Atom adalah unit mendasar dari materi dan terkenal dengan komposisinya yang kedua dari partikel subatomik, yaitu proton, neutron, dan elektron. Struktur atom ini kompleks dan jauh lebih dari sekadar sebuah inti di tengah dengan elektron berputar di sekelilingnya. Mari kita berfokus pada fenomena menarik ini: dalam suatu atom, elektron di sekitar inti atom dan tidak jatuh ke dalam. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor penting. yang akan kita jelajahi lebih jauh di bawah ini.
Pengenalan Tentang Atom
Sebelum kita menjelaskan mengapa ini terjadi, mari kita tinjau kembali dasar-dasar struktur atom. Inti atom terdiri dari proton dan neutron, dengan elektron yang mengorbit di sekelilingnya di dalam yang disebut “orbital atom”. Proton memiliki muatan positif, neutron netral, dan elektron memiliki muatan negatif.
Mengapa Elektron Tidak Jatuh ke Inti Atom?
Keajaiban fisika kuantum menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom. Ini adalah karena adanya Hukum Heisenberg, atau Prinsip Ketidakpastian Heisenberg, yang menyatakan bahwa kita tidak bisa tahu dengan pasti posisi dan momentum suatu partikel pada saat yang sama.
Prinsip Ketidakpastian Heisenberg
Menurut peraturan ini, jika kita tahu posisi tepat suatu elektron, kita tidak dapat tahu kecepatannya, dan sebaliknya. Akhirnya, ini berarti elektron hampir sama seperti ada di mana-mana di sekitarnya pada saat yang sama, dalam apa yang disebut keadaan “superposisi”. Ini menciptakan semacam ‘awan peluang’ di sekitar inti, yang menunjukkan di mana elektron mungkin ditemukan.
Energi Kuantisasi
Penjelasan lainnya berpusat pada konsep “energi kuantisasi”. Kebetulan bahwa mekanika kuantum juga mematuhi aturan yang mengatakan elektron dalam atom dapat memiliki tingkat energi yang sangat spesifik dan diskrit. Setiap tingkat energi ini sesuai dengan orbital tertentu yang bisa ditempati elektron. Elektron dapat bergerak antara tingkat energi ini melalui penyerapan atau emisi energi, biasanya dalam bentuk cahaya. Dengan demikian, sementara elektron bergerak, ia tidak bisa ‘jatuh’ ke inti atom karena hanya ada tingkat energi tertentu yang memungkinkan untuk ditempati.
Kesimpulan
Tantangan inti “mengapa elektron tidak jatuh ke inti atom” memiliki jawaban dalam prinsip-prinsip dasar dari fisika kuantum. Sifat partikel yang revealed oleh mekanika kuantum adalah kontraintuitif bagi kita yang hidup dalam dunia yang besar di mana hukum fisika klasik berlaku, tetapi inilah kenyataan dunia mikroskopis, di mana partikel tidak benar-benar berperilaku seperti partikel atau seperti apa yang kita mengerti sebagai ‘objek’.
Dalam masyarakat, kita pernah mengajukan pertanyaan dan mencari jawaban. Pertanyaan yang sama ditanyakan tentang alam semesta, dan jawabannya sering kali mengejutkan dan membingungkan, tetapi selalu penting. Jadi, jawabannya apa? Dalam suatu atom, elektron berada di sekitar inti atom dan tidak jatuh ke dalam, hal ini disebabkan oleh prinsip ketidakpastian Heisenberg dan konsep energi kuantisasi.
