Recomendados
Mais conteúdo relacionado
Mais procurados
Mais procurados (20)
Semelhante a Rbh
Semelhante a Rbh (20)
Mais de pagio
Último
Último (20)
Rbh
- 3. RADIASI TERMAL Telah kita pelajari, dalam radiasi termal, besar laju radiasi setiap satuan waktu sebuah benda bersuhu mutlak T adalah I = e T4 Jika suhu benda lebih rendah dari lingkungannya, maka benda menyerap energi dengan laju radiasi setiap satuan waktu sebesar I = a T4 Jika suhu benda T1 dan suhu lingkungan T2, maka netto laju energi radiasi adalah I = e (T14-T24) atau I = a (T24-T14)
- 4. = konstanta Stefan-Boltzmann = 5,67x10-8 W/mK T = suhu mutlak (dalam kelvin) I = laju radiasi setiap satuan waktu = intensitas (W/m2) e = emisivitas a = absorbsivitas Untuk benda hitam sempurna, a = e = 1 Untuk benda putih sempurna, a = e = 0 Benda pada umumnya, 0<a<1 0<e<1
- 6. DISTRIBUSI ENERGI RADIASI Energi sebuah benda bersuhu T dipancarkan dalam bentuk gelombang elektromagnet, oleh masing- masing panjang gelmbang atau masing-masing frekuensi dengan nilai yang berbeda.
- 7. HUKUM PERGESERAN WIEN
- 8. Proses produksi cahaya pada lampu pijar/incandescent lamp berbeda dengan lampu TL /fluorocent Lamp, ataupun lampu mercury. Proses terciptanya cahaya pada lampu pijar didauhlui dengan berPIJARnya filamen lampu tsb. Pada lampu pijar berdaya rendah, misalnya 5 watt, WARNA PIJARnya kemerahan, SUHU relatif rendah. Pada lampu berdaya besar (misal 100 watt), WARNA PIJARNYA putih kebiruan, SUHU relatif lebih tinggi.
- 9. Daya Warna Energi Panj Frek Suhu (watt) (intensitas) gel 5 kemerahan kecil besar kecil rendah 100 putih kebiruan besar kecil besar tinggi 100 100 W W I (x103 W/m2) I (x103 W/m2) 5W 5,7 5,7 5W T=8000 K T=8000 K 2,3 2,3 T=3500 K T=3500 K <--UV -IR---> <--IR -UV---> 4 7 (x10-7m) 4,3 7,5 f (x1014 Hz)
- 10. Lampu 100 W warnanya bukan biru monokromatis. Demikian juga, lampu 5 W bukan merah monokromatis. Lampu-lampu tersebut tetap memancarkan cahaya polikromatis, hanya dominan pada warna biru untuk lampu 100 W dan dominan merah pada lampu 5 W. Warna lain tetap muncul, tetapi intensitasnya lebih kecil. Sehingga grafik distribusi intensitas (I) terhadap panjang gelombang dilukiskan seperti berikut:
- 11. Jadi untuk lampu 100 W dan 5 W, distribusi energi / intensitas seperti gambar berikut: I (x103 W/m2) I (x103 W/m2) 5,7 5,7 T=8000 K T=8000 K 2,3 2,3 T=3500 K T=3500 K <--UV -IR---> <--IR -UV---> 4 7 (x10-7m) 4,3 7,5 f (x1014 Hz)
- 12. Secara umum dilukiskan seperti gambar di bawah. Dari gambar terlihat adanya pergeseran panjang gelombang /frekuensi yang membawa intensitas maksimum (paling jelas). Panjang gelombang / frekuensi seperti itu disebut max dan fmax I I I2max I2max T2 T2 I1max I1max T1 T1 2max 1max f1max f2max f
- 13. Perhatikan adanya PERGESERAN PUNCAK DISTRIBUSI ke arah panjang gelombang kecil (atau kearah frekuensi besar), jika suhu benda semakin tinggi (T2 > T1) Meskipun terjadi pergeseran, Wilhelm Wien membuktikan, bahwa hasil kali max dengan T berharga konstan dengan nilai 2,989x10-3 mK I I I2max I2max T2 T2 I1max I1max T1 T1 2max 1max f1max f2max f
- 14. Jadi max T = 2,989x10-3 mK Pernyataan tersebut dikenal sebagai hukum pergeseran Wilhelm Wien T = suhu mutlak benda (dalam kelvin) max = panjang gelombang yang membawa intensitas maksimum
- 17. RADIASI BENDA HITAM Pengertian Benda Hitam Perumusan Rayleigh – Jeans Bencana Ultraviolet Perumusan Planck
- 18. Pengertian Benda Hitam Grafik distribusi energi radiasi seperti di atas diperoleh secara empiris. Untuk menjelaskan secara matematis, perlu dipahami dulu, pengertian BENDA HITAM. Benda hitam adalah benda yang dapat memancarkan seluruh energi yang dimilikinya atau menyerap semua energi yang datang padanya. Contoh benda hitam adalah black hole. Contoh lain, yang juga dijadikan pijakan dalam penurunan persamaan untuk menjelaskan grafik distribusi energi seperti di atas adalah sebuah ruangan/rongga dengan lobang kecil.
- 19. Perumusan Rayleigh – Jeans Radiasi yang masuk ke dalam rongga akan terpantul- pantul oleh dinding ronga, dan kecil kemungkinannya untuk dapat keluar lagi. Sehingga konsep ini dapat mewakili definisi BENDA HITAM. Rayleigh – Jeans menggunakan landasan fisika klasik, dimana energi yang masuk dan terpantul-pantul berlaku untuk semua harga panjang gelombang (kontinu). Dengan dasar ini Rayleigh – Jeans mendapatkan hubungan: 2 ckT I ( ,T ) 4
- 20. Bencana Ultra Violet (UV Catastrophe) Penerapan rumus Rayleigh – Jeans ternyata hanya berlaku untuk daerah infra red, tetapi tidak berlaku untuk daerah ultra violet. * It agrees with experimental measurements for long wavelengths. * It predicts an energy output that diverges towards infinity as wavelengths grow smaller. * The failure has become known as the ultraviolet catastrophe.
- 21. Perumusan Max Plack Berbeda dengan Rayleigh-Jeans, Planck menggunakan konsep yang sama sekali baru, Ia memperkenalkan konsep kuantum. Menurut Planck, energi yang masuk dan terpantul- pantul hanya berlaku untuk panjang gelombang tertentu yang berupa gelombang stasioner, sehingga energi radiasi tidak bersifat kontinu, tetapi berupa paket-paket energi yang dinamakan kuanta. Setiap paket energi nilainya = h f, (h = konstanta Planck, f = frekuensi). Dengan konsep baru, Planck mendapatkan hubungan: 2 2hc 1 I ( ,T ) 5 hc e kT 1