana tetapi sanggup menjelaskan dengan ketetapan yang mengagumkan tentang
gelombang panjang yang persis dari semua garis spektral (warna) yang
dikeluarkan oleh hidrogen. Lebih jauh dari itu, teori Bohr memperkirakan adanya
garis spektral tambahan, tidak terlihat pada saat sebelumnya, tetapi kemudian
dipastikan oleh para pencoba. Sebagai tambahan, teori Bohr tentang struktur
atom menyuguhkan penjelasan pertama yang jelas apa sebab atom punya ukuran
seperti adanya. Ditilik dari semua kejadian yang meyakinkan ini, teori Bohr
segera diterima, dan di tahun 1922 Bohr dapat,hadiah Nobel untuk bidang fisika.
Tahun 1920 lembaga Fisika
Teoritis didirikan di Kopenhagen dan Bohr jadi direkturnya. Di bawah
pirnpinannya cepat menarik minat ilmuwan-ilmuwan muda yang brilian dan segera
menjadi pusat penyelidikan ilmiah dunia.
Tetapi sementara itu teori
struktur atom Bohr menghadapi kesulitan-kesulitan. Masalah terpokok adalah
bahwa teori Bohr, meskipun dengan sempurna menjelaskan kesulitan masa depan
atom (misalnya hidrogen) yang punya satu elektron, tidak dengan persis
memperkirakan spektra dari atom-atom lain. Beberapa ilmuwan, terpukau oleh
sukses luar biasa teori Bohr dalam hal memaparkan atom hidrogen, berharap
dengan jalan menyempurnakan sedikit teori Bohr, mereka dapat juga menjelaskan
spektra atom yang lebih berat. Bohr sendiri merupakan salah seorang pertama
yang menyadari penyempurnaan kecil itu tak akan menolong, karena itu yang
diperlukan adalah perombakan radikal. Tetapi, bagaimanapun dia mengerahkan
segenap akal geniusnya, toh dia tidak mampu memecahkannya.
Pemecahan akhirnya ditemukan
oleh Werner Heisenberg dan lain-lainnya, mulai tahun 1925. Adalah menarik untuk
dicatat di sini, bahwa Heisenberg –dan umumnya ilmuwan yang mengembangkan teori
baru– belajar di Kopenhagen, yang tak syak lagi telah mengambil manfaat yang
besar dari diskusi-diskusi dengan Bohr dan saling berhubungan satu sama lain.
Bohr sendiri bergegas menuju ide baru itu dan membantu mengembangkannya. Dia
membuat sumbangan penting terhadap teori baru, dan liwat disuksi-diskusi dan
tulisan-tulisan, dia menolong membikin lebih sistematis.
Tahun 1930-an lebih
menunjukkan perhatiannya terhadap permasalahan bagian pokok struktur atom. Dia
mengembangkan model penting “tetesan cairan” bagian pokok atom. Dia juga
mengajukan masalah teori tentang “kombinasi bagian pokok” dalam reaksi atom
untuk dipecahkan. Tambahan pula, Bohr merupakan orang yang dengan cepat
menyatakan bahwa isotop uranium yang terlibat dalam pembagian nuklir adalah
U235. Pernyataan ini punya makna penting dalam pengembangan berikutnya dari bom
atom.
Dalam tahun 1940 balatentara
Jerman menduduki Denmark. Ini menempatkan diri Bohr dalam bahaya, sebagian
karena dia punya sikap anti Nazi sudah tersebar luas, sebagian karena ibunya seorang Yahudi. Tahun 1943 Bohr lari
meninggalkan Denmark yang jadi daerah pendudukan, menuju Swedia. Dia juga
menolong sejumlah besar orang Yahudi Denmark melarikan diri agar terhindar dari
kematian dalam kamar-kamar gas Hitler. Dari Swedia Bohr lari ke Inggris dan
dari sana menyeberang ke Amerika Serikat. Di negeri ini, selama perang
berlangsung, Bohr membantu membikin bom atom,
Seusai perang, Bohr kembali
kampung ke Denmark dan mengepalai lembaga hingga rohnya melayang tahun 1562.
Dalam tahun-tahun sesudah perang Bohr berusaha keras –walau tak berhasil–
mendorong dunia internasional agar mengawasi penggunaan energi atom.
Bohr menikah pada tahun 1912,
di sekitar saat-saat dia melakukan kerja besar di bidang ilmu pengetahuan. Dia
punya lima anak, salah seorang bernama Aage Bohr, memenangkan hadiah Nobel
untuk bidang fisika di tahun 1975. Bohr merupakan orang yang paling disenangi
di dunia ilmuwan, bukan semata-mata karena menghormat ilmunya yang genius,
tetapi juga pribadinya dan karakter serta rasa kemanusiaannya yang mendalam.
Kendati teori orisinal Bohr
tentang struktur atom sudah berlalu lima puluh tahun yang lampau, dia tetap
merupakan salah satu dari tokoh besar di abad ke-20. Ada beberapa alasan
mengapa begitu. Pertama, sebagian dari hal-hal penting teorinya masih tetap
dianggap benar. Misalnya, gagasannya bahwa atom dapat ada hanya pada tingkat
energi yang cermat adalah merupakan bagian tak terpisahkan dari semua
teori-teori struktur atom berikutnya. Hal lainnya lagi, gambaran Bohr tentang
atom punya arti besar buat menemukan sesuatu untuk diri sendiri, meskipun
ilmuwan modern tak menganggap hal itu secara harfiah benar. Yang paling penting
dari semuanya itu, mungkin, adalah gagasan Bohr yang merupakan tenaga pendorong
bagi perkembangan “teori kuantum.” Meskipun beberapa gagasannya telah
kedaluwarsa, namun jelas secara historis teori-teorinya sudah membuktikan
merupakan titik tolak teori modern tentang atom dan perkembangan berikutnya
bidang mekanika kuantum.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar