RADIASI BENDA HITAM PDF

Spektrum[ sunting sunting sumber ] Radiasi benda-hitam memiliki karakteristik yaitu spektrum frekuensi kontinu yang bergantung hanya pada suhu benda, [8] disebut spektrum Planck atau Hukum Planck. Spektrum ini berpuncak pada frekuensi karakteristik yang bergeser ke frekuensi tinggi jika suhu naik, dan pada suhu kamar sebagian besar emisinya berada pada daerah inframerah pada spektrum elektromagnetik. Jika dilihat dalam gelap, sinar yang pertama terlihat seperti abu-abu. Jika suhu terus dinaikkan, cahaya menjadi merah gelap, kemudian kuning, dan akhirnya menjadi biru-putih.

Author:Kagara Mikaran
Country:Great Britain
Language:English (Spanish)
Genre:Medical
Published (Last):11 December 2004
Pages:399
PDF File Size:11.5 Mb
ePub File Size:14.80 Mb
ISBN:114-5-15316-484-4
Downloads:29599
Price:Free* [*Free Regsitration Required]
Uploader:Meztikree



Spektrum[ sunting sunting sumber ] Radiasi benda-hitam memiliki karakteristik yaitu spektrum frekuensi kontinu yang bergantung hanya pada suhu benda, [8] disebut spektrum Planck atau Hukum Planck.

Spektrum ini berpuncak pada frekuensi karakteristik yang bergeser ke frekuensi tinggi jika suhu naik, dan pada suhu kamar sebagian besar emisinya berada pada daerah inframerah pada spektrum elektromagnetik. Jika dilihat dalam gelap, sinar yang pertama terlihat seperti abu-abu. Jika suhu terus dinaikkan, cahaya menjadi merah gelap, kemudian kuning, dan akhirnya menjadi biru-putih.

Matahari, dengan suhu efektif sekitar K, [14] adalah benda hitam dengan puncak spektrum emisi di tengah warna kuning-hijau pada spektrum terlihat , tetapi kekuatannya di ultraviolet juga besar. Radiasi benda-hitam memberikan pencerahan kepada keadaan kesetimbangan termodinamika dari radiasi rongga. Jika setiap mode Fourier dari radiasi kesetimbangan pada rongga kosong dengan dinding yang memantul sempurna dianggap sebagai derajat kebebasan dimana energi dapat berpindah, maka menurut teorema ekuipartisi di fisika klasik, akan ada jumlah energi yang sama di tiap mode.

Karena jumlah mode-nya tak terbatas maka berakibat pada kapasitas panas tak terbatas energi tak terbatas pada suhu tidak nol berapapun , begitu juga dengan spektrum radiasi terlepas yang naik tanpa hubungan dengan naiknya frekuensi, masalah yang dikenal dengan bencana ultraungu. Namun, pada teori kuantum bilangan okupasi mode dikuantisasi, memotong spektrum pada frekuensi tinggi sesuai dengan pengamatan eksperimen dan menyelesaikan masalah.

Studi mengenai hukum benda hitam dan kegagalan fisika klasik untuk menjelaskannya menjadi dasar bagi mekanika kuantum. Penjelasan[ sunting sunting sumber ] Warna benda hitam mulai K sampai K.

Semua zat normal barionik melepas radiasi elektromagnetik ketika suhunya diatas absolut nol. Radiasi ini melambangkan perubahan energi panas benda menjadi energi elektromagnetik, dan karena itu disebut radiasi termal. Proses ini merupakan proses spontan distribusi radiatif dari entropi. Sebaliknya semua benda normal menyerap radiasi elektromagnetik sampai derajat tertentu.

Benda yang menyerap semua radiasi yang jatuh padanya, pada semua panjang gelombang , disebut benda hitam. Jika benda hitam berada pada suhu yang seragam, emisinya memiliki distribusi frekuensi karakteristik yang tergantung dari suhu. Emisinya disebut radiasi benda-hitam. Konsep benda hitam adalah idealisasi, karena benda hitam sempurna tidak ada di alam. Secara eksperimen, radiasi benda-hitam dapat muncul sempurna sebagai radiasi kesetimbangan steady-state stabil pada rongga dalam benda tegar, pada suhu seragam, yang sepenuhnya buram dan hanya sedikit memantul reflektif.

Selain itu, benda hitam adalah diffuse emitter emisinya tidak tergantung arah. Akibatnya, radiasi benda-hitam dapat dilihat sebagai radiasi dari benda hitam pada kesetimbangan termal. Radiasi benda hitam akan memancarkan cahaya yang dapat dilihat jika suhu objek cukup tinggi. Titik Draper adalah temperatur dimana semua padatan memancarkan warna merah redup, berkisar K. Tidak peduli bagaimana oven itu dibuat atau materialnya dari apa, selama semua cahaya diserap oleh dindingnya, maka dapat dianggap perkiraan yang baik untuk radiasi benda-hitam.

