Percobaan Geiger-Marsden - Riwayat revisi

Maintenance script: Presentation V4: sitasi, referensi, Math, Wikimedia Commons, dan atribusi

2026-08-26T14:18:31Z

Presentation V4: sitasi, referensi, Math, Wikimedia Commons, dan atribusi

← Revisi sebelumnya		Revisi per 26 Agustus 2026 14.18
Baris 1:		Baris 1:
			[[File:Geiger-Marsden_apparatus_CGI_mock-up.png\|thumb\|right\|280px\|Geiger-Marsden apparatus CGI mock-up]]

	'''Percobaan Geiger–Marsden''' (disebut pula sebagai '''percobaan lempeng emas Rutherford''') adalah rangkaian penting [[eksperimen]] yang mempelajari bahwa setiap [[atom]] memiliki [[inti atom\|inti]] yang semua [[Muatan listrik\|muatan positif]] dan sebagian besar massanya terkonsentrasi. Kesimpulan ini didapat setelah mengukur bagaimana sinar [[partikel alfa]] [[hamburan\|terhamburkan]] ketika mengenai [[Kertas logam\|lempeng emas]] yang tipis. Percobaan ini dilakukan antara tahun 1908 dan 1913 oleh [[Hans Geiger]] dan [[Ernest Marsden]] di bawah arahan [[Ernest Rutherford]] di Laboratorium Fisika [[Universitas Manchester]].		'''Percobaan Geiger–Marsden''' (disebut pula sebagai '''percobaan lempeng emas Rutherford''') adalah rangkaian penting [[eksperimen]] yang mempelajari bahwa setiap [[atom]] memiliki [[inti atom\|inti]] yang semua [[Muatan listrik\|muatan positif]] dan sebagian besar massanya terkonsentrasi. Kesimpulan ini didapat setelah mengukur bagaimana sinar [[partikel alfa]] [[hamburan\|terhamburkan]] ketika mengenai [[Kertas logam\|lempeng emas]] yang tipis. Percobaan ini dilakukan antara tahun 1908 dan 1913 oleh [[Hans Geiger]] dan [[Ernest Marsden]] di bawah arahan [[Ernest Rutherford]] di Laboratorium Fisika [[Universitas Manchester]].

	== Ikhtisar ==		== Ikhtisar ==

	=== Teori kontemporer struktur atom ===		=== Teori kontemporer struktur atom ===
			Teori struktur atom yang populer pada saat percobaan Rutherford adalah "[[model puding prem]]". Model ini dirancang oleh [[William Thomson, 1st Baron Kelvin\|Lord Kelvin]] dan dikembangkan lebih lanjut oleh [[J.J. Thomson]]. Thomson telah menemukan [[elektron]], dan percaya setiap atom adalah bola bermuatan positif dengan elektron yang tersebar secara merata, menyerupai kismis dalam [[puding Natal]]. Keberadaan [[proton]] dan [[neutron]] tidak diketahui saat itu. Thomson mengetahui bahwa atom sangat kecil (Rutherford berasumsi atom memiliki jari-jari sekitar 10<sup>−8</sup> m<ref>[https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Percobaan+Geiger-Marsden&oldid=29446723 sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia]</ref>). Model ini sepenuhnya didasarkan pada [[fisika klasik]] (Newtonian); model yang diterima saat ini menggunakan [[mekanika kuantum]].

