Kamis, 02 April 2015
Radiasi benda hitam adalah radiasi
elektromagnetik yang dipancarkan oleh sebuah benda hitam. Radiasi ini
menjangkau seluruh daerah panjang gelombang. Distribusi energi pada daerah
panjang gelombang ini memiliki ciri khusus, yaitu suatu nilai maksimum pada
panjang gelombang tertentu. Letak nilai maksimum tergantung pada temperatur,
yang akan bergeser ke arah panjang gelombang pendek seiring dengan meningkatnya
temperatur.
Pada tahun 1879 seorang ahli fisika dari
Austria, Josef Stefan melakukan eksperimen untuk mengetahui karakter universal
dari radiasi benda hitam. Ia menemukan bahwa daya total per satuan luas yang
dipancarkan pada semua frekuensi oleh suatu benda hitam panas (intensitas
total) adalah sebanding dengan pangkat empat dari suhu mutlaknya. Sehingga
dapat dirumuskan:
I total = σ . T4 .......................................................
(1)
dengan
I menyatakan intensitas radiasi pada permukaan benda hitam pada semua
frekuensi, T adalah suhu mutlak benda, dan σ adalah tetapan Stefan-Boltzman,
yang bernilai 5,67 × 10-8 Wm-2K-4.
Untuk kasus benda panas yang bukan benda
hitam, akan memenuhi hukum yang sama, hanya diberi tambahan koefisien
emisivitas yang lebih kecil daripada 1 sehingga:
I total =
e.σ.T4 ............................................................
(2)
Intensitas
merupakan daya per satuan luas, maka persamaan (2) dapat ditulis sebagai:
P/A
= = e. σ. T4 ......................................................
(3)
dengan:
P
= daya radiasi (W)
A
= luas permukaan benda (m2)
e
= koefisien emisivitas
T
= suhu mutlak (K)
Beberapa
tahun kemudian, berdasarkan teori gelombang elektromagnetik cahaya, Ludwig
Boltzmann (1844 - 1906) secara teoritis menurunkan hukum yang diungkapkan oleh
Joseph Stefan (1853 - 1893) dari gabungan termodinamika dan persamaan-persamaan
Maxwell. Oleh karena itu, persamaan (2) dikenal juga sebagai Hukum Stefan-
Boltzmann, yang berbunyi:
“Jumlah
energi yang dipancarkan per satuan permukaan sebuah benda hitam dalam satuan
waktu akan berbanding lurus dengan pangkat empat temperatur termodinamikanya”.
Anda
sekarang sudah mengetahui Radiasi Benda Hitam dan Radiasi
Panas. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.
Referensi
:
Budiyanto,
J. 2009. Fisika : Untuk SMA/MA Kelas XII. Pusat Perbukuan, Departemen
Pendidikan Nasional, Jakarta. p. 298.
Referensi
Lainnya :
Hukum Stefan - Boltzmann (1898)[sunting | sunting sumber]
"Jika suatu
benda hitam memancarkan kalor, maka intensitas pemancaran kalor tersebut
sebanding-laras dengan pangkat empat dari temperatur absolut".
0 Comments:
Subscribe to:
Posting Komentar (Atom)