Spektrum dan warna cahaya yang keluar menjadi gungsi temperatur rongga saja. Grafik yang berisi jumlah energi didalam oven per satuan volume dan per satuan interval frekuensi yang diplot vs frekuensi, disebut kurva benda-hitam.

Kurvanya berbeda-beda untuk tiap suhu. Dua benda yang suhunya sama berada dalam kesetimbangan termal, maka benda pada temperatur T dikelilingi oleh awan cahaya pada temperatur T, rata-rata akan melepas cahaya ke awan sebanyak yang ia serap, mengikuti azas pertukaran Prevost yang merujuk ke kesetimbangan radiatif.

Azas neraca terperinci mengatakan bahwa pada kesetimbangan termodinamik semua proses elementer dapat dipahami dengan akal sehat dilihat dari sisi depan maupun sisi belakang.

Efek sebab akibat absorpsi dalam emisi termodinamik spontan tidak secara langsung karena hanya berakibat pada keadaan internal benda. Hal ini berarti pada kesetimbangan termodinamik jumlah setiap panjang gelombang pada tiap arah radiasi termal dilepas oleh benda pada temperatur T, hitam atau bukan, sama dengan jumlah yang diserap benda karena ia dikelilingi cahaya pada temperatur T. Hal ini berarti kurva benda-hitam adalah jumlah energi cahaya yang dilepas oleh benda hitam.

Ini menjadi kondisi untuk pengaplikasian Hukum radiasi termal Kirchhoff : kurva benda-hitam adalah karakteristik cahaya termal, yang hanya tergantung pada temperatur dinding rongga, menyatakan bahwa dinding rongga adalah sepenuhnya buram dan sama sekali tak memantul, dan rongga berada dalam kesetimbangan termodinamik. Di laboratorium, radiasi benda-hitam didekati dengan radiasi dari sebuah lubang kecil dalam rongga besar hohlraum , dalam sebuah benda buram yang hanya memantul sebagian, yang dijaga pada suhu konstan.

Teknik ini mengarah pada istilah alternatif radiasi rongga. Tiap cahaya yang memasuki lubang harus memantulkan dinding rongga beberapa kali sebelum ia lolos, dimana pada proses tersebut ia hampir pasti diserap. Absorpsi muncul tidak peduli berapa panjang gelombang radiasi yang masuk selama itu kecil bila dibandingkan dengan lubangnya. Lubang ini, adalah pendekatan dari sebuah benda hitam teoretis dan, jika rongga dipanaskan, densitas spektral daya dari radiasi lubang jumlah cahaya yang dilepas dari lubang tiap panjang gelombang akan kontinu, dan hanya akan tergantung dari suhu dan fakta bahwa dindingnya buram dan paling tidak menyerap sebagian, tapi tidak pada material tertentu dimana mereka dibuat atau pada material dalam rongga bandingkan dengan spektrum emisi.

Perhitungan kurva benda-hitam merupakan tantangan utama dalam fisika teoretis selama abad ke Masalah ini diselesaikan tahun oleh Max Planck yang saat ini dikenal dengan Hukum Planck untuk radiasi benda-hitam. Planck harus mengasumsi bahwa energi osilator dalam rongga dikuantisasi, dengan kata lain ia ada pada kelipatan bilangan bulat.

Einstein mengembangkan ide ini dan mengajukan kuantisasi radiasi elektromagnetik pada tahun untuk menjelaskan efek fotolistrik. Teori ini akhirnya menggantikan elektromagnetisme klasik dengan munculnya elektrodinamika kuantum. Kuanta ini disebut foton dan rongga benda-hitam disebut berisi gas foton. Kemudian, ia mengarahkan pada pengembangan distribusi probabilitas kuantum, disebut statistik Fermi—Dirac dan statistik Bose—Einstein , tiap hukum diaplikasikan ke kelas partikel yang berbeda, fermion dan boson.

Panjang gelombang dimana radiasi pada posisi terkuat dinyatakan pada hukum perpindahan Wien, dan daya keseluruhan yang dilepas per satuan luas dinyatakan pada Hukum Stefan—Boltzmann. Maka, jika temperatur meningkat, warna terang berubah dari merah menjadi kuning, kemudian putih, dan menjadi biru. Meski jika puncak panjang gelombang menjadi ultra-violet, radiasi tetap dilepaskan pada panjang gelombang biru dan benda tetap terlihat biru. Benda tidak mungkin menjadi tak terlihat - radiasi cahaya terlihat meningkat secara monotonik terhadap suhu.

