Hukum-hukum pada benda hitam merujuk pada prinsip-prinsip dan konsep-konsep fisika yang berkaitan dengan objek atau benda yang menyerap cahaya sepenuhnya atau hampir sepenuhnya, sehingga terlihat gelap atau “hitam”. Hukum-hukum ini penting untuk dipahami dalam fisika termal dan dapat diterapkan dalam berbagai konteks, termasuk pemodelan radiasi termal, desain peralatan pengukuran panas, dan analisis sistem termal.
| PENJELASAN MATERI |
| Hukum Lambert: Hukum Kirchhoff Radiasi: Hukum Planck Radiasi: Hukum Tiga Perunggu: |
Berikut adalah beberapa hukum fisika yang berlaku untuk benda hitam:
Hukum Lambert:
Hukum Lambert menyatakan bahwa intensitas radiasi yang dipancarkan atau yang diterima oleh permukaan benda hitam berbanding lurus dengan kosinus sudut antara arah radiasi dan normal permukaan benda.
Artinya, semakin datangnya sinar secara tegak lurus terhadap permukaan benda, semakin besar energi yang diserap oleh benda tersebut.
Hukum Kirchhoff Radiasi:
Hukum ini menyatakan bahwa benda hitam merupakan penghasil radiasi terbaik. Dengan kata lain, pada suhu tertentu, benda hitam akan menyerap dan memancarkan radiasi termal lebih banyak di bandingkan benda lain pada suhu yang sama.
Benda hitam juga memancarkan radiasi dengan spektrum yang kontinu dan intensitas yang tergantung pada suhu permukaannya.
Hukum Planck Radiasi:
Hukum ini menjelaskan distribusi energi radiasi dari benda hitam dalam spektrum elektromagnetik.
Rumus Planck menyatakan bahwa energi per satuan frekuensi dari radiasi elektromagnetik di pancarkan oleh benda hitam adalah proporsional dengan frekuensi radiasi, dan proporsional dengan eksponen minus energi frekuensi di bagi dengan produk dari konstanta Planck dan suhu benda dalam satuan Kelvin.
Hukum Tiga Perunggu:
Hukum ini menyatakan bahwa benda hitam akan menyerap semua radiasi yang di terimanya tanpa memantulkannya, sehingga benda tersebut tidak memiliki reflektivitas.
Latihan Soal dan Pembahasan
1. Sebuah benda hitam memiliki suhu permukaan 800 Kelvin (K) dan luas permukaan 0.1 m². Jika benda tersebut menyerap energi radiasi sebesar 300 joule, berapa energi yang dipancarkan oleh benda hitam tersebut?
Jawaban :
Kita akan menggunakan prinsip hukum Kirchhoff Radiasi, yang menyatakan bahwa benda hitam menyerap dan memancarkan radiasi dengan intensitas maksimum pada suhu tertentu. Karena benda hitam menyerap semua energi radiasi yang di terimanya, maka energi yang di pancarkan akan sama dengan energi yang di serap. Jadi, energi yang dipancarkan oleh benda hitam tersebut adalah 300 joule.
Pembahasan :
| Hukum Kirchhoff Radiasi menyatakan bahwa benda hitam menyerap dan memancarkan radiasi termal lebih banyak dibandingkan dengan benda lain pada suhu yang sama. Karena benda hitam menyerap semua energi radiasi yang diterimanya, energi yang dipancarkan akan sama dengan energi yang diserap, yaitu 300 joule. |
2. Hukum apa yang menjelaskan distribusi energi radiasi dari benda hitam ke dalam spektrum elektromagnetik?
Jawaban : Hukum Planck Radiasi
Pembahasan :
| Rumus Planck menyatakan bahwa energi per satuan frekuensi dari radiasi elektromagnetik dipancarkan oleh benda hitam adalah proporsional dengan frekuensi radiasi, dan proporsional dengan eksponen minus energi frekuensi dibagi dengan produk dari konstanta Planck dan suhu benda dalam satuan Kelvin. |
Baca juga : SMA – GEOGRAFI : KEMISKINAN DAN KESEHATAN (Bagian 6)
YUK BERKOMPETISI DAN BERPRESTASI
Halo pelajar Indonesia, Ayo uji kompetensimu sekarang juga dengan mengikuti Kompetisi Online dan manfaatkan kesempatan untuk berkembang secara pribadi dan profesional! Sertai tantangan ini untuk mengasah keterampilan, memperluas pengetahuan, dan membangun jaringan yang berharga. Ada banyak sekali kompetisi nasional dan internasional yang tersedia setiap bulannya hanya di Kompetisi.in.
LEMBAGA PENYELENGGARA LEGAL DAN TERDAFTAR DI KEMENKUMHAM HINGGA PUSPRESNAS
Lembaga penyelenggara kompetisi sudah terdaftar di Kementerian Hukum dan HAM dengan nomor AHU-0056982-AH.114 Tahun 2020 serta telah terkurasi sistem puspresnas di https://simt.kemdikbud.go.id/kurasi. Kami sudah berpengalaman sejak tahun 2019 dan sudah melahirkan banyak alumni berprestasi di tingkat nasional hingga internasional loh!!. Yuk buruan tunggu apa lagi segera gabung di Kompetisi.in
TEMUKAN MATERI DAN BIMBEL TERUPDATE
Hayo, siapa yang lagi bingung sama materi belajar di sekolah? Yuk belajar materi tambahan secara online di Website Belajaria!. Belajar bisa kapanpun dan dimanapun. Eits, Kalau masih bingung jangan khawatir!. Ada carilesprivat.com dan lesprivatsidoarjo.com yang siap membantu kalian belajar dengan tentor yang kompeten, komunikatif, dan berpengalaman loh!. Tunggu apa lagi? Yuk join sekarang! Ada FREE BIAYA PENDAFTARAN dan FREE SATU BULAN LES juga sebelum kuota terpenuhi.
PLATFORM KOMPETISI ONLINE PERTAMA DI INDONESIA
Yuk ikuti kompetisi online yang terdaftar dan legal di kompetisinasional.com, olimpiadekita.com, pusatbelajar.online, kompetisionline.com, kompetisi.co.id, ajangjuara.com, dan olimpiade.in pasti deh bakal berkesan dan semangat terus untuk berprestasi!! Yuk daftar di kompetisi.in
Pingback: SMA-KEBUMIAN: TEKTONIK LEMPENG