	Teori struktur atom yang populer pada saat percobaan Rutherford adalah "[[model puding prem]]". Model ini dirancang oleh [[William Thomson, 1st Baron Kelvin\|Lord Kelvin]] dan dikembangkan lebih lanjut oleh [[J.J. Thomson]]. Thomson telah menemukan [[elektron]], dan percaya setiap atom adalah bola bermuatan positif dengan elektron yang tersebar secara merata, menyerupai kismis dalam [[puding Natal]]. Keberadaan [[proton]] dan [[neutron]] tidak diketahui saat itu. Thomson mengetahui bahwa atom sangat kecil (Rutherford berasumsi atom memiliki jari-jari sekitar 10<sup>−8</sup> m). Model ini sepenuhnya didasarkan pada [[fisika klasik]] (Newtonian); model yang diterima saat ini menggunakan [[mekanika kuantum]].		Model Thomson tidak diterima secara universal bahkan sebelum percobaan Rutherford. Thomson sendiri tidak pernah mampu mengembangkan model konsepnya yang lengkap dan stabil. Ilmuwan Jepang [[Hantaro Nagaoka]] menolak model Thomson dengan alasan bahwa muatan yang berlawanan tidak dapat menembus satu sama lain.<ref>[https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Percobaan+Geiger-Marsden&oldid=29446723 sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia]</ref> Dia mengusulkan sebaliknya bahwa elektron mengorbit muatan positif seperti cincin di sekitar Saturnus.<ref>[https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Percobaan+Geiger-Marsden&oldid=29446723 sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia]</ref>

	Model Thomson tidak diterima secara universal bahkan sebelum percobaan Rutherford. Thomson sendiri tidak pernah mampu mengembangkan model konsepnya yang lengkap dan stabil. Ilmuwan Jepang [[Hantaro Nagaoka]] menolak model Thomson dengan alasan bahwa muatan yang berlawanan tidak dapat menembus satu sama lain. Dia mengusulkan sebaliknya bahwa elektron mengorbit muatan positif seperti cincin di sekitar Saturnus.

	=== Implikasi model puding prem ===		=== Implikasi model puding prem ===
	[[Partikel alfa]] adalah partikel materi yang bermuatan positif dan submikroskopis. Menurut [[Model puding prem]] Thomson, jika partikel alfa bertabrakan dengan atom, ia akan terbang lurus, lintasannya dibelokkan paling banyak sepersekian derajat. Pada skala atom, konsep "materi padat" tidak ada artinya. Atom Thomson adalah bola bermuatan listrik positif, ditambatkan di tempatnya oleh massanya. Karenanya partikel alfa tidak akan memantul dari atom seperti bola, tetapi mungkin melewatinya jika [[medan listrik]] atom cukup lemah untuk memungkinkannya. Model Thomson meramalkan bahwa medan listrik dalam atom terlalu lemah untuk memengaruhi partikel alfa yang lewat (partikel alfa cenderung bergerak sangat cepat). Baik muatan negatif maupun positif dalam atom Thomson tersebar di seluruh volume atom. Menurut [[Hukum Coulomb]], semakin sedikit konsentrasi bola yang bermuatan listrik, semakin lemah medan listriknya di permukaannya.		[[Partikel alfa]] adalah partikel materi yang bermuatan positif dan submikroskopis. Menurut [[Model puding prem]] Thomson, jika partikel alfa bertabrakan dengan atom, ia akan terbang lurus, lintasannya dibelokkan paling banyak sepersekian derajat. Pada skala atom, konsep "materi padat" tidak ada artinya. Atom Thomson adalah bola bermuatan listrik positif, ditambatkan di tempatnya oleh massanya. Karenanya partikel alfa tidak akan memantul dari atom seperti bola, tetapi mungkin melewatinya jika [[medan listrik]] atom cukup lemah untuk memungkinkannya. Model Thomson meramalkan bahwa medan listrik dalam atom terlalu lemah untuk memengaruhi partikel alfa yang lewat (partikel alfa cenderung bergerak sangat cepat). Baik muatan negatif maupun positif dalam atom Thomson tersebar di seluruh volume atom. Menurut [[Hukum Coulomb]], semakin sedikit konsentrasi bola yang bermuatan listrik, semakin lemah medan listriknya di permukaannya.<ref>[https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Percobaan+Geiger-Marsden&oldid=29446723 sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia]</ref><ref>[https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Percobaan+Geiger-Marsden&oldid=29446723 sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia]</ref>


