Teori atom
Pada tahun 1914, percobaan
yang dilakukan oleh fisikawan Ernest Rutherford, Henry Moseley, James Franck dan Gustav Hertz secara garis besar telah berhasil membangun model struktur atom sebagai inti atom bermuatan positif yang dikelilingi
oleh elektron bermassa kecil. Pada tahun 1913, fisikawan Denmark Niels
Bohr
berpostulat bahwa elektron berada dalam keadaan energi terkuantisasi,
dengan energinya ditentukan berdasarkan momentum sudut orbit elektron di
sekitar inti.
Elektron dapat berpindah dari satu keadaan ke keadaan lain (atau orbit) dengan memancarkan emisi ataupun menyerap foton pada frekuensi tertentu. Menggunakan model orbit terkuantisasi ini, ia secara akurat berhasil menjelaskan garis spektrum atom hidrogen. Namun, model Bohr gagal menjelaskan intensitas relatif garis spektrum ini dan gagal pula dalam menjelaskan spektrum atom yang lebih kompleks.
Elektron dapat berpindah dari satu keadaan ke keadaan lain (atau orbit) dengan memancarkan emisi ataupun menyerap foton pada frekuensi tertentu. Menggunakan model orbit terkuantisasi ini, ia secara akurat berhasil menjelaskan garis spektrum atom hidrogen. Namun, model Bohr gagal menjelaskan intensitas relatif garis spektrum ini dan gagal pula dalam menjelaskan spektrum atom yang lebih kompleks.
Ikatan kimia antaratom dijelaskan oleh Gilbert Newton Lewis,
yang pada tahun 1916 mengajukan bahwa ikatan kovalen antara dua atom
dijaga oleh sepasang elektron yang dibagikan di antara dua atom yang
berikatan. Kemudian, pada tahun 1923, Walter Heitler dan Fritz London
memberikan penjelasan penuh mengenai formasi pasangan elektron dan
ikatan kimia berdasarkan mekanika kuantum.
Pada tahun 1919, kimiawan Amerika Irving Langmuir menjabarkan lebih lanjut lagi model statis atom Lewis dan mengajukan bahwa semua elektron terdistribusikan dalam "kulit-kulit bola konsentris, kesemuannya berketebalan sama". Kulit tersebut kemudian dibagi olehnya ke dalam sejumlah sel yang tiap-tiap sel mengandung sepasangan elektron. Dengan model ini, Langmuir berhasil secara kualitatif menjelaskan sifat-sifat kimia semua unsur dalam tabel periodik.
Pada tahun 1919, kimiawan Amerika Irving Langmuir menjabarkan lebih lanjut lagi model statis atom Lewis dan mengajukan bahwa semua elektron terdistribusikan dalam "kulit-kulit bola konsentris, kesemuannya berketebalan sama". Kulit tersebut kemudian dibagi olehnya ke dalam sejumlah sel yang tiap-tiap sel mengandung sepasangan elektron. Dengan model ini, Langmuir berhasil secara kualitatif menjelaskan sifat-sifat kimia semua unsur dalam tabel periodik.
Pada tahun 1924, fisikawan Austria Wolfang Pauli
memperhatikan bahwa struktur seperi kulit atom ini dapat dijelaskan
menggunakan empat parameter yang menentukan tiap-tiap keadaan energi
kuantum sepanjang tiap keadaan diduduki oleh tidak lebih dari satu
elektron tunggal. Pelarangan adanya lebih dari satu elektron menduduki
keadaan energi kuantum yang sama dikenal sebagai asas pengecualian
Pauli.) Mekanisme fisika yang menjelaskan parameter keempat, yang
memiliki dua nilai berbeda, diberikan oleh fisikawan Belanda Abraham
Goudsmith dan George Uhlenbeck
ketika mereka mengajukan bahwa elektron, selain momentum sudut
orbitnya, juga dapat memiliki momentum sudut intrinsiknya sendiri.
Ciri ini kemudian dikenal sebagai spin, yang menjelaskan pemisahan garis spektrum yang terpantau pada spektrometer beresolusi tinggi. Fenomena ini dikenal sebagai pemisahan struktur halus.
Penjelasan Lengkap Energi Terbarukan
Ciri ini kemudian dikenal sebagai spin, yang menjelaskan pemisahan garis spektrum yang terpantau pada spektrometer beresolusi tinggi. Fenomena ini dikenal sebagai pemisahan struktur halus.