Radiasi

Radiasi dapat diartikan sebagai energi yang

dipancarkan dalam bentuk partikel atau gelombang

Sifat penting radiasi

1. Intensitas radiant total berbanding dengan

pangkat 4 suhu mutlaknya.( Hukum Stefan)

σ = tetapan stefan- Bolstzman = 5,6703 10-8 W m-2 K-4

Radiasi

2. Panjang gelombang maksimumnya menurun jika

suhu dinaikan ( hukum pergeseran Wein)

λmax T = 2,898 10-3 m K

Contoh soal

a. Berapakah…..

Radiasi

Contoh soal

a. Berapakah panjang gelombang sebuah benda

pada suhu 20 oC yang memancarkan radiasi

termal maksimum?

b. Hingga suhu berapakah benda tersebut harus

dipanaskan agar puncak radiasi termalnya berada

pada spektrum merah (λ= 650 nm)?

c. Berapa perbandingan radiasi termal yang

dipancarkan benda tersebut pada suhu yang

tertinggi?

Radiasi

Jawab Contoh soal a dengan menggunakan

hukum pergeseran Wein.

T = 20 + 273 = 293 K

λ max= ( 2,898 10-3 ) / 293 = 9,89 μm

Radiasi

Jawab Contoh soal b dengan mengambil

panjang gelombang cahaya merah 650 nm

dan rumus pergeseran Wein

T = ( 2,898 10-3 ) / 650 10-9 = 4458 K

Radiasi

Jawab Contoh soal c intensitas radiant termal

sebanding dengan pangkat 4 suhu

mutlaknya sehingga perbandingan

intensitas radiasi = perbandingan T4

T2/T1 = (4458)4 / (293)4 = (4458/293)4 = 15,214

Radiasi

Sifat radiasi tergantung juga, sifat permukaan, bahan

pembuatnya, rupa benda , sifat pemantulan

radiasinya.

Penghitungan secara klasik energi radian tergantung

1. Kotak berisi gelombang2 elektromagnetik

2. Jumlah gelombang berdiri dengan panjang

gelombang antara λ dan λ + d λ

N(λ) d λ = (8 π V) / λ4 )dλ

V =volume kotak untuk gelombang 3 demensi

Radiasi

3. Tiap-tiap gelombang memberikan energi

kT ( sesuai dg termodinamika) Sifat radiasi

tergantung juga , sifat permukaan, bahan

pembuatnya, rupa benda , sifat pemantulan

radiasinya. ( k = konstanta Boltzmann = 1,38 10-34 J

/molekul K

4. Intensitas radiant dari kerapatan energi persatuan

volume.

Rumus Rayleigh-Jeans

Radiasi

Efek fotoelektrik

Energi E = h.f.

h = 6.62618 10-34 Js

f= frekuensi = c/λ

c= 3 108 m/s

Momentum p = E/c = h/ λ

Energi kinetik maksimum Emak = hf – W

W = fungsi kerja

Radiasi

Contoh soal

a. Berapakah energi dan momentum sebuah foton

cahaya merah yang panjang gelombangnya

650 nm?

b. Berapakah panjang gelombang foton ber energi

2,4 ev?

Radiasi

Jawab .

a. E = hc/λ = 3,06 10-19 J = 1,91 ev

p = h/λ = E/c = 1,91 ev/c

b. λ = hc/E = 517 nm

Fisika Dasar II

Oleh

Tenes Widoyo MPd.