Radiasi Benda Hitam: Pengertian, Bunyi Hukum, Rumus, Contoh Soal
Table of content:
Hai kawan
Pada kesempatan kali ini kita akan membahas tentang benda hitam
Benda hitam akan menghasilkan radiasi yang disebut radiasi benda hitam
Oke langsung saja kita mulai pembahasannya.
Pengertian Radiasi Benda Hitam
Warna adalah sesuatu yang indah dalam hidup. Kita bisa menikmati keindahan dunia dengan sentuhan warna.
Warna merupakan pantulan cahaya yang diterima oleh mata kita sehingga membentuk guratan-guratan yang indah.
Secara ilmiah, warna adalah spektrum gelombang cahaya polikromatik sempurna, yaitu putih. Dalam dunia pewarnaan ada warna gelap dan warna terang.
Kita akan lebih spesifik mengenai warna gelap dimana warna tersebut akan menghasilkan radiasi benda hitam.
Setiap benda pasti memancarkan radiasi dari warna yang dimilikinya. Salah satu warna benda yang memancarkan radiasi cukup unik adalah benda hitam.
Benda hitam memiliki kemampuan yang lebih baik untuk menyerap cahaya. Itu sebabnya jika kita menggunakan pakaian berwarna hitam cenderung lebih panas.
Sebaliknya jika kita memakai pakaian berwarna putih, kita akan merasa lebih dingin karena warna putih memantulkan cahaya.
Sekarang kita akan mulai membahas radiasi benda hitam. Namun benda hitam disini adalah benda yang tidak tembus cahaya dan tidak memantulkan cahaya.
Nah, yang disebut radiasi benda hitam adalah radiasi elektromagnetik termal yang terjadi di dalam atau di sekitar benda ketika berada dalam kesetimbangan termodinamika dengan lingkungannya.
Secara sederhana, kita dapat memahami radiasi benda hitam ketika suatu benda menyerap dan menahan cahaya, ia akan memancarkan radiasi di sekitarnya sehingga dapat kita rasakan melalui suhu dan perubahan warna tertentu.
Benda hitam sendiri memiliki beberapa hukum yang akan dibahas pada sub bab berikutnya.
Baca juga Fluks Magnetik.
Hukum Radiasi Benda Hitam
Berbagai ilmuwan telah meneliti masalah radiasi benda hitam ini. Dengan pemikiran para ilmuwan tersebut, lahirlah berbagai hukum tentang radiasi benda hitam. Mari kita bahas satu per satu:
hukum Planck
Hukum ini menggambarkan kepadatan spektrum radiasi elektromagnetik yang dilepaskan oleh benda hitam dalam kesetimbangan termal dan suhu tertentu. Hukum ini memiliki persamaan matematika berikut.
I(v,T) = 2hv3/C2 = 1/((hv/ekT)-1)
Di mana:
- I(v,T) = energi per satuan waktu yang dipancarkan per satuan luas permukaan yang dipindahkan dalam arah normal per satuan sudut padat per satuan frekuensi oleh benda hitam pada temperatur T.
- h = konstanta Planc
- k = konstanta Boltsman
- c = kecepatan cahaya dalam ruang hampa
- v = frekuensi radiasi elektromagnetik
- T = suhu mutlak benda
Hukum Perpindahan Wien
Wien menjelaskan bagaimana spektrum radiasi benda hitam pada setiap suhu berkorelasi dengan spektrum suhu lainnya.
Secara matematis dapat dijelaskan sebagai berikut.
λmaks = b/T
Di mana
- λ = panjang gelombang
- b = wien konstanta perpindahan
- T = suhu
Setelah kita memahami persamaan-persamaan yang ada pada radiasi benda hitam, kita akan belajar sedikit tentang peristiwa radiasi benda hitam.
Baca juga Gelombang Berjalan.
Contoh Peristiwa Radiasi Benda Hitam
Radiasi benda hitam akan menyebabkan beberapa kejadian seperti yang akan disebutkan di bawah ini:
- Gejala pemanasan global dan efek rumah kaca
- Menggunakan termos
- panel surya
- Penggunaan pakaian
Oke, selanjutnya untuk menguji pemahaman kita, mari kita kerjakan beberapa soal di bawah ini
Contoh Masalah Radiasi Benda Hitam
Benda pada suhu 127oC memancarkan gelombang elektromagnetik. Jika nilai konstanta Wien = 2,898 x 10 −3 mK Berapa panjang gelombang maksimum radiasi?
Diskusi
Dikenal
T = 127 C = (137+273) = 400K
b = 2,898 x 10 −3 mK
Penyelesaian
λmaks = b/T
λmaks = 2,898 x 10 −3 / 400
λmaks = 0,725 10-5
λmaks = 7,25 10-6 M
Jadi panjang gelombang maksimum radiasi benda hitam adalah 7,25 10-6 M
Itu saja pembahasan tentang radiasi benda hitam. Semoga bermanfaat. Baca juga Pemanasan global.
rumuspintar.com