Salah satu hasil eksperimen yang paling menarik perhatian para ilmuwan di akhir abad kesembilan belas adalah penelitian cahaya yang dipancarkan oleh benda-benda ketika mereka sangat panas, seperti "besi panas" atau bahkan batu bara di bara. Pandai besi pada saat itu sudah tahu bahwa ketika besi berubah menjadi merah, suhunya sekitar 1.000 K, membuatnya lebih mudah untuk bekerja.
Untuk mempelajari cahaya yang dipancarkan oleh benda panas, model diusulkan di mana idenya adalah untuk melakukan perhitungan hanya pada radiasi yang dihasilkan oleh agitasi termal benda. Tubuh seperti itu harus menyerap semua radiasi yang mencapainya, tidak mampu memantulkannya. Dengan demikian, bodinya harus benar-benar hitam, oleh karena itu nama modelnya: radiasi benda hitam.
Ketika melihat ke masa lalu, dengan mempertimbangkan apa yang kita ketahui hari ini, kita dapat menegaskan bahwa studi tentang radiasi benda hitam menandai munculnya Mekanika kuantum.
Pertama, kita harus benar-benar memahami apa itu radiasi benda hitam. Ketika kita memanaskan tubuh, ia mulai memancarkan radiasi elektromagnetik. Dengan demikian, kita dapat mengatakan bahwa spektrum radiasi ini tergantung pada suhu tubuh. Misalnya, tungku industri baja atau matahari menghasilkan radiasi melalui agitasi termal. Jika kita melihat bara merah-panas, kita akan benar-benar melihat radiasi benda hitam dari suatu benda pada suhu yang sangat tinggi.
lampu filamen
Contoh radiasi benda hitam yang kita miliki dalam kehidupan sehari-hari adalah lampu filamen. Ketika arus listrik melewati filamen lampu, ia memanas oleh efek Joule dan berperilaku seperti benda hitam. Ketika suhu mendekati 2000 K, sebagian energi dipancarkan sebagai cahaya tampak, yang digunakan untuk penerangan. Namun, sebagian besar energi panas dipancarkan dalam spektrum inframerah dan tidak digunakan dalam penerangan.
Untuk meningkatkan efisiensi pencahayaan lampu listrik, perlu untuk meningkatkan suhu filamen. Agar dapat menghasilkan cahaya yang mirip dengan sinar matahari, filamen harus beroperasi pada suhu yang mirip dengan permukaan Matahari, yaitu sekitar 5.700 K. Tungsten yang digunakan untuk membuat filamen lampu memiliki suhu leleh 3137 K.
Jangan berhenti sekarang... Ada lagi setelah iklan ;)
Oleh Domitiano Marques
Lulus Fisika
Tim Sekolah Brasil
Fisika modern - Fisika - Sekolah Brasil
Apakah Anda ingin mereferensikan teks ini di sekolah atau karya akademis? Lihat:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Radiasi benda hitam"; Sekolah Brasil. Tersedia di: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/radiacao-corpo-negro.htm. Diakses pada 27 Juni 2021.