	Sebagai contoh, jika partikel alfa yang melewati tepi atom emas, yang akan mengalami medan listrik paling kuat dan karenanya mengalami pembelokkan maksimum. ''θ''. Karena elektron sangat ringan dibandingkan dengan partikel alfa, pengaruhnya dapat diabaikan, sehingga atom dapat dilihat sebagai bola pejal bermuatan positif.		Sebagai contoh, jika partikel alfa yang melewati tepi atom emas, yang akan mengalami medan listrik paling kuat dan karenanya mengalami pembelokkan maksimum. ''θ''. Karena elektron sangat ringan dibandingkan dengan partikel alfa, pengaruhnya dapat diabaikan,<ref>[https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Percobaan+Geiger-Marsden&oldid=29446723 sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia]</ref> sehingga atom dapat dilihat sebagai bola pejal bermuatan positif.

	:''Q<sub>g</sub>'' = muatan positif atom emas = =		:''Q<sub>g</sub>'' = muatan positif atom emas = =
	:''Q<sub>α</sub>'' = muatan partikel alfa = =		:''Q<sub>α</sub>'' = muatan partikel alfa = =
	:''r'' = [[jari-jari atom]] emas =		:''r'' = [[jari-jari atom]] emas =
	:''v'' = kecepatan partikel alfa =		:''v'' = kecepatan partikel alfa =
	:''m'' = massa partikel alfa =		:''m'' = massa partikel alfa =
	:''k'' = [[konstanta Coulomb]] =		:''k'' = [[konstanta Coulomb]] =

	Menggunakan fisika klasik, perubahan momentum lateral partikel alfa ''p<sub>y</sub>'' dapat didekati dengan menggunakan hubungan impuls gaya dan persamaan [[gaya Coulomb]]:		Menggunakan fisika klasik, perubahan momentum lateral partikel alfa ''p<sub>y</sub>'' dapat didekati dengan menggunakan hubungan impuls gaya dan persamaan [[gaya Coulomb]]:
Baris 29:		Baris 28:
	:<math>\theta < 0.000325~\text{rad}~(\text{or}~0.0186^\circ)</math>		:<math>\theta < 0.000325~\text{rad}~(\text{or}~0.0186^\circ)</math>

	Perhitungan di atas hanyalah perkiraan dari apa yang terjadi ketika partikel alfa mendekati atom Thomson, tetapi jelas bahwa pembelokkan paling banyak akan berada dengan besar sebagian kecil derajat. Jika partikel alfa melewati kertas emas setebal sekitar 4 [[mikrometer]] (2.410 atom) dan mengalami pembelokkan maksimal ke arah yang sama (jarang), pembelokkan tersebut tetap saja kecil.		Perhitungan di atas hanyalah perkiraan dari apa yang terjadi ketika partikel alfa mendekati atom Thomson, tetapi jelas bahwa pembelokkan paling banyak akan berada dengan besar sebagian kecil derajat. Jika partikel alfa melewati kertas emas setebal sekitar 4 [[mikrometer]] (2.410 atom)<ref>[https://www.chemteam.info/Chem-History/Rutherford-1911/Rutherford-1911.html Rutherford's Nucleus Paper of 1911].</ref> dan mengalami pembelokkan maksimal ke arah yang sama (jarang), pembelokkan tersebut tetap saja kecil.

