Benda hitam

Dalam fisika, benda hitam (bahasa Inggris black body) adalah obyek yang menyerap seluruh cahaya yang jatuh kepadanya: tidak ada cahaya yang menembusnya atau memantulkannya. Meskipun namanya begitu, benda hitam juga memancarkan radiasi panas seperti cahaya.

Istilah "benda hitam" pertama kali diperkenalkan oleh Gustav Robert Kirchhoff pada tahun 1862. Cahaya yang dipancarkan oleh benda hitam disebut radiasi benda hitam

Dalam laboratorium, hal yang paling mendekati radiasi benda hitam adalah radiasi dari lubang kecil dalam suatu rongga: lubang ini menyerap sedikit energi dari luar jika lubang itu kecil, dan memancarkan semua energi dari dalam yang hitam. Spektrum (yaitu jumlah cahaya yang dipancarkan pada setiap panjang gelombang) radiasi yang dipancarkan mengikuti suatu kurva umum. Kurva ini hanya bergantung pada suhu dinding rongga, dan setiap benda hitam akan mengikuti kurva ini.

Spektrum yang teramati tidak dapat dijelaskan dengan teori elektromagnetik klasik dan mekanika statistik. Teori ini meramalkan intensitasi yang tinggi pada panjang gelombang rendah (yaitu, frekuensi tinggi); suatu ramalan yang dikenal sebagai bencana ultraungu.

Masalah teoretis ini dipecahkan oleh Max Planck, yang menganggap bahwa radiasi elektromagnetik dapat merambat hanya dalam paket-paket, atau kuanta (lihat bencana ultraungu untuk rinciannya). Gagasan ini belakangan digunakan oleh Einstein untuk menjelaskan efek fotolistrik. Perkembangan teoretis ini akhirnya menyebabkan digantikannya teori elektromagnetik klasik dengan mekanika kuantum. Saat ini, paket-paket tersebut disebut foton.

Rujukan

• Black body dari Wikipedia berbahasa Inggris.
• Planck, Max, "On the Law of Distribution of Energy in the Normal Spectrum". Annalen der Physik, vol. 4, p. 553 ff (1901).
• Radiasi yang dipancarkan oleh berbagai benda.