KUMPULAN RUMUS DAN RANGKUMAN TENTANG RADIASI BENDA HITAM

-
Edutafsi.com - Radiasi Benda Hitam. Benda hitam adalah sebuah istilah yang digunakan untuk menyatakan setiap benda yang menyerap semua radiasi yang datang padanya. Hal ini berhubungan dengan emisivitas suatu benda. Benda hitam memiliki emisivitas sama dengan satu. Pada suhu tertentu, benda hitam akan meradiasi energi dalam bentuk gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang yang bervariasi. Pada kesempatan ini, edutafsi akan membagikan kumpulan rumus dan rangkuman teori tentang radiasi benda hitam.

A. Radiasi Termal

Radiasi merupakan proses perpindahan kalor yang tidak membutuhkan medium. Radiasi termal merupakan radiasi gelombang elektromagnetik berupa gelombang inframerah dari suatu benda bersuhu lebih panas. Peristiwa inilah yang menyebabkan munculnya rasa hangat ketika kita berada di dekat suatu benda yang suhunya lebih tinggi dibanding suhu tubuh kita.
E = e.σ.T4 A.t

Keterangan :
e = emisivitas benda (0 ≤ e ≤ 1)
σ = tetapan Stefan - Boltzmann (5,67 x 10-8 W/m2.K4)
T = suhu mutlak benda (K)

Dari persamaan di atas dapat dilihat beberapa faktor yang mempengaruhi radiasi termal. Faktor-faktor tersebut antaralain suhu benda, luas permukaan benda, sifat permukaan benda, dan jenis materialnya. Semakin tinggi suhu benda maka semakin besar radiasi termal yang dipancarkannya.

B. Laju Radiasi Energi Termal

Laju radiasi termal disebut daya radiasi. Secara matematis, daya radiasi merupakan hasil bagi energi radiasi dengan waktu. Laju radiasi energi termal suatu benda berbanding lurus dengan luas benda dan pangkat emat suhu mutlaknya.
P = E/t
P = e.σ.A.T4

Intensitas Radiasi merupakan perbandingan antara besar laju radiasi energi termal dengan luasan yang ditembus oleh radiasi. Secara matematis hubungan tersebut dinyatakan dengan rumus di bawah ini:
I = P
Ao

Ao = luasan yang ditembus oleh radiasi kalor (seringnya berupa luasan bola 4π.R2)
Benda hitam sempurna memiliki nilai e = 1.

C. Radiasi Benda Hitam

Pada dasarnya tidak ada benda yang hitam sempurna. Pendekatan praktis yang sering digunakan sebagai contoh benda hitam antaralain lubang kecil yang menuju sebuah rongga. Berikut rumus energi, daya dan intensitas radiasi benda hitam.
E = e σ A T4 . t
P = e σ A T4
I = e σ T4

Keterangan :
E = energi radiasi (J)
P = daya radiasi (W)
I = intensitas radiasi (W/m2)
e = emisivitas bahan (0 < e < 1)
σ = tetapan Stefan-Boltzmann (5,67 x 10-8 W/m2 .K4)
T = suhu mutlak (K).

Baca juga : Contoh Soal dan Pembahasan Gelombang Elektromagnetik.

D. Teori Spektrum Radiasi Benda Hitam

#1 Teori Rayleigh-Jeans
Rayleigh dan James Jeans mengusulkan sebuah teori sederhana yang menerangkan bentuk spektrum radiasi benda hitam. Keduanya menurunkan rumus distribusi intensitas yang sukses menerangkan spektrum radiasi benda hitam untuk panjang gelombang besar namun gagal pada panjang gelombang yang kecil.

#2 Teori Wien
Wien mengusulkan sebuah model yang menganggap bahwa benda hitam seperti sebuah silinder berisi radiasi benda hitam dimana dinding silinder bersifat pemantul sempurna. Melalui percobaannya Wien berhasil menjelaskan distribusi intensitas untuk panjang gelombang pendek, namun gagal untuk panjang gelombang yang panjang.

#3 Teori Planck
Molekul-molekul yang bergetar akan memancarkan energi diskrit sebesar :
En = n.h.f

Besar energi tiap foton:
E = h.f

Keterangan :
n = bilangan bulat positif : 1,2,3,....yang dinamakan bilangan kuantum.
f = frekuensi getaran molekul-molekul
h = tetapan Planck, yang besarnya : h = 6,63 x 10-34 Js.