	=== Hasil percobaan ===		=== Hasil percobaan ===
			Atas perintah Rutherford, Geiger dan Marsden melakukan serangkaian percobaan dengan mengarahkan seberkas partikel alfa pada lapisan tipis logam dan,<ref>[https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Percobaan+Geiger-Marsden&oldid=29446723 sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia]</ref> menggunakan metode sintilasi yang dirancang oleh Crookes, Elster, & Geitel<ref>Pierre Radvanyi. [http://publications.iupac.org/publications/ci/2011/3301/8_radvanyi.html Physics and Radioactivity after the Discovery of Polonium and Radium]. ''Chemistry International''. iupac.org International Union of Pure and Applied Chemistry. Januari–Februari 2011. Vol. 33 (1).</ref><ref>Scintillation Detectors J.L. Tain http://ific.uv.es/gamma/ Instituto de Física Corpuscular C.S.I.C - Univ. Valencia https://indico.cern.ch/event/774281/contributions/3231913/attachments/1763644/2862348/scindet.pdf</ref> mengukur pola hamburan dengan menggunakan [[Fluoresensi\|layar pendar]]. Mereka melihat partikel alfa memantul dari lempeng tipis logam ke segala arah, beberapa tepat kembali ke sumbernya. Hal ini seharusnya tidak mungkin menurut model Thomson; partikel alfa seharusnya sudah melewati semuanya. Jelas, partikel-partikel itu telah mengalami gaya [[Elektrostatika\|elektrostatik]] yang jauh lebih besar daripada yang disarankan model Thomson. Selanjutnya, hanya sebagian kecil partikel alfa yang dibelokkan lebih dari 90°. Sebagian besar terbang langsung melalui lempeng tipis dengan defleksi yang dapat diabaikan.<ref>[https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Percobaan+Geiger-Marsden&oldid=29446723 sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia]</ref>
	Atas perintah Rutherford, Geiger dan Marsden melakukan serangkaian percobaan dengan mengarahkan seberkas partikel alfa pada lapisan tipis logam dan, menggunakan metode sintilasi yang dirancang oleh Crookes, Elster, & Geitel mengukur pola hamburan dengan menggunakan [[Fluoresensi\|layar pendar]]. Mereka melihat partikel alfa memantul dari lempeng tipis logam ke segala arah, beberapa tepat kembali ke sumbernya. Hal ini seharusnya tidak mungkin menurut model Thomson; partikel alfa seharusnya sudah melewati semuanya. Jelas, partikel-partikel itu telah mengalami gaya [[Elektrostatika\|elektrostatik]] yang jauh lebih besar daripada yang disarankan model Thomson. Selanjutnya, hanya sebagian kecil partikel alfa yang dibelokkan lebih dari 90°. Sebagian besar terbang langsung melalui lempeng tipis dengan defleksi yang dapat diabaikan.

	Untuk menjelaskan hasil yang aneh ini, Rutherford membayangkan bahwa muatan positif atom terkonsentrasi dalam inti kecil di pusatnya, yang kemudian berarti bahwa sebagian besar volume atom adalah ruang kosong.		Untuk menjelaskan hasil yang aneh ini, Rutherford membayangkan bahwa muatan positif atom terkonsentrasi dalam inti kecil di pusatnya, yang kemudian berarti bahwa sebagian besar volume atom adalah ruang kosong.
Baris 42:		Baris 40:
	* [[Hamburan Rutherford]]		* [[Hamburan Rutherford]]
	* [[Hamburan Rayleigh]]		* [[Hamburan Rayleigh]]

	~~== Referensi ==~~


	~~=== Daftar pustaka ===~~
	*
	*
	*
	*
	*
	*
	*
	*
	*
	*
	*
	*
	*
	*
	*
	*
	*
	*
	*
	*
	*
	*

	== Pranala luar ==		== Pranala luar ==
	* [https://web.archive.org/web/20141006232820/http://www-outreach.phy.cam.ac.uk/camphy/nucleus/nucleus4_1.htm Deskripsi percobaan, dari cambridgephysics.org]		* [https://web.archive.org/web/20141006232820/http://www-outreach.phy.cam.ac.uk/camphy/nucleus/nucleus4_1.htm Deskripsi percobaan, dari cambridgephysics.org]

			== Referensi ==
			<references />

			== Sumber dan atribusi ==

	== ~~Sumber~~ dan ~~atribusi ==~~		Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Percobaan+Geiger-Marsden&oldid=29446723 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 29446723 (2026-07-12T05:04:13Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Gambar pada artikel ini bersumber dari Wikimedia Commons dan mengikuti ketentuan lisensi masing-masing berkas. Mohon gunakan konten dan media secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.

