Makalah Rutherford

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI.............................................................. ..................................................................................... ............................................. ......................................... ...................1 BAB I PENDAHULUAN ............................ .................................................. ............................................ ............................................ .................................. ............ 2 A. LATAR BELAKANG ............................................ .................................................................. ............................................ .................................. ............ 2 B. RUMUSAN MASALAH........................................... .................................................................. ............................................. .............................. ........ 2 C. TUJUAN PENULISAN.......................................... ................................................................ ............................................ .................................. ............ 3 D. MANFAAT PENULISAN................ PENULISAN...................................... ............................................ ............................................ .................................. ............ 3 BAB II PEMBAHASAN ................................................... ......................................................................... ............................................ .................................. ............ 4 A. BIOGRAPI ERNEST RUTHERFORD ............................................ ................................................................... .............................. ....... 4 B. PENEMUAN ERNEST ERNEST RUTEHERFORD ......................................... ............................................................... ........................... ..... 6 BAB III PENUTUP ............................................ .................................................................. ............................................ ............................................. ......................... .. 10 A. KESIMPULAN............................................ .................................................................. ............................................ ........................................... ..................... 10 B. SARAN ............................................. ................................................................... ............................................ ............................................ ................................ .......... 10 DAFTAR PUSTAKA ............................................. ................................................................... ............................................ ........................................... .....................11

1

MAKALAH SEJARAH FISIKA | ERNEST RUTHERFORD

BAB I PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Ilmu pengetahuan bersifat dinamis, ilmu pengetahuan akan terus berkembang, dari zaman ke zaman. Setiap periodenya akan ada ilmuwan yang mempelopori terjadinya perkembangan ilmu pengetahuan. Demikian halnya dengan fisika, sebagai salah satu cabang ilmu pengetahuan fisika juga akan terus berkembang seiring dengan perkembangan zaman dan kebutuhan hidup manusia. Setiap perkembangannya fisika mempunyai ahli fisika atau fisikawan yang membawa pemikiran baru dan perubahan. Dalam perkembangannya, fisika dibagi menjadi 5 periode. Mulai dari periode 1 sampai periode 5 fisika mempunyai banyak sekali fisikawan-fisikawan. Para fisikawan atau ahli fisika ini mempelajari perilaku dan sifat materi dalam bidang yang sangat beragam, mulai dari partikel submikroskopis yang membentuk segala materi (fisika partikel) hingga perilaku materi alam semesta sebagai satu kesatuan kosmos. Beberapa sifat yang dipelajari dalam fisika merupakan sifat yang ada dalam semua sistem materi yang ada, seperti hukum kekekalan energi. Sifat semacam ini sering disebut sebagai hukum fisika. Fisika sering disebut sebagai "ilmu paling mendasar", karena setiap ilmu alam lainnya (biologi, kimia, geologi, dan lain-lain) mempelajari jenis sistem materi tertentu yang mematuhi hukum fisika. Pada periode keempat para ilmuan menemukan teori tentang relativitas dan teori kuantum. Pada periode ini sudah mulai dikenal dengan fisika modern, yang salah satu tokohnya adalah Ernest Rutherford. Banyak penemuanpenemuan Rutherford ini yang mampu mempengaruhi pemikiran ilmuwan lain ke fisika modern. Siapakah Ernest Rutherford ini? Apa saja yang menjadi temuannya?

B. RUMUSAN MASALAH

Berdasarkan latar belakang merumuskan masalah sebagai berikut: 2

1. Siapakah Ernest Rutherford itu? 2. Apa saja penemuan Ernest Rutherford?

MAKALAH SEJARAH FISIKA | ERNEST RUTHERFORD

C. TUJUAN PENULISAN

Tujuan dari penulisan makalah ini adalah mengetahui: 1. Biograpi dari Ernest Rutherford 2. Penemuan-penemuan dari Ernest Rutherford

D. MANFAAT PENULISAN

Makalah diharapkan mampu memberikan gambaran megenai perkembangan fisika pada periode 4 dengan tokoh Ernest Rutherford beserta penemuannya. Makalah ini juga diharapkan dapat menjadi referensi untuk generasi selanjutnya. Semoga dengan makalah ini mampu memberikan inspirasi dan motivasi bagi kita semua baik bagi penulis maupun bagi pembaca.