E. Hukum Pergeseran Wien

"Jika suhu benda dinaikkan maka panjang gelombang yang menghasilkan Intensitas pancar maksimum bergeser semakin kecil".

Kumpulan rumus radiasi benda hitam

Hukum Wien mencoba mengamati hubungan antara panjang gelombang pada intensitas maksimum (i maks) degan suhu yang diamati. Dari hasil pengamatan diperoleh bahwa panjang gelombang (i makx) berbanding terbalik dengan suhu benda.

Dari grafik dapat dirumuskan (pergeseran Wien) :
λmaks . T = C

Keterangan :
λmaks = panjang gelombang pada intensitas maksimum (m)
T = suhu mutlak benda (K)
C = konstanta Wien = 2,898 x 10-3 mK.

Baca juga : Jenis-jenis Radiasi Zat Radioaktif.

Demikianlah kumpulan rumus dan rangkuman teori tentang radiasi benda hitam yang dapat edutafsi bagikan, semoga dapat membantu proses pembelajaran. Jika rumus dan rangkuman tersebut bermanfaat, bantu kami membagikannya kepada teman-teman anda melalui tombol share yang tersedia. Terimakasih.

Comments

Post a Comment

Popular posts from this blog

A Guide to RSS Aggregators

-
One of the most popular features of Internet portals, websites, pages and even emails is a frame that features an organized list of news headlines and periodic updates from other web sources.  Really Simple Syndication, formerly “Rich Site Summary” or simply, RSS makes this possible.   Most users visit a lot of websites whose content continually change, such as news sites, community organization or professional association information pages, medical websites, product support pages, and blogs.  As Internet surfing became an intrinsic part of business and leisure, it became important to get rid of the very tedious task of repeatedly returning to each website to see updated content.  RSS easily distributes information from different websites to a wider number of Internet users.  RSS aggregators are programs that use RSS to source these updates, and then organize those lists of headlines, content and notices for easy reading.  It allows computers to automa...
Read more

300 CONTOH KALIMAT SIMPLE PRESENT TENSE

-
Image
Simple present tense adalah bentuk tense yang digunakan untuk menyatakan suatu kondisi, kegiatan, atau kejadian yang berlaku saat ini pada waktu tertentu. Meski berlaku saat ini, namun kita harus membedakan simple present tense dengan simple present continuous tense. Perbedaannya, present continuous tense digunakan untuk menyatakan kegiatan yang sedang berlangsung saat ini. Pada dasarnya, kalimat dalam bahasa Inggris, apapun tensesnya dapat dibedakan menjadi dua jenis bersarkan bentuk predikatnya. Nah, berdasarkan predikatnya, kalimat dibedakan menjadi kalimat verbal dan kalimat nonverbal. Selain itu, ketika belajar membuat kalimat dalam bahasa Inggris atau belajar mengenai tenses, maka biasanya kita akan belajar bagaimana cara membuat kalimat dalam bentuk positif, negatif, dan dalam bentuk kalimat tanya. Nah, jadi pada kesempatan ini, edutafsi akan memaparkan beberapa contoh kalimat yang akan dibagi menjadi dua segmen, yaitu kalimat verbal dan kalimat nonverbal. Masing-masing kalimat ...
Read more

"Who's the Boss?" 10 ways to start taking control (time management, goal setting, record tracking)

-
At first glance, it would seem that positive thinking and Attention Deficit Disorder (ADD) have nothing to do with one another. But many of us with ADD develop negative thinking patterns because we become frustrated by our challenges and frequent feelings of being overwhelmed. This negative outlook then makes it even harder for us to manage those challenges and move forward.  Practicing positive thinking allows people with ADD to focus on our strengths and accomplishments, which increases happiness and motivation. This, in turn, allows us to spend more time making progress, and less time feeling down and stuck. The following tips provide practical suggestions that you can use to help you shift into more positive thinking patterns: 1. Take Good Care of Yourself It's much easier to be positive when you are eating well, exercising, and getting enough rest. 2. Remind Yourself of the Things You Are Grateful For Stresses and challenges don't seem quite as bad when you are constantly ...
Read more