	~~Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Percobaan+Geiger~~-~~Marsden&oldid=29446723 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 29446723 (2026~~-07-~~12T05:04:13Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi~~-~~BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.~~		<!-- WIKI_UNISSULA_PRESENTATION_V4 -->

Maintenance script: Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 29446723; atribusi sumber disertakan.

2026-08-26T13:46:18Z

Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 29446723; atribusi sumber disertakan.

Halaman baru

'''Percobaan Geiger–Marsden''' (disebut pula sebagai '''percobaan lempeng emas Rutherford''') adalah rangkaian penting [[eksperimen]] yang mempelajari bahwa setiap [[atom]] memiliki [[inti atom|inti]] yang semua [[Muatan listrik|muatan positif]] dan sebagian besar massanya terkonsentrasi. Kesimpulan ini didapat setelah mengukur bagaimana sinar [[partikel alfa]] [[hamburan|terhamburkan]] ketika mengenai [[Kertas logam|lempeng emas]] yang tipis. Percobaan ini dilakukan antara tahun 1908 dan 1913 oleh [[Hans Geiger]] dan [[Ernest Marsden]] di bawah arahan [[Ernest Rutherford]] di Laboratorium Fisika [[Universitas Manchester]].

== Ikhtisar ==

=== Teori kontemporer struktur atom ===

Teori struktur atom yang populer pada saat percobaan Rutherford adalah "[[model puding prem]]". Model ini dirancang oleh [[William Thomson, 1st Baron Kelvin|Lord Kelvin]] dan dikembangkan lebih lanjut oleh [[J.J. Thomson]]. Thomson telah menemukan [[elektron]], dan percaya setiap atom adalah bola bermuatan positif dengan elektron yang tersebar secara merata, menyerupai kismis dalam [[puding Natal]]. Keberadaan [[proton]] dan [[neutron]] tidak diketahui saat itu. Thomson mengetahui bahwa atom sangat kecil (Rutherford berasumsi atom memiliki jari-jari sekitar 10−8 m). Model ini sepenuhnya didasarkan pada [[fisika klasik]] (Newtonian); model yang diterima saat ini menggunakan [[mekanika kuantum]].

Model Thomson tidak diterima secara universal bahkan sebelum percobaan Rutherford. Thomson sendiri tidak pernah mampu mengembangkan model konsepnya yang lengkap dan stabil. Ilmuwan Jepang [[Hantaro Nagaoka]] menolak model Thomson dengan alasan bahwa muatan yang berlawanan tidak dapat menembus satu sama lain. Dia mengusulkan sebaliknya bahwa elektron mengorbit muatan positif seperti cincin di sekitar Saturnus.

=== Implikasi model puding prem ===
[[Partikel alfa]] adalah partikel materi yang bermuatan positif dan submikroskopis. Menurut [[Model puding prem]] Thomson, jika partikel alfa bertabrakan dengan atom, ia akan terbang lurus, lintasannya dibelokkan paling banyak sepersekian derajat. Pada skala atom, konsep "materi padat" tidak ada artinya. Atom Thomson adalah bola bermuatan listrik positif, ditambatkan di tempatnya oleh massanya. Karenanya partikel alfa tidak akan memantul dari atom seperti bola, tetapi mungkin melewatinya jika [[medan listrik]] atom cukup lemah untuk memungkinkannya. Model Thomson meramalkan bahwa medan listrik dalam atom terlalu lemah untuk memengaruhi partikel alfa yang lewat (partikel alfa cenderung bergerak sangat cepat). Baik muatan negatif maupun positif dalam atom Thomson tersebar di seluruh volume atom. Menurut [[Hukum Coulomb]], semakin sedikit konsentrasi bola yang bermuatan listrik, semakin lemah medan listriknya di permukaannya.