3

MAKALAH SEJARAH FISIKA | ERNEST RUTHERFORD

BAB II PEMBAHASAN

A. BIOGRAPI ERNEST RUTHERFORD

Ernest Rutherford lahir pada 30 Agustus 1871 di Nelson, Selandia Baru, anak keempat dan putra kedua dalam sebuah keluarga dari tujuh putra dan lima putri. Ayahnya James Rutherford, seorang tukang roda Skotlandia, berimigrasi ke Selandia Baru dengan kakek Ernest dan seluruh keluarga pada tahun 1842. Ibunya, née Martha Thompson, adalah seorang guru bahasa Inggris. Ernest menerima pendidikan awal di sekolah-sekolah pemerintah dan pada usia 16 masuk Nelson Collegiate School. Pada tahun 1889 ia mendapat beasiswa Universitas dan ia melanjutkan ke Universitas Selandia Baru, Wellington, di mana ia masuk Universitas Canterbury. (Sumber: http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1908/rutherfordbio.html)

Pada tahun 1892 Rutherford lulus BA di Matematika Murni dan Latin (keduanya wajib), Matematika Terapan, Inggris, Perancis dan Fisika. Kemampuan matematika membuat dia mendapatkan beasiswa di Selandia Baru. Hal ini memungkinkan ia untuk  kembali kuliah selama satu tahun (dengan gelar kehormatan atau Master) lebih lanjut di mana ia mengambil dua cabang ilmu yaitu matematika dan fisika. Pada tahun 1893 ia memperoleh gelar Master of Arts dengan ganda First Class Honours, di Matematika dan Fisika Matematika dan Ilmu Fisika (Listrik dan Magnetisme). Pada saat

ia masih

menumpang dengan seorang janda, Mary Newton, yang bekerja sebagai sekretaris Perempuan Christian Temperance Union. Penelitian pertama Rutherford, berkaitan dengan sifat-sifat magnetik dari besi terpapar osilasi frekuensi tinggi, dan tesisnya berjudul Magnetisasi Besi oleh High-Frekuensi Pembuangan.

MAKALAH SEJARAH FISIKA | ERNEST RUTHERFORD

4

Ernest Rutherford meninggalkan Selandia Baru pada tahun 1895 sebagai seorang yang sangat terampil pada usia 23 tahun telah memegang tiga gelar dari University of  New Zealand dan memiliki reputasi sebagai seorang peneliti dan inovator yang luar biasa bekerja di garis depan teknologi listrik. Dia terpilih untuk bekerja dengan Profesor JJ Thomson dari Universitas Cambridge Laboratorium Cavendish. JJ Thomson, orang yang pertam kali menemukan objek yang lebih kecil dari atom (elektron), dengan cepat menyadari bahwa Rutherford adalah seorang peneliti dari kemampuan luar biasa. Thomson mengundangnya untuk bergabung dalam studi konduksi listrik dari gas. Rutherford kembali ke Selandia Baru pada tahun 1900 untuk menikah Mary Georgina Newton, putri induk semangnya di Christchurch. Mereka memiliki satu anak, Eileen.

Rutherford kembali ke Inggris pada tahun 1907 menjadi Langworthy Profesor Fisika di Universitas Manchester, menggantikan Sir Arthur Schuster, dan pada 1919 ia menerima undangan untuk sukses Sir Joseph Thomson sebagai Profesor Fisika Cavendish di Cambridge. Pada Manchester, Rutherford melanjutkan penelitian tentang sifat-sifat pancaran radium dan sinar alpha dan, bersama dengan H. Geiger, sebuah metode untuk mendeteksi satu partikel alpha dan menghitung jumlah radium yang dipancarkannya. (Sumber: http://www.rutherford.org.nz/biography.htm)

Pada tahun 1911, Rutherford menyimpulkan dari hasil penelitiannya bahwa massa atom dan pada saat yang sama semua muatan positif dari atom terkonsentrasi di seluruh ruang menit di pusat. Model nuklir atom telah lahir. Ini penemuan besar memberinya ketenaran abadi.

Rutherford mendapat gelar kebangsawanan pada tahun 1914, ia diangkat ke Order of Merit pada tahun 1925, dan pada tahun 1931 ia yang pertama dianugerahi Baron Rutherford of Nelson, Selandia Baru, dan Cambridge. Ia terpilih Fellow dari Royal Society pada tahun 1903 dan Presiden 1925-1930. Di antara banyak penghargaan, ia dianugerahi Medali Rumford (1905) dan Medali Copley (1922) dari Royal Society, Hadiah Bressa (1910) dari Akademi Sains Turin, Medali Albert (1928) dari Royal Society of seni, Medali Faraday (1930) dari Institution of Engineers Electrical, yang D. Sc tingkat Universitas New Zealand, dan gelar doktor kehormatan dari Universitas Pennsylvania, Wisconsin, McGill, Birmingham, Edinburgh, Melbourne, Yale, Glasgow, MAKALAH SEJARAH FISIKA | ERNEST RUTHERFORD

5

Giessen, Copenhagen, Cambridge, Dublin, Durham, Oxford, Liverpool, Toronto, Bristol, Cape Kota, London dan Leeds.

