Teori Singkat Radiasi Benda Hitam

Teori Singkat Radiasi Benda Hitam

Sebuah benda dalam suhu berapa pun akan memancarkan radiasi termal dari permukaannya. Karakteristik radiasi ini bergantung suhu dan sifat permukaannya. Penelitian menunjukkan bahwa radiasi termal yang dipancarkann mengandung distribusi panjang gelpmbang kontinu pada seluruh spektrum elektromagnetik. Jika benda berada dalam suhu kamar, maka panjang gelombang radiasi termal sebagian besar berada dalam daerah inframerah, oleh karena itu radiasinya tidak dapat terdeteksi oleh mata. Ketika suhu permukaan benda meningkat benda tersebut secara perlahan akan mulai memancarkan sinar merah yang terlihgat. Pada suhu yang cukup tinggi, benda akan tampak bersinar putih, seperti kawat tungsten panas dari lampu.

Berdasarkan fisika klasik, radiasi termal pada awalnya berasal dari partikel bermuatan yang dipercepat dalam atom di dekat permukaan benda, partikel bermuatan ini memancarkan radiasi yang besarnya sama dengan radiasi yang dipancarkan antena yang kecil. Partikel yang dipercepat secara termal mungkin memiliki distribusi energi, yang menyebabkan radiasi spektrum kontinu dipancarkan oleh benda. Pada akhir abad ke-19, terlihat dengan jelas bahwa teori fisika klasik mengenai radiasi termal tidaklah tepat. Persoalan yang terjadi adalah pada pemahaman mengenai distribusi panjang gelombang dalam radiasi yang dipancarkan oleh benda hitam. Sebuah benda hitam adalah elemen ideal yang dapat menyerap seluruh radiasi yang datang. Radiasi elektromagnetik yang dipancarkan  oleh benda hitam disebut radiasi benda hitam.

Setiap benda memancarkan radiasi panas, tetapi umumnya benda terlihat oleh kita karena benda itu memantulkan cahaya yang datang padanya, bukan karena ia memacarkan radiasi panas. Benda baru terlihat karena meradiasikan panas jika suhunya melebihi 1000 K. Pada suhu ini benda mulai berpijar merah sepeti kumparan pemanas sebuah kompor listrik. Pada suhu di atas 2000 K benda berpijar kuning atau keputih-putihan, seperti besi berpijar putihatau pijar putih dari filamen lampu pijar. Begitu suhu benda terus ditingkatkan, intensitas relatif dari spectrum cahaya yang dipancarkannya berubah. Ini menyebabkan pergeseran dalam warnawarna spektrum yang diamati, yang dapat digunakan untuk menaksir suhu suatu benda. Panas (kalor) dari matahari sampai ke bumi melalui gelombang elektromagnetik. Perpindahan ini disebut radiasi, yang dapat berlangsung dalam ruang hampa

Sinar matahari yang memasuki permukaan bumi memiliki berbagai macam panjang gelombang. Sinar tampak berada pada panjang gelombang antara 400-700 nm, sinar inframerah pada panjang gelombang diatas 700 nm dan sinar ultraviolet pada panjang gelombang di bawah 400 nm. Jumlah total radiasi yang diterima di permukaan bumi tergantung pada jarak matahari, intensitas radiasi matahari, panjang hari (sun duration), dan pengaruh atmosfer atmosfer dipanasi ketika radiasi gelombang panjang dari bumi diserap di atmosfer yang memberikan nilai persentase total radiasi yang dipantulkan oleh permukaan bumi yaitu disebut albedo.

Demikian artikel penjelasan singkat tentang Teori Singkat Radiasi Benda Hitam, semoga bermanfaat bagi pembaca baik itu kalangan akademisi yang menggeluti bidang ilmu fisika maupun kalangan masyarakat umum untuk menambah wawasan akan bidang ilmu lain.



Daftar Pustaka

Jewett, Serway. 2010. Fisika Untuk Sains dan Teknik.Jakarta: Salemba Teknika

Oktamuliani, Sri dkk. 2015. Pemodelan teoritik daya radiasi matahari berbasis prinsip radiasi benda hitam menggunakan pendekatan numerik integrasi simpson 3/8. Prosiding Semirata 2015.