Download to read offline
Radiasi Benda Hitam,Dicky.pptx
- 1. Radiasi Benda Hitam By: Dicky Ramadhan Syah
- 2. Radiasi Benda hitam,,, Kenapabenda kelihatan merah, kuning, hijau, dsb? Karena benda menyerap sebahagian frekuensi dan memancarkan sebahagian frekuensi yang lain dari radiasi gelombang elektromagnetik. Sebagai contoh benda merah, karena frekuensi merah yang dipancarkan.
- 3. Benda Hitam What isthe blackbody radiation? A blackbody is defined as an object that absorbs all the electromagnetic radiation falling on it and consequently appears black.
- 4. Radiasi BendaHitam Benda hitam adalah benda ideal yang mampu menyerap atau mengabsorbsi semua radiasi yang mengenainya, serta tidak bergantung pada frekuensi radiasi tersebut. Bisa dikatakan benda hitam merupakan penyerap dan pemancar yang sempurna. Benda hitam pada temperatur tertentu meradiasi energi dengan laju lebih besar dari beanda lain. Model yang dapat digunakan untuk mengamati sifat radiasi benda hitam adalah model rongga.
- 5. Ide Radiasi bendahitam
- 6.
- 7.
- 8.
- 9.
- 10. Teori Kuantum RadiasiElektromagnetik • Teori Rayleigh-Jeans Reyleigh dan Jeans menggunakan pendekatan fisika klasik untuk menjelaskan spektrum benda hitam, karena pada masa itu fisika kuantum belum diketahui. Mereka meninjau radiasi dalam rongga bertemperatur T yang dindingnya adalah pemantul sempurna sebagai sederetan gelombang elektromagnetik berdiri Rumus Rayleigh-Jeans 3 2 8 c kTdf f df f u
- 14.
- 16.
- 17. • Hukum radiasiplanck Planck menemukan rumus dengan menginterpolasikan rumus wein dan rumus Rayleigh-Jeans dengan mengasumsikan bahwa terbentuknya radiasi benda hitam adalah dalam paket-paket energi. Konsep paket energi atau energi terkuantisasi ini merupakan hipotesis Max Planck yang merupakan rumus yang benar tentang kerapatan energi radiasi benda hitam. hf E s J h / 10 * 626 . 6 23
- 18. Kesimpulan: Hukum RadiasiBenda hitam Hukum Radiasi Benda hitam Rayleigh-Jeans: Energi rata-rata osilator bebas frekuensi dan bergantung pada kT, yaitu: Hukum Radiasi Benda hitam Planck: Energi rata-rata osilator bergantung pada frekuensi, yaitu:
- 19. Hukum Radiasi Bendahitam Rayleigh-Jeans Hukum Radiasi Benda hitam Planck Data eksperimen Panjang gel. EM Rapat energi (I) Kesimpulan: Hukum Radiasi Benda hitam
- 20. Kesimpulan: Hukum RadiasiBenda hitam
- 21. HUKUM RADIASI BENDAHITAM Hukum Stefan - Boltzmann I = e x σ x T⁴ P = I x A E = P x t Keterangan: I = Intensitas radiasi (Watt/m²) T = suhu mutlak benda (K) A = Luas penampang (m²) P = Daya radiasi (Watt) E = Energi radiasi (Joule) t = waktu radiasi (s) σ = Konstanta Stefan Boltzmann (5,67 x 10ˉ⁸ Wmˉ²Kˉ⁴)
- 22. Hukum Pergeseran Wien λmx T = c Keterangan: λm = panjang gelombang intensitas radiasi maksimum c = Tetapan Wien (2,90 x 10ˉ³ mK) T = Suhu mutlak benda (K)
- 23. Hukum Planck E =h x ƒ Keterangan: E = Energi foton yang dipancarkan (Joule) h = tetapan Planck (h = 6,6 x 10ˉ³⁴ Js) ƒ= Frekuensi foton (Hz)
- 24. Apabila gelombang elektromagnetikseperti cahaya mempunyai banyak foton maka energi foton tersebut akan memenuhi hubungan berikut: E = n x h x ƒ Persamaan pada kecepatan cahaya mengikuti persamaan gelombang elektromagnetik di atas yakni: c = ƒ λ Keterangan: c = Kecepatan cahaya 3 x 10⁸ m/s
- 25. CONTOH SOAL 1. Suatubenda hitam memancarkan gelombang elektromagnetik dengan besar panjang gelombang 8700 Å ketika intensitas radiasi mencapai nilai maksimum. Tentukan suhu permukaan benda yang memancarkan gelombang tersebut! 2. Sebuah pancaran sinar jingga memiliki panjang gelombang sebesar 6600 Å dari suatu benda hitam yang mengalami radiasi. Berapakah besar energi foton yang dikandung di dalam sinar jingga tersebut? 3. Sebuah benda memiliki suhu minimum 27℃ dan suhu maksimum 227℃. Tentukan nilai perbandingan daya radiasi yang dipancarkan benda pada suhu maksimum dan minimumnya! 4. Sebuah kubus dengan panjang sisinya 20 cm, bersuhu 500 C dan emisivitas benda 1. Berapakah laju kalor yang di pancarkan kubus tersebut? 5. Sebuah benda dengan luas permukaan 100 cm² bersuhu 727℃. Jika koefisien Stefan-Boltzman 5,67 x 10⁻⁸ W/mK⁴ dan emisivitas benda adalah 0,6 tentukan laju rata-rata energi radiasi benda tersebut!
- 26. CONTOH SOAL 1. Dayaradiasi yang dipancarkan suatu benda pada suhu 227℃ adalah 1200 J/s. Jika suhu benda naik hingga menjadi 727℃, tentukan daya radiasi yang dipancarkan sekarang! 2. Daya radiasi yang dipancarkan suatu benda pada suhu 227℃ adalah 1200 J/s. Jika suhu benda naik hingga menjadi 727℃, tentukan daya radiasi yang dipancarkan sekarang! 3. Panjang gelombang radiasi maksimum suatu benda pada suhu T Kelvin adalah 6000 Å. Jika suhu benda naik hingga menjadi 3/2 T Kelvin, tentukan panjang gelombang radiasi maksimum benda!