Ringkasan materi dan pembahasan soal UN fisika tentang radiasi benda hitam dilengkapi soal-soal latihan
Fisika: Radiasi Benda Hitam, Pergeseran Wien, Hipotesis Planck, Efek Fotolistrik, Panjang Gelombang de Broglie
RADIASI BENDA HITAMDeskripsi lengkap
isi teori kuantumFull description
a
Laporan percobaan Benda Hitam
Penyelesaian soal-soal fisika teori kuantum planckDeskripsi lengkap
faktor bentuk radiasi dan jenis radiasiFull description
Bilangan lubang hitam 123 adalah permainan bilangan yang menarik. Fenomena ini bisa dibuktikan secara matematis, dan berlaku untuk semua bilangan bulat positifDeskripsi lengkap
Teori Planck Radiasi Benda Hitam Teori Wien cocok dengan dengan spektrum radiasi radiasi benda hitam untuk panjang gelombang gelombang yang pendek, dan menyimpang untuk panjang gelombang yang panjang. Teori Rayleigh-Jeans cocok dengan spektrum radiasi benda hitam untuk panjang gelombnag yang panjang, dan menyimpang untuk panjang gelombang yang pendek. Jelas bahwa fisika klasik gagal menjelaskan tentang radiasi benda hitam. Inilah dilema fisika klasik di mana Max Planck mencurahkan seluruh perhatiannya. Pada tahun 1900, Planck memulai pekerjaannya membuat suatu angapan baru tentang sifat dasar dari getaran molekul dalam dinding-dinding rongga benda hitam (pada saat itu elektron belum ditemukan). Max Planck menurunkan rumus untuk radiasi benda hitam dan ia berhasil secara specktak uler uler menerangkan bentuk kurva I sebagai fungsi λ. Rumus yang diperoleh oleh Max Planck adalah sebagai berikut : Dengan h adalah konstanta yang dinamakna konstanta Planck. h = 6,626 x 10
-34
J.s
Berikut gambar perhitungan Planck.
Teori Planck T=1595K
I λ
Dat
a
0
2
4
6
Dalam menurunkan teori ini Planck memakai anggapan seperti Reyleigh-Jeans yaitu dengan menganggap bahwa radiasi yang dihasilkan oleh muatan atau molekul yang bergetar. Disamping itu ia menambah 2 asumsi yang sangat berani dan controversial mengenai osilasi molekul-molekul pada dinding benda berongga. 1. Molekul yang berosilasi akan memancarkan energy diskrit (tidak kontinu). En diberikan dengan rumus E = nhf Dengan n merupakan bilangan bulat positif yang dinamakan bilangan kuantum dan f adalah frekuensi getaran molekul-molekul ini. Energy dari molekul dikatakan terkuantisasi dan keadaan-keadaan dimana energy diperbolehkan dinamakan keadaan kuantum(“Quatum States”). Gambar 5.7 melukiskan keadaan kuatum dengan energy yang bertingkat-tingkat yang diusulkan Planck.
i E
n=∞
n
4hf
4
3hf
3
2hf
2
hf
1
0
0
Gambar 5.7
2. Molekul memancarkan atau menyerap energy dalam satuan-satuan energy yang diskrit yang dinamakan kuanta foton mempunyai energi (foton). Tiap foton mempunyai energi sebesar E=hf Molekul akan memancarkan atau menyerap energi hanya ketika ia berubah keadaan kuantumnya. Jika ia tetap pada suatu keadaan kuatum tidak ada energi yang dipancarkan atau diserap. Dengan asumsi yang berani dan radikal ini, Planck berhasil mempelopori terbukanya cabang baru fisika yaitu mekanika kuantum.
