Dokumen ini membahas tentang sifat-sifat benda hitam yang menyerap semua radiasi dan hukum-hukum terkait radiasi, seperti hukum Stefan-Boltzmann dan hukum pergeseran Wien. Juga dibahas teori Planck tentang energi foton serta efek fotolistrik yang muncul ketika radiasi elektromagnetik dikenakan pada logam. Selain itu, dijelaskan juga teori de Broglie mengenai dualitas gelombang-partikel dan efek Compton.

1. Nur Asiah Jamil, S.Si
Fisika Kelas 12
SMAI ALHIDAYAH
2013

2. Pernahkah kalian memakai pakaian hitam disiang hari
yang panas ?
Jika pernah bagaimana rasanya ?
Pasti sangat panas, mengapa ? Ini karena warna hitam
menyerap semua cahaya atau sinar yang jatuh mengenai
hingga benda tersebut akan menjadi panas.

3. Benda Hitam??
 Benda hitam didefinisikan sebagai benda
yang menyerap semua radiasi yang datang
padanya
 Memiliki nilai penyerapan radiasi besar
dan nilai emivisitas adalah satu (e=1)

4. Benda hitam atau black body. sebuah benda yang
menyerap semua radiasi yang datang padanya.
Tidak ada benda hitam yang
sempurna. Kita hanya dapat
membuat benda yang mendekati
benda hitam seperti gambar
disamping
Benda akan meradiasikan
panas ketika suhunya diatas
– 2730 C atau 0 Kelvin

5. Hukum Stefan-Boltzmann
melakukan eksperimen untuk mengetahui
karakter universal dari radiasi benda hitam. Ia
menemukan bahwa daya total per satuan luas yang
dipancarkan pada semua frekuensi oleh suatu benda
hitam panas adalah sebanding dengan pangkat empat
dari suhu mutlaknya. Sehingga dapat dirumuskan:
4 P
I total e T
Intensitas A
tetapan Stefan-Boltzman σ = 5,67 × 10-8 Wm-2K-4.
I= intensitas total e = koefisien emivisitas < 1
P = Daya radiasi A = Luas Permukaan Benda

6. Hukum pergeseran Wien
Untuk sebuah benda hitam, berlaku suatu hubungan
antara panjang gelombang dengan suhu mutlak yang
dinyatakan:
m
.T C
m= panjang gelombang
T = temperatur termodinamik benda,
C = tetapan pergeseran Wien (2,898 × 10-3 mK).

7. Teori Planck – Foton –
Anggapan Planck yaitu tentang energi getaran
molekul dalam dinding-dinding rongga benda hitam
(pada saat itu elektron belum ditemukan). Anggapan
baru ini sangat radikal dan bertentangan dengan
fisika klasik, yaitu sebagai berikut:
34
E nhf h 6 , 63 . 10 Js
c E : energi foton
f n : Jumlah foton
F : frekuensi (Hz)

8. Efek Fotolistrik
Pengeluaran elektron dari suatu permukaan logam
ketika dikenai radiasi elektromagnetik (seperti cahaya
tampak dan radiasi ultraungu) yang berada di atas
frekuensi ambang logam tersebut
Ek Ec Wo
Ek hf hf o

9. Teori de Broglie
Jika gelombang elektromagnet dapat
berkelakuan seperti partikel, maka partikel dapat
berkelakuan sebagai gelombang, dengan panjang
gelombang

10. Efek Compton
Peristiwa foton yang menumbuk
elektron akan dihamburkan dengan
panjang gelombang yang lebih besar.

11. Alhamdulillahirobbil ‘alamin
Wassalamu’alaikum wr wb