Radiasi Benda Hitam
Materi Fisika Kelas XII Semester II
Radiasi yaitu pancaran energi dalam bentuk panas, partikel atau gelombang elektromagnetik (cahaya/foton) tanpa adanya medium penghantar (melalui ruang).
Dalam Fisika, Benda hitam yaitu suatu benda/objek yang sanggup menyerap seluruh radiasi elektromagnetik yang jatuh mengenainya tanpa ada yang dipantulkan sedikitpun. Tetapi dalam Fisika klasik, secara teori benda hitam yaitu benda/objek yang sanggup memancarkan seluruh panjang gelombang energi mungkin dipancarkannya. Meskipun namamnya benda hitam, tetapi benda tersebut tidaklah harus benar-benar hitam, alasannya yaitu benda tersebut memancarkan energi.
Radiasi benda hitam yaitu salah satu jenis radiasi elektromagnetik termal yang terjadi di dalam atau di sekitar benda dalam keadaan kesetimbangan termodinamika dengan lingkungannya atau ketika ada proses pelepasan dari benda hitam.
A. Hukum Stefan-Boltzman
Hukum Stefan Boltzman menyatakan bahwa besar energi yang dipancarkan tiap satuan waktu oleh setiap satu satuan luas permukaan benda hitam dalam bentuk radiasi yang besarnya berbanding lurus dengan pangkat empat suhu mutlak. Secara matematis pernyataan tersebut dinyatakan oleh persamaan:
Ketarangan:
I = Intensitas radiasi benda hitam
e = Nilai emisivitas
T = Suhu mutlak (T)
B. Hukum Pergeseran Wien
Hukum Pergesaran Wien menyatakan jikalau suhu intensitas pancaran gelombang elektromagnetik semakin tinggi, panjang gelombang yang membawa energi terbesar bergeser ke panjang gelombang yang pendek.
Pernyataan Wien tersebut dinyatakan dalam bentuk grafik:
Dari grafik tersebut sanggup terlihat bahwa T1 < T2 , maka 
1 > 2 , dan secara matematis Hukum pergeseran Wien dinyatakan dalam persamaan:
Keterangan:T = suhu mutlak (K)
C = tetapan Wien ( 2,98 x 10 –3 mK )
C. Teori Kuantum Planck
Teori kuantum Planck menjelaskan wacana cahaya yang diradiasikan oleh benda hitam yaitu gelombang elektromagnetik diskontinu (diskret) yang berbentuk paket - paket energi yang disebut foton (kuanta), dimana besarnya energi foton yang dipancarkan tersebut besarnya sebanding dengan frekuensinya. Secara matematis dirumuskan:
E = energi radiasi foton (joule)
n = banyaknya foton / bilangan kuantum (1,2,3, ... )
h = konstanta Planck (6,63 x 10 –34 J.s)
f = frekuensi foton (Hz)
c = kelajuan cahaya (3 x 108 m/s)
Bahan Ajar Radiasi Benda Hitam (download di sini)
Semoga materi asuh ini bermanfaat dalam pembelajaran Fisika di Sekolah.
Teruslah semangat berguru Fisika, alasannya yaitu Fisika itu Praktis dan Asik.
Teruslah semangat berguru Fisika, alasannya yaitu Fisika itu Praktis dan Asik.