Maka, benda hitam adalah radiator Lambertian sempurna. Benda real tidak pernah berperilaku seperti benda hitam ideal, dan radiasi yang dilepaskan pada frekuensi tersebut itu hanya sebagian dari emisi ideal seharusnya. Emisivitas material menspesifikasi seberapa baik sebuah benda meradiasikan energi jika dibandingkan dengan benda hitam.

Emisivitas ini tergantung dari beberapa faktor seperti suhu, sudut emisi, dan panjang gelombang. Namun, pada ilmu rekayasa pada umumnya diasumsikan bahwa emisivitas dan absorpsivitas permukaan tidak tergantung pada panjang gelombang, sehingga besar emisivitas adalah konstan.

Hal ini dikenal dengan asumsi "benda abu-abu". Citra WMAP 9-tahun dari radiasi latar gelombang mikro kosmik melintasi alam semesta. Pada basis "per panjang gelombang", benda real dalam keadaan kesetimbangan termodinamika lokal masih mengikuti Hukum Kirchhoff : emisivitas sama dengan absorptivitas, maka objek yang tidak menyerap semua cahaya juga akan melepas radiasi lebih sedikit daripada benda hitam ideal; radiasi tak sempurna dapat disebabkan karena cahaya ditransmisikan melalui benda atau beberapa diantaranya dipantulkan pada permukaan benda.

Dalam astronomi , objek seperti bintang sering dianggap sebagai benda hitam meskipun pendekatannya masih tidak baik. Sebuah spektrum benda hitam yang nyaris sempurna ditunjukkan oleh radiasi latar gelombang mikro kosmik. Radiasi Hawking adalah radiasi benda-hitam hipotesis yang dilepas oleh lubang hitam , pada temperatur yang tergantung dari massa, muatan, dan spin dari lubang.

Jika prediksinya benar, lubang hitam secara bertahap akan menyusut dan menguap seiring waktu karena mereka kehilangan massa karena emisi foton dan partikel lainnya. Sebuah benda hitam meradiasikan energi pada semua frekuensi, tetapi intensitasnya dengan cepat cenderung ke nol pada frekuensi tinggi panjang gelombang pendek.

DRAEGER PA94 PLUS BASIC PDF

Pengertian Radiasi Benda Hitam,Rumus Soal Intensitas Radiasi, Teori Planck dan Radiasi Kalor

Penyelidikan atas spektrum radiasi yang dipancarkan benda panas merupakan titik awal menuju pada pemahaman konsep gelombang partikel. Pernahkah Anda memperhatikan lampu pijar saat menyala? Saat menyala, lampu pijar memancarkan cahaya yang bersumber dari filamen. Jika arus listrik dialirkan, filamen ini akan menahan arus listrik. Hal ini menyebabkan kenaikan suhu filamen yang sangat cepat sehingga filamen menyala dan memancarkan cahaya. Pemancaran cahaya akibat kenaikkan sinar demikian dinamakan radiasi termal.

AXIS AND ALLIES 1942 RULEBOOK PDF

Radiasi benda-hitam

Kita bisa membayangkan bagaimana rasanya hidup tanpa warna, pastilah hidup itu kurang berarti. Kita tidak bisa melihat keindahan tanpa warna, kita tidak bisa mengetahui suatu perasaan tanpa warna, kita pun juga tidak bisa mengungkapkan apa yang ada di dalam pikiran kita tanpa warna. Meskipun terlihat sederhana, nyatanya peranan warna sangatlah penting bagi kehidupan manusia. Warna memiliki kekuatan khusus yang dapat mempengaruhi kehidupan manusia. Pada intinya, dunia tanpa warna bagaikan tidak ada kehidupan. Warna adalah biasan dari cahaya yang bertemu dengan kelebihan dari mata makhluk hidup sehingga membentuk goresan- goresan yang indah. Secara teori ilmiah, warna merupakan sebuah spektrum tertentu yang dihasilkan dari suatu cahaya sempurna yang berupa putih.

HAKIM BEY IMMEDIATISM PDF

Tag: makalah radiasi benda hitam

Mengapa demikian? Hal ini karena permukaan benda yang berwarna hitam akan menyerap kalor radiasi panas lebih dari benda yang berwarna cerah. Fenomena ini berlaku sama pada radiasi benda hitam lainnya juga. Nah, apa itu radiasi benda hitam? Istilah benda hitam diperkenalkan pertama kali oleh Gustav Robert Kirchhoff pada tahun Benda hitam merupakan sebutan untuk benda yang menyerap seluruh radiasi termal yang diterima, dengan tidak memantulkan cahaya dan tidak memungkinkan cahaya apapun untuk melewati atau keluar dari sisi manapun.

GILBRETH CHEAPER BY THE DOZEN PDF

Radiasi Benda Hitam: Pengertian, Sifat, Hukum dan Contohnya

.

Related Articles