Ernest Rutherford meninggal pada usia 66 19 Oktober 1937, karena penundaan operasi pada hernia umbilikalis sebagian stangulated nya. Abunya dimakamkan di Westminster Abbey London. Ketika JJ Thomson meninggal pada tahun 1940 ia dimakamkan di samping Rutherford. (Sumber: http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1908/rutherfordbio.html)

B. PENEMUAN ERNEST RUTEHERFORD

Ernest Rutherford pertama kali menemukan sebuah detektor untuk gelombang elektromagnetik, suatu fitur penting yang magnetizing kumparan yang cerdik kecil berisi kumpulan kawat besi magnet. Dia bekerja bersama-sama dengan Thomson mengamati perilaku ion-ion yangdalam gas yang telah di berikan sinar-X, dan juga, pada tahun 1897, pada mobilitas ion dalam hubungannya dengan kekuatan medan listrik, dan pada topik  terkait seperti efek fotolistrik. Pada tahun 1898 ia melaporkan adanya sinar alfa dan beta pada radiasi uranium dan mengindikasikan beberapa penelitian mereka. (Sumber: http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1908/rutherfordbio.html)

Temuan kedua dari Rutherford adalah Proton. Dengan ditemukannya elektron oleh Thomson, para ahli semakin yakin bahwa atom tersusun oleh partikel-partikel yang lebih kecil. Pada tahun 1886, Eugen Goldstein memodifikasi tabung sinar katode dengan melubangi lempeng katodenya dan gas yang berada di belakang lempeng katode menjadi berpijar. Peristiwa tersebut menunjukkan adanya radiasi yang berasal dari anode yang menerobos lubang pada lempeng katode. Sinar ini disebut sinar anode atau sinar positif. 6

Sifat sinar anode, antara lain: 1. merupakan radiasi partikel sehingga dapat memutar baling-baling;

MAKALAH SEJARAH FISIKA | ERNEST RUTHERFORD

2. dalam medan listrik/magnet, dibelokkan ke kutub negatif, jadi merupakan radiasi bermuatan positif; 3. partikel sinar anode bergantung pada jenis gas dalam tabung. Partikel terkecil diperoleh dari gas hidrogen. Partikel ini kemudian disebut proton. Massa 1 proton = 1 sma = 1,66 × 10 Muatan 1 proton = +1 = 1,6 × 10

-19

-24

gram

C

Pada tahun 1910, Ernest Rutherford bersama dua orang asistennya, yaitu Hans Geiger dan Ernest Marsden, melakukan serangkaian percobaan untuk mengetahui kedudukan partikel-partikel di dalam atom. Percobaan mereka dikenal dengan hamburan sinar alfa terhadap lempeng tipis emas.

Dari pengamatan mereka, didapatkan fakta bahwa partikel yang ditembakkan pada lempeng logam emas yang tipis, sebagian besar diteruskan, dan ada sebagian kecil yang dibelokan bahkan ada juga beberapa di antaranya yang dipantulkan. Hal tersebut sangat mengejutkan bagi Rutherford. Penemuan ini menyebabkan gugurnya teori atom Thomson. Partikel yang terpantul tersebut diperkirakan telah menabrak sesuatu yang padat di dalam atom. Dengan demikian atom tersebut tidak bersifat homogen seperti digambarkan oleh Thomson. Bahkan menurut pengamatan Marsden, diperoleh fakta o

bahwa satu di antara 20.000 partikel akan membelok dengan sudut 90 bahkan lebih.

Percobaan Rutherford. Penembakan lempeng logam tipis Emas dengan sinar

Berdasarkan gejala-gejala tersebut, diperoleh beberapa kesimpulan antara lain: MAKALAH SEJARAH FISIKA | ERNEST RUTHERFORD

7

1.

Atom bukan merupakan bola pejal, karena hampir semua partikel diteruskan. Berarti, sebagian besar volume atom merupakan ruang kosong.

2.

Partikel yang mengalami pembelokan ialah partikel yang mendekati inti atom. Hal tersebut disebabkan keduanya bermuatan positif.

3.

Partikel yang dipantulkan ialah partikel yang tepat menabrak inti atom.

