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
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
membuat 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 memuat 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.
Situs web
Niels Bohr
- http://www-groups.dcs.st-and.ac.uk/~history/Mathematicians/Bohr_Niels.html
0 comments: