Pada pengukuran intensitas
radiasi benda hitam (I) pada berbagai nilai panjang gelombang (λ) dapat
digambarkan grafik seperti pada
Gambar 7.1. Perubahan intensitas diukur pada
benda hitam yang memiliki suhu tetap T, tetapi λ berbeda-beda. Intensitas tersebut
terlihat meningkat seiring dengan peningkatan λ hingga mencapai nilai maksimum.
Kemudian intensitas menurun kembali seiring penambahan λ. Panjang gelombang
energi radiasi pada saat intensitasnya maksimum dinamakan λm (panjang gelombang
maksimum).
Pada pengukuran itu Wilhelm Wien
menemukan adanya pergeseran panjang gelombang maksimum saat suhu benda hitam
berubah. Kenaikan suhu benda hitam menyebabkan panjang gelombang maksimum yang dipancarkan benda akan
mengecil. Hubungan ini dapat dituliskan seperti persamaan berikut.
λm
T = c
dengan
: λm = panjang gelombang intensitas
radiasi maksimum (m)
T
= suhu mutlak benda (K)
c =
tetapan Wien (2,90.10-3 mK)
CONTOH 2
Sebuah benda hitam meradiasikan gelombang elektromagnetik
dengan panjang gelombang 8700 Å pada saat intensitas radiasinya maksimum.
Berapakah suhu permukaan benda yang memancarkan gelombang tersebut?
Penyelesaian
λm =
8700 Å = 8,7.10-7 m
c =
2,9.10-3 mK
Suhu benda dapat ditentukan sebagai berikut.
λm.T = c
c 2,9.10-3
T = ------- = -------------- = 3000 K atau 27270C
λm 8,7.10-7
LATIHAN SOAL
1. Lampu
pijar berbentuknya mendekati bola. Jari-jari lampu pijar pertama adalah empat
kali jari – jari lampu kedua. Suhu lampu pijar pertama dan kedua masing-masing
27OC dan 127OC. Berapakah perbandingan daya lampu pertama
dengan daya lampu kedua ?
2. Sebuah benda hitam yang bersuhu 27O
C dapat memancarkan radiasi dengan
intensitas sebesar 90 watt/m2. Luas penampangnya 50 cm2.
Berapakah :
a. daya radiasi,
b.
intensitas radiasinya jika suhunya dinaikkan hingga menjadi 327O
C ?
3. Diketahui tetapan Wien = 2,9 x 10-3mK.
Berapakah panjang gelombang elektromagnetik yang membawa radiasi kalor maksimum
dari sebuah benda yang bersuhu 127OC ?