materi radiasi benda hitam

1. RADIASI BENDA HITAM
KELOMPOK 3

2. KELOMPOK 3
ASPHI YUSRA
4203121064
SARAH MICHEL HASIBUAN
4203321020

3. TOPIK BAHASAN
Radiasi Benda Hitam
Hipotesis Kuantum Planck
1
2
3

4. RADIASI BENDA HITAM
01

5. Radiasi benda hitam ialah benda yang menyerap
seluruh radiasi termal yang diterima, dengan tidak
memantulkan cahaya dan tidak memungkinkan cahaya
apapun untuk melewati atau keluar dari sisi manapun.

6. Sebuah logam yang dipanaskan akan terjadi
perubahan warna. Perubahan warna tersebut
menunjukkan pergeseran intensitas maksimum
dari panjang gelombang dan panjang spektrum
radiasi ke nilai yang lebih pendek .
“Spektrum radiasi termal hanya
bergantung dari suhu benda”.

7. 01
𝑊 = 𝜎𝐴𝑇4
atau 𝑊 = 𝜀𝜎𝐴𝑇4
Keterangan:
W = Daya total (watt)
A = Luas permukaan radiasi (𝑚2
)
T = Suhu mutlak (K)
𝜎 = Kostanta Stefan – Boltzmann (5,67 𝑥 10 −8
𝑊/𝑚2
𝐾4
)
𝜀 = Emisvitas total
Hukum Stefan – Boltzmann
“Yang menyatakan bahwa radiasi total suatu benda sempurna
hitam berbanding lurus dengan pangkat empat suhu mutlaknya”.
Ada beberapa kaidah tentang pemancaran Radiasi Termal:
Joseph Stefan
Ludwig Boltzmann

8. Tentukan energi radiasi yang
dipancarkan oleh sebuah benda
yang memiliki luas 400 𝑐𝑚2
yang
suhunya 127℃, jika diketahui
emisivitas benda itu 0,5!
Penyelesaian
Diketahui :
𝐴 = 400 𝑐𝑚 2
= 4.10−2
𝑇 = 127℃ = 273 + 127 𝐾 = 400 𝐾
𝜀 = 0,5 𝑉
𝜎 = 5,67 𝑥 10 −8
𝑊 𝑚−2
𝐾4
Ditanyakan :
W = ….?
Jawab :
W= 𝜀 𝜎 𝐴 𝑇4
W= 0,5 × 5,67 𝑥 10 −8
× 4.10−2
× 4004
W= 29,0304 𝑊/𝑚2
Contoh Soal Hukum Stefan-Boltzmann

9. 02 Hukum Pergeseran Wien
𝜆𝑚𝑎𝑘𝑠 𝑇 = C
Keterangan:
𝜆𝑚𝑎𝑘𝑠 = panjang gelombang maksimum (m).
T = suhu (dalam K).
C = konstanta Wien (2,898 × 10−3
m K).
“Menyatakan bahwa ada hubungan antara suhu suatu benda
sempurna hitam (black body) dan 𝜆𝑚𝑎𝑘𝑠 harga yaitu nilai
panjang gelombang dengan 𝑅𝑇() berharga maksimum”.
Wilhelm Wien

10. Contoh Soal Hukum Pergeseran Wien
2
3
Intensitas radiasi maksimum dari spektrum
cahaya matahari terjadi pada panjang
gelombang 475 nm. Jika konstanta Wien =
2,9 . 10−3
𝑚. 𝐾, maka suhu permukaan
matahari adalah…
Penyelesaian
Dik: 𝜆𝑚𝑎𝑘𝑠 = 475 nm = 475 × 10−9
m
Dit: T..?
Jawab:
𝜆𝑚𝑎𝑘𝑠 𝑇 = 𝐶
𝑇 =
𝐶
𝜆𝑚𝑎𝑘𝑠
𝑇 =
2,9 × 10−3
m K
475 × 10−9 m
𝑇 = 6.105,3 K

11. HIPOTESIS KUANTUM PLANCK
02

12. Planck berpendapat bahwa energi yang dipancarkan dan
diserap tidaklah kontinu. Melainkan energi dipancarkan
dan diserap dalam bentuk paket-paket energy diskrit yang
disebut kuanta.
Max Planck

13. Dengan hipotesisnya ini, Planck berhasil menemukan suatu persamaan
matematika untuk radiasi benda hitam. Adapun rumusan persamaannya yakni:
𝐸 = 𝑛. ℎ. 𝑓
Keterangan:
h = konstanta Planck (6,626 × 10−34
𝐽𝑠)
n = bilangan kuantum (𝑛 = 0, 1, 2, … , 𝑛)
f = frekuensi radiasi (𝐻𝑧)

14. “Energi osilator harmonik dengan frekuensi f, dibatasi pada harga-harga
yang merupakan kelipatan dari hf”

15. Contoh Soal Max Planck
Jika tetapan Planck 6,6 × 10−34
Js,
kecepatan cahaya 3 × 108
m/s dan panjang
gelombang cahaya 6000 Å maka energi foton
itu adalah…
2
Penyelesaian
Dik: h = 6,6 × 10−34
Js
C = 3 × 108
m/s
𝜆 = 6000 Å = 6 × 10−7
𝑚
𝑛 =1
Dit: E …?
Jawab: 𝐸 = 𝑛 . ℎ . 𝑓
𝐸 = 𝑛 . ℎ .
𝑐
𝜆
𝐸 = 1 . 6,6 × 10−34
Js .
3 × 108
m/s
6 × 10−7𝑚
𝐸 = 3,3 × 10−19
Joule

16. KESIMPULAN

17. CREDITS: This presentation template was created by Slidesgo,
including icons by Flaticon, infographics & images by Freepik
Do you have any questions?
THANKS!