Lab Kuantum/

Model Atom & Spektrum

Elektron hanya boleh menempati orbit dengan energi tertentu. Saat melompat turun, ia memancarkan foton berenergi tepat selisih kedua tingkat โ€” menghasilkan garis-garis spektrum yang menjadi 'sidik jari' tiap unsur.

Eksitasi Elektron

Setelah tereksitasi, elektron meluruh spontan ke tingkat lebih rendah sambil memancarkan foton.

Tingkat (n)1
Energi-13.60eV

Transisi Terakhir

Belum ada transisi. Klik "Serap energi" dulu.

Deret Spektrum

โ†’ n=1 : Deret Lyman (UV)
โ†’ n=2 : Deret Balmer (tampak)
โ†’ n=3 : Deret Paschen (inframerah)
Eโ‚™ = โˆ’13,6/nยฒ eV
๐Ÿ“–

Memahami Konsepnya

Mengapa lampu neon berwarna, mengapa kembang api punya warna berbeda, dan bagaimana astronom tahu bintang terbuat dari apa? Jawabannya ada pada cara elektron melompat di dalam atom. Model Bohr (1913) memberi gambaran sederhana namun kuat: elektron hanya boleh mengorbit pada jarak tertentu, dan tiap lompatan menghasilkan cahaya berwarna khas.

๐Ÿช Orbit yang diizinkan

Berbeda dari planet yang bisa mengorbit di jarak mana saja, elektron hanya boleh menempati orbit-orbit tertentu (n = 1, 2, 3, ...). Tiap orbit punya energi tetap. Tidak ada orbit di antaranya.

โšก Lompatan kuantum

Saat menyerap energi, elektron melompat ke orbit lebih tinggi (tereksitasi). Lalu ia meluruh kembali turun, dan selisih energinya dipancarkan sebagai satu foton โ€” sebutir cahaya berwarna tertentu.
Eโ‚™ = โˆ’13,6 / nยฒ eV
Energi tiap tingkat pada atom hidrogen. Tanda minus berarti elektron 'terikat'. Energi foton yang dipancarkan = selisih dua tingkat, dan warnanya ฮป (nm) = 1240 / energi foton (eV).

๐ŸŒˆ Spektrum = sidik jari unsur

Karena tiap unsur punya susunan tingkat energi yang unik, ia memancarkan kumpulan warna yang khas โ€” seperti barcode. Hidrogen punya garis-garis tampak yang disebut deret Balmer. Dengan membaca spektrum cahaya bintang, ilmuwan bisa tahu unsur penyusunnya dari jarak miliaran tahun cahaya.
๐Ÿ’ก
Bayangkan begini: bayangkan elektron sebagai bola di tangga. Memberi energi = mengangkat bola ke anak tangga lebih atas. Saat bola jatuh kembali, ia melepaskan energi โ€” di atom, energi ini keluar sebagai cahaya. Tinggi jatuhnya (selisih tingkat) menentukan warna cahayanya: jatuh tinggi = cahaya biru/ungu, jatuh rendah = cahaya merah.
๐ŸŒ
Di Dunia Nyata: Lampu tabung (neon, lampu jalan natrium yang oranye), laser, dan layar plasma semuanya bekerja berkat lompatan elektron ini. Bahkan analisis darah dan forensik memakai spektrum untuk mengenali zat. Helium pertama kali ditemukan bukan di Bumi, melainkan dari spektrum cahaya Matahari!

๐Ÿงช Coba Lakukan Ini

  • 1.Klik 'Serap energi' beberapa kali untuk menaikkan elektron, lalu amati ia meluruh turun sambil memancarkan foton berwarna.
  • 2.Perhatikan panel 'Transisi Terakhir': lompatan yang lebih besar menghasilkan foton berenergi lebih tinggi (ฮป lebih pendek, ke arah biru/ungu).
  • 3.Amati spektrum di kanan bawah perlahan terisi garis-garis warna โ€” itulah spektrum emisi hidrogen.
  • 4.Bandingkan: transisi ke n=2 (deret Balmer) menghasilkan cahaya tampak, sedangkan ke n=1 (Lyman) menghasilkan UV yang tak terlihat.