Radiasi Benda Hitam

Dalam fisika, benda hitam (black body) adalah obyek yang menyerap seluruh radiasi elektromagnetik yang jatuh kepadanya. Tidak ada radiasi yang dapat keluar atau dipantulkannya. Namun demikian, dalam fisika klasik, secara teori benda hitam haruslah juga memancarkan seluruh panjang gelombang energi yang mungkin, karena hanya dari sinilah energi benda itu dapat diukur.

Meskipun namanya benda hitam, dia tidaklah harus benar-benar hitam karena dia juga memancarkan energi. Jumlah dan jenis radiasi elektromagnetik yang dipancarkannya bergantung pada suhu benda hitam tersebut. Benda hitam dengan suhu di bawah sekitar 700Kelvin hampir semua energinya dipancarkan dalam bentuk gelombang inframerah, sangat sedikit dalam panjang gelombang tampak. Semakin tinggi temperatur, semakin banyak energi yang dipancarkan dalam panjang gelombang tampak dimulai dari merah, jingga, kuning dan putih.

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

9FEB
Teori Radiasi Benda Hitam
Distribusi kerapatan radiasi yang terkandung dalam increment sebesar df adalah sesuai dengan hukum planck sebagai berikut
………………………..(1)
Element g(f) adalah kerapatan radiasi per satuan frekuensi dengan satuan Js/cm3, k adalah konstanta Bolzmann, c adalah kelajuan cahaya. Distribusi spectral tersebut akan bernilai nol untuk f = 0 dan f = serta memiliki puncak tertinggi (peak) yang berbeda- beda tergantung temperaturnya.

Radiasi benda hitam

Dalam fisika, benda hitam (bahasa Inggris black body) adalah obyek yang menyerap seluruh radiasi elektromagnetik yang jatuh kepadanya. Tidak ada radiasi yang dapat keluar atau dipantulkannya. Namun demikian, dalam fisika klasik, secara teori benda hitam haruslah juga memancarkan seluruh panjang gelombang energi yang mungkin, karena hanya dari sinilah energi benda itu dapat diukur.

Setiap benda secara kontinu memancarkan radiasi panas dalam bentuk gelombang
elektromagnetik. Bahkan sebuah kubus es pun memancarkan radiasi panas, sebagian kecil dari
radiasi panas ini ada dalam daerah cahaya tampak. Walaupun demikian kubus es ini tak dapat
dilihat dalam ruang gelap. Serupa dengan kubus es, badan manusia pun memancarkan radiasi
panas dalam daerah cahaya tampak, tetapi intensitasnya tidak cukup kuat untuk dapat dilihat
dalam ruang gelap.
Setiap benda memancarkan radiasi panas, tetapi umunya benda terlihat oleh kita karena
benda itu memantulkan cahaya yang dating padanya, bukan karena ia memacarkan radiasi
panas. Benda baru terlihat karena meradiasikan panas jika suhunya melebihi 1000 K. Pada suhu
ini benda mulai berpijar merah sepeti kumparan pemanas sebuah kompor listrik. Pada suhu di
atas 2000 K benda berpijar kuning atau keputih-putihan, seperti besi berpijar putihatau pijar
putih dari filamen lampu pijar. Begitu suhu benda terus ditingkatkan, intensitas relatif dari
spectrum cahaya yang dipancarkannya berubah. Ini menyebabkan pergeseran dalam warnawarna
spektrum yang diamati, yang dapat digunakan untuk menaksir suhu suatu benda

Intensitas energi radiasi yang dipancarkan benda hitam dinyatakan sebagai

Hukum pergeseran Wien menyatakan bahwa panjang gelombang dengan intensitas maksimumyang dipancarkan benda hitam selalu berbanding terbalik dengan suhu benda hitam tersebut.
Hubungannya adalah
•
Dalam teori klasik dinyatakan bahwa kerapatan energi yang dipancarkan sebuah benda adalah
u(λ, T) = 8.phi.kTλ^-4
Pada persamaan tersebut terlihat bila lambda mendekati nol maka kerapatan energinya tak terhingga. Ini disebut bencana ultraviolet.
Dalam persamaan Planck, persamaan dalam teori klasik tersebut dikoreksi menjadi

sehingga ketika lambda mendekati nol, kerapatan energi tidak tak terhingga.