Berdasarkan fakta-fakta yang didapatkan dari percobaan tersebut, Rutherford mengusulkan model atomnya yang menyatakan bahwa atom terdiri atas inti atom yang sangat kecil dan bermuatan positif yang dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif. Jumlah proton dalam inti sama dengan jumlah elektron ynag mengelilingi inti, sehingga atom bersifat netral. Rutherford juga menduga bahwa di dalam inti atom terdapat partikel netral yang berfungsi untuk mengikat partikel-partikel positif agar tidak saling menolak. Dari percobaan tersebut, Rutherford dapat memperkirakan jari-jari atom kira-kira  – 8

10

-13

cm dan jari-jari inti kira-kira 10 cm

(sumber: http://gipeng.blogspot.com/2012/07/penemuan-proton.html)

Proton adalah partikel subatomik dengan simbol p atau p + dan muatan listrik  positif dari 1 muatan elementer. Satu atau lebih proton yang hadir dalam inti setiap atom. Jumlah proton dalam atom setiap nomor atom. Nama Proton diberikan kepada inti hidrogen dengan Ernest Rutherford pada tahun 1920, karena tahun-tahun sebelumnya ia telah menemukan bahwa inti hidrogen (dikenal sebagai nukleus ringan) dapat diekstraksi dari inti nitrogen oleh tabrakan, dan dengan demikian nukleus ringan ini menjadi partikel fundamental dan blok bangunan nitrogen, dan semua inti atom lainnya lebih berat. Karena proton bukan partikel dasar, ia memiliki ukuran-meskipun fisik ini tidak  sempurna didefinisikan dengan baik sejak permukaan proton agak kabur, karena didefinisikan oleh pengaruh kekuatan yang tidak datang tiba-tiba berakhir . Diameter Proton adalah sekitar 1,6-1,7 fm diameter. Proton bebas (proton tidak terikat untuk  nukleon atau elektron) adalah partikel yang stabil yang belum diamati untuk memecah spontan partikel lainnya. Proton bebas ditemukan secara alami dalam beberapa situasi di mana energi atau suhu yang cukup tinggi untuk memisahkan mereka dari elektron, yang mereka memiliki afinitas tertentu. Proton juga mengakibatkan (bersama dengan elektron dan antineutrinos) dari peluruhan radioaktif dari neutron bebas, yang tidak stabil.

MAKALAH SEJARAH FISIKA | ERNEST RUTHERFORD

8

Pada suhu cukup rendah, proton bebas akan mengikat elektron. Namun, karakter proton terikat tersebut tidak berubah, dan mereka tetap proton. Sebuah proton bergerak  cepat melalui materi akan melambat oleh interaksi dengan elektron dan inti, sampai ditangkap oleh awan elektron dari atom. Hasilnya adalah atom terprotonasi, yang merupakan senyawa kimia hidrogen. Dalam vakum, ketika elektron bebas hadir, proton cukup lambat dapat mengambil elektron bebas tunggal, menjadi atom hidrogen netral, yang secara kimiawi radikal bebas. Seperti "atom hidrogen bebas" cenderung bereaksi secara kimia dengan berbagai jenis atom pada energi yang cukup rendah. Ketika atom hidrogen bebas bereaksi satu sama lain, mereka membentuk molekul hidrogen netral (H2), yang merupakan komponen molekul yang paling umum dari awan molekul di ruang antar bintang. Molekul seperti hidrogen di Bumi kemudian dapat melayani (di antara banyak kegunaan lain) sebagai sumber nyaman untuk akselerator proton (seperti yang digunakan dalam terapi proton) dan lainnya Hadron eksperimen fisika partikel proton yang membutuhkan untuk mempercepat, dengan contoh yang paling kuat dan mencatat menjadi yang Hadron collider besar. (Sumber: http://en.wikipedia.org/wiki/Proton)

9

MAKALAH SEJARAH FISIKA | ERNEST RUTHERFORD

BAB III PENUTUP

A. KESIMPULAN

Dari pembahasan diatas dapat kita simpulkan bahwa Ernest Rutherford adalah seorang ilmuwan yang hebat. Pemikiran-pemikirannya yang maju dan modern mampu menginspirasi ilmuwan-ilmuwan generasi setelahnya untuk mengikuti jejaknya. Kesuksesannya tidak diraih dengan mudah, semuanya dilakukan dengan kerja keras dan penuh ketekunan. Semoga tokoh ini dapat menginspiras kita semua dalam belajar.

B. SARAN

Untuk memperbaiki dan melengkapi kekurangan dalam makalah ini penulis mengharapakan kritikan dan saran.

10

MAKALAH SEJARAH FISIKA | ERNEST RUTHERFORD

DAFTAR PUSTAKA

http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1908/rutherford-bio.html http://www.rutherford.org.nz/biography.htm http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1908/rutherford-bio.html http://gipeng.blogspot.com/2012/07/penemuan-proton.html http://en.wikipedia.org/wiki/Proton

11

MAKALAH SEJARAH FISIKA | ERNEST RUTHERFORD