Contoh radiasi termal
Radiasi termal
Radiasi yang dipancarkan oleh benda semacam itu karena suhunya disebut radiasi termal. Semua benda tidak hanya memancarkan radiasi seperti itu tetapi juga menyerapnya dari lingkungannya. Jika laju penyerapan dan emisi dari suatu benda menjadi sama, benda tersebut dikatakan berada dalam kesetimbangan termal dengan lingkungannya.
Spektrum radiasi termal dari benda padat panas kontinu dengan karakteristik sebagai berikut.
- 1: Semakin tinggi suhu, semakin besar radiasi termal yang dipancarkan. Mula-mula benda tampak redup, lalu bersinar terang.
- 2: Semakin tinggi suhu, semakin pendek panjang gelombang bagian spektrum yang memancarkan intensitas paling besar. Hal ini didukung oleh fakta bahwa warna benda panas berubah dari merah kusam menjadi kuning tinggi menjadi putih kebiruan. Dari warna benda panas yang dilihat kita dapat memperkirakan suhunya.
Radiasi termal yang dipancarkan oleh benda panas tidak hanya bergantung pada suhunya, tetapi juga pada bahan benda, bentuknya, dan sifat permukaannya. Misalnya, benda panas dengan permukaan yang dipoles memancarkan radiasi lebih sedikit daripada benda panas dengan permukaan kasar.
Sama seperti sifat gas nyata yang dapat dipahami dengan memperkenalkan konsep “gas ideal”, sifat radiasi termal dapat dipahami dengan memperkenalkan radiator ideal. Hal ini karena spektrum radiasi termal yang dipancarkan hanya bergantung pada suhu radiator dan tidak hanya pada material, bentuk, atau sifat permukaan radiator yang ideal.
Radiator yang ideal dapat ditentukan dengan membentuk rongga di dalam warna hitam suatu material dengan dindingnya ditahan pada suhu seragam. Sebuah lubang kecil dibor melalui dinding untuk memungkinkan radiasi.
Di dalam rongga untuk melarikan diri ke laboratorium untuk eksperimen. Radiasi termal semacam itu disebut radiasi rongga atau radiasi benda hitam atau radiasi suhu karena hanya bergantung pada suhu dinding rongga dan bukan pada materialnya dan faktor-faktor lain yang diuraikan di atas radiasi rongga membantu kita memahami sifat radiasi termal seperti halnya gas ideal membantu kita memahami materi dalam bentuk gasnya.
Radiasi yang muncul dari lubang rongga jauh lebih kuat daripada yang berasal dari dinding rongga. Pelajari Juga: Konduksi, Konveksi, dan Radiasi Ada tiga sifat radiasi rongga yang saling terkait, semuanya diverifikasi dengan baik di laboratorium, bahwa setiap teori radiasi rongga kebanyakan menjelaskan.
1: Hukum Stephen Boltzmann
Total daya yang dipancarkan per satuan luas bukaan rongga yang dijumlahkan untuk semua panjang gelombang disebut intensitas pancarannya I(T) dan dihubungkan dengan temperatur oleh radiasi:
2: Cahaya Spektral
Radiansi spektral R(λ) memberi tahu kita bagaimana intensitas radiasi rongga bervariasi dengan panjang gelombang untuk suhu tertentu. Didefinisikan sehingga hasil kali R(λ) dλ memberikan daya radiasi per satuan luas dengan rentang panjang gelombang dari λ hingga λ+dλ. R(λ) secara statistik adalah fungsi distribusi dari bentuk tersebut.