Radiasi benda-hitam: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
k Membatalkan 1 suntingan by 112.215.245.177 (bicara): Tidak diperlukan Tag: Pembatalan |
Fitur saranan suntingan: 3 pranala ditambahkan. |
||
Baris 6:
'''Radiasi benda-hitam''' adalah salah satu jenis [[radiasi elektromagnetik]] [[Radiasi termal|termal]] yang terjadi di dalam atau di sekitar benda dalam keadaan [[kesetimbangan termodinamika]] dengan lingkungannya atau saat ada proses pelepasan dari [[benda hitam]]. Benda hitam merupakan benda yang buram dan tidak memantulkan cahaya. Diasumsikan demi perhitungan dan teori berada pada suhu konstan dan seragam.
Benda hitam merupakan penyerap dan pemancar kalor radiasi sempurna (efisiensi 100%). Besar energi yang dipancarkan oleh suatu permukaan benda hitam dalam bentuk radiasi kalor setiap satuan waktu sebanding dengan [[luas permukaan]] dan sebanding dengan pangkat empat suhu mutlak benda itu.
Radiasi ini memiliki spektrum dan intensitas spesifik yang bergantung hanya benda temperatur benda.<ref>{{harvnb|Loudon|2000}}, Chapter 1.</ref><ref>{{harvnb|Mandel|Wolf|1995}}, Chapter 13.</ref><ref>{{harvnb|Kondepudi|Prigogine|1998}}, Chapter 11.</ref><ref name="Landsberg">{{harvnb|Landsberg|1990}}, Chapter 13.</ref>
Baris 12:
Radiasi panas yang dilepaskan spontan oleh banyak benda dapat diperkirakan sebagai radiasi benda hitam. Sebuah daerah terinsulasi sempurna yang berada pada kesetimbangan termal secara internal berisi radiasi benda-hitam dan akan melepaskannya melalui lubang yang dibuat pada dinding, lubang dibuat kecil sehingga tidak berpengaruh pada kesetimbangan.
Benda-hitam pada suhu ruang terlihat hitam, karena semua energi yang ia radiasikan adalah [[inframerah]] dan tak dapat dilihat mata manusia. Karena mata manusia tak dapat melihat warna pada [[intensitas cahaya]] sangat rendah, sebuah benda hitam jika dilihat dalam gelap terlihat berwarna [[abu-abu]] (namun ini hanya karena mata manusia hanya sensitif terhadap hitam dan putih pada intensitas cahaya sangat rendah- pada kenyataanya, frekuensi cahaya pada ''range'' terlihat tetaplah berwarna merah), meski spektrum puncaknya berada pada kisaran inframerah.<ref>[[J.R. Partington|Partington, J.R.]] (1949), p. 466.</ref> Jika sedikit dipanaskan, warnanya terlihat merah tua. Jika temperatur dinaikkan terus maka menjadi biru-putih.
Meski [[planet]] dan [[bintang]] tidak berada pada kesetimbangan termal dengan sekitarnya dan juga bukanlah [[benda hitam]] sempurna, radiasi benda-hitam digunakan pertama kali sebagai perkiraan untuk energi yang mereka lepas.<ref name=Morison>
Baris 82:
|bibcode=1901AnP...309..553P
}}</ref>
Dengan mengubah [[hukum radiasi Wien]] (tidak sama dengan [[hukum perpindahan Wien]]) konsisten dengan [[termodinamika]] dan [[elektromagnetisme]], ia menemukan persamaan matematika dengan mem-''fitting'' data percobaan dengan hasil yang lumayan baik. Planck harus mengasumsi bahwa energi osilator dalam rongga dikuantisasi, dengan kata lain ia ada pada kelipatan [[bilangan bulat]]. [[Albert Einstein|Einstein]] mengembangkan ide ini dan mengajukan kuantisasi radiasi elektromagnetik pada tahun 1905 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 [[fungsi monotonik|secara monotonik]] terhadap suhu.<ref name="Landau">{{cite book |last=Landau |first=L. D.|author2=E. M. Lifshitz|title=Statistical Physics |edition=3rd Edition Part 1 |year=1996|publisher=Butterworth–Heinemann |location=Oxford |isbn=0-521-65314-2}}</ref>
| |||