Halo sahabat e-baca. Pada kesempatan kali ini kita akan membahas tentang benda yang berwarna hitam.
Benda hitam tersebut akan menghasilkan radiasi yang dinamakan radiasi benda hitam. Oke langsung saja kita mulai pembahasannya.
Pengertian Radiasi Benda Hitam
Warna merupakan sesuatu keindahan yang ada dalam kehidupan. Kita dapat menikmati indahnya dunia dengan sentuhan warna.
Warna merupakan biasan dari cahaya yang diterima oleh mata kita sehingga membentuk goresan goresan yang indah.
Secara ilmiah warna merupakan spektrum gelombang cahaya polikromatis sempurna yaitu warna putih. Dalam dunia pewarnaan terdapat warna gelap dan warna terang.
Kita akan lebih spesifik membahas 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 ialah benda hitam.
Benda hitam memiliki kemampuan lebih baik dalam menyerap cahaya. Itulah kenapa jika kita menggunakan pakaian yang berwarna hitam cenderung lebih panas.
Berbeda jika kita menggunakan pakaian berwarna putih maka kita akan merasa lebih dingin karena warna putih bersifat memantulkan cahaya.
Sekarang kita akan mulai membahas radiasi benda hitam. Tapi benda hitam disini adalah benda yang buram dan tidak memantulkan cahaya.
Nah, yang disebut radiasi benda hitam adalah sebuah radiasi elektromagnetik termal yang terjadi di dalam atau di sekitar benda saat keadaan kesetimbangan termodinamika dengan lingkungannya.
Secara sederhana kita dapat memahami radiasi benda hitam adalah ketika benda menyerap dan menahan cahaya maka benda tersebut akan memancarkan radiasi ke sekitarnya sehingga kita dapat merasakannya melalui suhu maupun perubahan warna tertentu.
Hukum Radiasi Benda Hitam
Berbagai ilmuan telah meneliti persoalan radiasi benda hitam ini. Dengan pemikiran para ilmuan tersebut maka melahirkan berbagai hukum tentang radiasi benda hitam. Mari kita bahas satu persatu:
Hukum Planck
Hukum ini menjelaskan mengenai rapat spektrum radiasi elekromagnetik yang dilepaskan oleh benda hitam dalam kesetimbangan termal dan temperature tertentu. Hukum ini memiliki persamaan matematis sebagai berikut.
I(v,T) = 2hv3/c2 = 1/((hv/ekT)-1)
Dimana:
- I(v,T) = energi per satuan waktu yang diradiasikan per satuan area permukaan yang melepas pada arah normal per satuan solid angle 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 = temperatuabsolut benda
Hukum Perpindahan Wien
Wien menjelaskan tentang bagaimana spektrum radiasibenda hitam padasuhu berapapun berkorelasi dengan spektrum suhu yang lainnya.
Secara matematis dapat dijelaskan sebagai berikut.
λmax = b/T
Dimana
- λ = panjang gelombang
- b = konstanta perpindahan wien
- T = suhu
Setelah kita memahami persamaan yang ada dalam radiasi benda hitam kita akan sedikit belajar tentang peristiwa radiasi benda hitam.
Contoh Peristiwa Radiasi Benda Hitam
Radiasi benda hitam akan menimbulkan beberapa peristiwa seperti yang akan disebutkan dibawah ini:
- Gejala pemanasa gelobal dan efek rumah kaca
- Penggunaan termos
- Panelsurya
- Penggunaan pakaian
Oke selanjutnya untuk menguji pemahaman kita semua mari kita mengerjakan beberapa soal dibawah ini
Contoh Soal Radiasi Benda Hitam
Benda pada suhu 127oC memancarkan radiasikan gelombang elektromagnetik. Bila nilai konstanta Wien = 2,898 x 10 −3 m.K. Berapa panjang gelombang maksimum radiasi tersebut?
Sekian pembahasan tentang radiasi benda hitam. Semoga bermanfaat.
