Secara kontinu setiap benda memancarkan radiasi panas dalam bentuk gelombang elektromagnetik.
Benda hitam (
black body) adalah suatu benda yang permukaannya menyerap semua radiasi yang datang padanya. Pada suhu yang sama akan memancarkan radiasi dengan spektrum yang sama. Untuk lebih memahaminya ilakan buka link berikut:
http://belajar.kemdiknas.go.id/file_storage/materi_pokok/MP_425/Flash/radiasibh.swf
Teori Klasik
1. Hukum Stefan Boltzman
"Energi yang dipancarkan oleh suatu permukaan benda dalam bentuk radiasi kalor persatuan waktu sebanding dengan luas permukaan dan sebanding dengan pangkat empat suhu mutlak permukaan tersebut"
Keterangan:
P = daya radiasi (watt)
W = energi radiasi (J)
e = emisivitas benda, tetapan yang menyatakan kemampuan benda untuk memancarkan atau menyerap radiasi panas.
tho = konstanta stefan boltzman
A = luas permukaan benda (m2)
T = Suhu mutlak permuakaan benda (K)
Intensitas Radiasi (I) pada suatu benda yang berpijar, ditentukan oleh suhu benda, sifat permukaan, luas permukaan, dan jenis benda:
2. Hukum Pergeseran Wien
Hubungan antara panjang gelombang untuk intensitas maksimum (lamda maks) dengan suhu mutlak (T)
Bila suhu intensitas pancaran cahaya semakin tinggi maka panjang gelombang yang membawa energi terbanyak semakin pendek. Wien hanya mampu pada gelombang pendek, tapi gagal pada gelombang panjang
3. Teori Rayleigh Jeans
Hubungan antara kerapatan energi yang dipancarkan benda hitam terhadap suhu dan panjang gelombang.
Keterangan:
u = kerapatan energi
k = konstanta Boltzman
T = Suhu mutlak (K)
lamda = panjang gelombang pada puncak kurva
Jeans gagal pada gelombang pendek
4. Teori Planck
a. Energi Radiasi dipancarkan oleh getaran molekul-molekul benda bersifat diskrit.
E = n h f
Keterangan:
n = bilangan kuantum (n = 1,2,3,....)
f = frekuensi getaran molekul (Hz)
h = konstanta Planck (6,626 x 10^-34 Js)
c = cepat rambat cahaya di udara (3 x 10^8 m/s)
lamda = panjang gelombang (m)
b. molekul menyerap dan memancarkan energi radiasi dalam paket diskrit yang disebut dengan kuantum atau foton. Energi radiasi terkuantisasi dengan besarnya energi satu foton sebesar hf.
Planck bisa menjelaskan spektrum radiasi benda hitam.
