SEJARAH PENEMUAN ELEKTRON, PROTON,
NEUTRON
• ELEKTRON
Elektron pertama kali ditemukan oleh J.J. Thomson di Laboratorium Cavendish,
Universitas
Penjelasan mengenai elektron dibahas di mekanika kuantum dengan Persamaan
Dirac. Dalam Model Standarnya, elektron membentuk suatu doublet dalam SU(2)
dengan neutrino elektron, karena ia berinteraksi lewat interaksi lemah.
Elektron memiliki dua rekan massive lagi, yang muatannya sama namun berbeda
massanya.
Jika elektron bergerak, lepas bebas dari pengaruh inti atom, serta terdapat
suatu aliran (net flow), aliran ini dikenal sebagai arus listrik. Ini dapat
dibayangkan sebagai serombongan domba yang bergerak bersama-sama ke utara namun
tanpa diikuti oleh penggembalanya. Muatan listrik dapat diukur secara langsung
menggunakan elektrometer. Arus listrik dapat diukur secara langsung menggunakan
galvanometer.
Sekitar periode 1870-an, Ahli kimia dan fisika Inggris, Sir William Crookes
membuat tabung sinar katoda pertama untuk menghasilkan ruang hampa udara
bertekanan tinggi didalamnya.[2] Dia kemudian menunjukkan bahwa sinar
luminescence yang muncul dalam tabung membawa energi dan bergerak dari katoda
ke anoda. Lebih jauh, dengan menerapkan sebuah medan magnet, dia dapat
mengalihkan sinar tersebut, sehingga hal ini dapat memperagakan bahwa cahaya
dapat dikendalikan dengan sinar negatif.[3][4] . Pada tahun 1879, dia
mengusulkan hal ini dapat dijelaskan secara logika dengan apa yang dia sebut
sebagai persamaan ‘radiant matter’. Dia menyarankan bahwa pada keadaan seperti
ini, bagian cahaya ini akan mengandung molekul negatif yang dapat diarahkan
dengan kecepatan tinggi dengan menggunakan katoda.
• PROTON
Pada tahun 1886, sebelum hakikat sInar katode di temukan, Goldstein melakukan
percobaan dengan tabung sinar katode dan menemukan fakta berikut “ Apabila
katode tidak berlubang, ternyata gas di belakang katode tetap gelap. Namun,
bila pada katode di beri lubang, maka gas di belakang katode menjadi berpijar”.
Hal ini menunjukan
Anode (+)
Sinar Katode Sinar terusan
Katode (-)
lIIIIIIII
Tegangan tinggi
adanya radiasi yang berasal dari anode, yang menerobos lubang pada katode dan
memijarkan gas di belakang katode itu. Radiasi itu disebut sinar atau sinar
positif atau sinar terusan. Hasil percobaan menunjukan bahwa sinar terusan
merupakan radiasi partikel (dapat memutar kincir) yang bermuatan positif (dalam
medan listrik di belokkan ke kutub negatif).
Partikel sinar tersusun ternyata bergantung pada jenis gas dalam tabung.
Artinya jika gas dalam tabung diganti, ternyata dihasilkan partikel sinar
terusan dengan ukuran yang berbeda. Partikel sinar tersusun terkecil diperoleh
dari gas hydrogen. Partikel ini kemudian disebut proton.
Muatan 1 proton = 1.6 × 10-19 C
Massa 1 proton = 1.6726231 × 10-24 gram = 1 sma
Kemudian pada tahun 1919,Rutherford menemukan proton terbentuk ketika partikel
alfa ditembakan pada inti atom nitrogen. Hal ini membuktikan bahwa inti atom
terdiri atas proton sebagaimana diduga oleh Goldstein.
• NEUTRON
Neutron ditemukan oleh James Chadwick pada tahun 1932, tapi keberadaanya telah
diduga oleh Aston sejak tahun 1919. Pada tahun itu, Aston menemukan
spectrometer massa yaitu alat yang dapat digunakan untuk menentukan massa atom
atau molekul. Dengan alat itu, Aston menemukan bahwa atom-atom dari unsure yang
sama dapat mempunyai massa yang berbeda. Fenomena ini di sebut isotip. Juga
ditemukan bahwa massa suatu atom ternyata tidak sama dengan jumlah protonnya
banyak atom yang massanya sekitar 2x massa protonnya. Berdasarkan kedua fakta
tersebut, Aston menduga keberadaan partikel netral dalam atom yang jumlahnya
dapat berbeda meskipun unsurnya sama.
Selanjutnya pada tahun 1930, W. Bothe dan H. Becker menembaki inti atom berlium
dengan partikel alfa dan menemukan suatu radiasi partikel yang mempunyai daya
tembus tinggi. Pada tahun 1932, James Chadwick membuktikan bahwa radiasi
tersebut terdiri atas partikel netral yang massanya hamper sama dengan massa
proton. Oleh karena netral, partikel itu dinamai neutron. Percobaan lebih
lanjut membuktikan bahwa neutron juga merupakan partikel dasar penyusun inti
atom.