Sebagai contoh, jika partikel alfa yang melewati tepi atom emas, yang akan mengalami medan listrik paling kuat dan karenanya mengalami pembelokkan maksimum. ''θ''. Karena elektron sangat ringan dibandingkan dengan partikel alfa, pengaruhnya dapat diabaikan, sehingga atom dapat dilihat sebagai bola pejal bermuatan positif.

:''Qg'' = muatan positif atom emas = =
:''Qα'' = muatan partikel alfa = =
:''r'' = [[jari-jari atom]] emas =
:''v'' = kecepatan partikel alfa =
:''m'' = massa partikel alfa =
:''k'' = [[konstanta Coulomb]] =

Menggunakan fisika klasik, perubahan momentum lateral partikel alfa ''py'' dapat didekati dengan menggunakan hubungan impuls gaya dan persamaan [[gaya Coulomb]]:

:<math>p_y = \bar{F} t < k \frac{Q_\alpha Q_g}{r^2} \cdot \frac{2r}{v}</math>
:<math>\tan \theta = \frac{p_y}{p_x} < k \frac{Q_\alpha Q_g}{r^2} \cdot \frac{2r}{v} \cdot \frac{1}{mv}
= 8.987 \times 10^9 \cdot \frac{3.204 \times 10^{-19} \times 1.266 \times 10^{-17}}{(1.44 \times 10^{-10})^2} \cdot \frac{2 \times 1.44 \times 10^{-10}}{1.53 \times 10^7} \cdot \frac{1}{6.645 \times 10^{-27} \times 1.53 \times 10^7}</math>
:<math>\theta < 0.000325~\text{rad}~(\text{or}~0.0186^\circ)</math>

Perhitungan di atas hanyalah perkiraan dari apa yang terjadi ketika partikel alfa mendekati atom Thomson, tetapi jelas bahwa pembelokkan paling banyak akan berada dengan besar sebagian kecil derajat. Jika partikel alfa melewati kertas emas setebal sekitar 4 [[mikrometer]] (2.410 atom) dan mengalami pembelokkan maksimal ke arah yang sama (jarang), pembelokkan tersebut tetap saja kecil.

=== Hasil percobaan ===

Atas perintah Rutherford, Geiger dan Marsden melakukan serangkaian percobaan dengan mengarahkan seberkas partikel alfa pada lapisan tipis logam dan, menggunakan metode sintilasi yang dirancang oleh Crookes, Elster, & Geitel mengukur pola hamburan dengan menggunakan [[Fluoresensi|layar pendar]]. Mereka melihat partikel alfa memantul dari lempeng tipis logam ke segala arah, beberapa tepat kembali ke sumbernya. Hal ini seharusnya tidak mungkin menurut model Thomson; partikel alfa seharusnya sudah melewati semuanya. Jelas, partikel-partikel itu telah mengalami gaya [[Elektrostatika|elektrostatik]] yang jauh lebih besar daripada yang disarankan model Thomson. Selanjutnya, hanya sebagian kecil partikel alfa yang dibelokkan lebih dari 90°. Sebagian besar terbang langsung melalui lempeng tipis dengan defleksi yang dapat diabaikan.

Untuk menjelaskan hasil yang aneh ini, Rutherford membayangkan bahwa muatan positif atom terkonsentrasi dalam inti kecil di pusatnya, yang kemudian berarti bahwa sebagian besar volume atom adalah ruang kosong.

== Lihat pula ==
* [[Teori atom]]
* [[Spektroskopi]]
* [[Hamburan Rutherford]]
* [[Hamburan Rayleigh]]

== Referensi ==

=== Daftar pustaka ===
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*

== Pranala luar ==
* [https://web.archive.org/web/20141006232820/http://www-outreach.phy.cam.ac.uk/camphy/nucleus/nucleus4_1.htm Deskripsi percobaan, dari cambridgephysics.org]

== Sumber dan atribusi ==

Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Percobaan+Geiger-Marsden&oldid=29446723 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 29446723 (2026-07-12T05:04:13Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.