Rumus Radiasi Benda Hitam menurut 3 Hukum dan Penjelasannya

Ilustrasi rumus radiasi benda hitam - Sumber: pexels.com/@pixabay/

Rumus radiasi benda hitam digunakan untuk mengetahui intensitas reaksi atau pengaruh luas dan suhu benda terhadap radiasi benda hitam. Dapat juga digunakan untuk mengetahui hubungan antara panjang gelombang dengan suhu suatu benda.

Rumus ini biasa digunakan dalam ilmu Fisika dan Astronomi. Karena dapat membantu memahami bagaimana benda-benda memancarkan energi berdasarkan suhunya.

3 Bentuk Rumus Radiasi Benda Hitam

Ilustrasi rumus radiasi benda hitam - Sumber: pixabay.com/piro4d

Radiasi benda hitam adalah jenis radiasi elektromagnetik yang dikeluarkan oleh suatu. Benda yang dimaksud adalah benda yang termasuk benda hitam sempurna atau benda yang mampu menyerap seluruh radiasi yang jatuh padanya.

Berdasarkan buku FISIKA SMA Kelas XII, M. Ali Yaz, (2007), radiasi ini dapat terjadi pada berbagai jenis benda. Baik benda yang berbentuk padat maupun dalam bentuk gas.

Pada dasarnya, benda hitam sempurna dianggap mampu memancarkan semua jenis radiasi elektromagnetik yang ada dalam spektrum. Mulai dari gelombang radio hingga sinar-X dan sinar gamma.

Rumus radiasi benda hitam dapat dinyatakan dalam 3 hukum yang berbeda, yaitu

1. Hukum Stefan-Boltzmann

Radiasi energi yang dipancarkan oleh suatu objek tergantung pada sifat-sifatnya. Mulai dari jenisnya, ukuran permukaannya, sampai dengan suhu objek tersebut.

Menurut dua ilmuwan fisika, Joseph Stefan dan Ludwig Boltzmann, besarnya laju energi radiasi yang dipancarkan oleh suatu objek berkaitan secara langsung dengan luas permukaannya dan suhu objek tersebut dipangkatkan dengan empat.

Rumus yang menggambarkannya adalah sebagai berikut.

I= eσAT(4)

Keterangan:

• I: Intensitas

• e: Emisivitas permukaan benda

• σ: Konstanta Stefan - Boltzmann

• T: Suhu mutlak benda (K)

2. Hukum Geseran Wien

Hukum ini ditemukan oleh Wilhelm Wien. Hukum ini menghubungkan panjang gelombang maksimum dari radiasi benda hitam dengan suhunya.

Rumusnya adalah sebagai berikut.

λmaxT = konstanta Wien

Keterangan:

λmax: Panjang gelombang maksimum.

• T: Suhu mutlak benda (K)

• Konstanta Wien: Konstanta yang memiliki nilai sekitar 2.898 x 10^-3 meter-kelvin (m·K).

3. Hukum Radiasi Planck

Hukum ini ditemukan oleh Max Planck pada tahun 1900. Hukum ini menyatakan bahwa spektrum radiasi benda hitam berhubungan dengan suhunya. Dinyatakan dalam rumus Planck, yaitu

E = nhf

Keterangan:

• n: Bilangan bulat (1, 2, 3, dan seterusnya)

• h: Konstanta Planck

• f: Frekuensi Radiasi (Hz)

Baca Juga: Mengenal Bunyi Teori Kuantum Planck dan Penemunya

Berbagai bentuk rumus radiasi benda hitam merupakan alat penting dalam Fisika dan ilmu terkait lainnya. Fungsi utamanya adalah untuk memahami dan memprediksi perilaku radiasi elektromagnetik yang dipancarkan oleh benda-benda pada berbagai tingkatan suhu. (DNR)