4.14 Radiasi Termal

4
Radiasi termal: hitam Radiasi termal penting dalam thermometry, karena itis dasar suhu tinggi tepat diukur di atas kisaran termometer gas. Sebagai contoh efek radiasi termal, mempertimbangkan menempatkan tangan Anda di dekat benda panas dan mengalami cacing yang terjadi sebelum objek disentuh. Terbukti, kepala ditularkan di ruang antara objek dan tangan. Bahwa ini dapat accur tanpa intervensi materi dibuktikan dengan fakta bahwa kepala datang kepada kita dari matahari di 95 juta mil dari ruang kosong. Dengan konduksi dan konveksi, yang Tranter kepala dicapai melalui media materi dan kepala dapat ditransfer dengan cara ini hanya sejauh hal meluas atau bisakah itu sendiri akan dialihkan. Dengan proses radiasi, namun, kepala dipisahkan dari hubungannya dengan materi dan dapat melakukan perjalanan sebagai radiasi sejauh ruang meluas. Awalnya, gelombang radiasi yang disebut "gelombang radio". Namun, karena sifat radiasi datang untuk dipahami, istilah digantikan dengan istilah "gelombang elektromagnetik". Sebuah substansi dapat dirangsang untuk memancarkan radiasi elektromagnetik dalam beberapa cara: 1. Sebuah konduktor alectric membawa arus bolak-balik frekuensi tinggi memancarkan gelombang radio 2. Elektron berosilasi dalam magnetron-jenis tabung memancarkan micrrowaves. 3. cair padat atau panas memancarkan radiasi termal, yaitu, radiasi infra merah. 4. gas mengalami mengalirkan listrik dapat memancarkan radiasi terlihat atau ultraviolet 5. Zat terkena radiasi ultravioled dari sumber eksternal dapat memancarkan cahaya fluorescent. 6. Target logam dibombardir oleh kecepatan tinggi elektron memancarkan sinar-x. 7. Sebuah substansi yang atom radioaktif dapat memancarkan sinar gamma. Semua radiasi ini adalah gelombang elektromagnetik, hanya berbeda dalam frekuensi (atau panjang gelombang) dalam ruang hampa. Kami akan terlibat dalam bagian ini hanya dengan radiasi termal, yaitu, radiasi yang dipancarkan oleh padat atau cair berdasarkan temperatur nya. Karakteristik radiasi gas memerlukan perlakuan

description

fauzan

Transcript of 4.14 Radiasi Termal

Radiasi termal: hitamRadiasi termal penting dalam thermometry, karena itis dasar suhu tinggi tepat diukur di atas kisaran termometer gas. Sebagai contoh efek radiasi termal, mempertimbangkan menempatkan tangan Anda di dekat benda panas dan mengalami cacing yang terjadi sebelum objek disentuh. Terbukti, kepala ditularkan di ruang antara objek dan tangan. Bahwa ini dapat accur tanpa interensi materi dibuktikan dengan fakta bahwa kepala datang kepada kita dari matahari di !" juta mil dari ruang kosong. #engan konduksi dan koneksi, yang Tranter kepala dicapai melalui media materi dan kepala dapat ditransfer dengan cara ini hanya sejauh hal meluas atau bisakah itu sendiri akan dialihkan. #engan proses radiasi, namun, kepala dipisahkan dari hubungannya dengan materi dan dapat melakukan perjalanan sebagai radiasi sejauh ruang meluas. Awalnya, gelombang radiasi yang disebut $gelombang radio$. %amun, karena sifat radiasi datang untuk dipahami, istilah digantikan dengan istilah $gelombang elektromagnetik$.Sebuah substansi dapat dirangsang untuk memancarkan radiasi elektromagnetik dalam beberapa cara:&. Sebuah konduktor alectric membawa arus bolak'balik frekuensi tinggi memancarkan gelombang radio(. )lektron berosilasi dalam magnetron'jenis tabung memancarkan micrrowaes.*. cair padat atau panas memancarkan radiasi termal, yaitu, radiasi infra merah.+. gas mengalami mengalirkan listrik dapat memancarkan radiasi terlihat atau ultraiolet". ,at terkena radiasi ultraioled dari sumber eksternal dapat memancarkan cahaya -uorescent... Target logam dibombardir oleh kecepatan tinggi elektron memancarkan sinar'/.0. Sebuah substansi yang atom radioaktif dapat memancarkan sinar gamma.Semua radiasi ini adalah gelombang elektromagnetik, hanya berbeda dalam frekuensi 1atau panjang gelombang2 dalam ruang hampa. 3ami akan terlibat dalam bagian ini hanya dengan radiasi termal, yaitu, radiasi yang dipancarkan oleh padat atau cair berdasarkan temperatur nya. 3arakteristik radiasi gas memerlukan perlakuan khusus. 4ada bagian ini, kita akan mengasumsikan bahwa gas yang transparan terhadap radiasi termal.3etika radiasi termal tersebar oleh prims atau kisi difraksi, diperoleh spektrum kontinu dari spektrum yang terlihat dan radiasi inframerah tidak terlihat. #istribusi energi antara panjang gelombang arios adalah seperti itu, di bawah temperatur aboud "5556, energi radiasi inframerah pada tinggi suhu, semakin cahaya lebih terlihat dipancarkan. Secara umum, semakin tinggi suhu tubuh, semakin besar total energi yang dipancarkan.3ehilangan energi karena emisi radiasi termal dapat dikompensasikan dalam berbagai cara. Tubuh memancarkan mungkin sumber energi itu sendiri, seperti matahari7 atau, mungkin ada pasokan konstan energi listrik dari sekitarnya, seperti dalam kasus lampu. )nergi mungkin diberikan juga oleh kepala konduksi atau dengan pelaksanaan pekerjaan pada tubuh memancarkan. #engan tidak adanya sumber ini pasokan, satu'satunya cara lain di mana tubuh dapat menerima energi adalah dengan penyerapan radiasi dari lingkungannya. #alam kasus tubuh yang direndam dalam radiasi, energi internal tubuh akan tetap konstan ketika tingkat di mana energi radiasi yang dipancarkan sama dengan tingkat di mana energi radiasi diserap, dengan kata lain, daya radiasi keluar sama dengan insiden daya radiasi.4ercobaan menunjukkan bahwa daya radiasi meninggalkan tubuh sebagai radiasi termal tergantung pada suhu, di permukaan daerah, dan pada sifat permukaan pada tubuh. Total daya radiasi keluar elemen kecil dari permukaan, dibagi dengan luas permukaan, disebut e/itancebercahaya tubuh 1sebelumnya,daya pancar bercahaya2. Sebagai contoh, e/itance bercahaya tungsten pada &555 3 adalah .,+. k8 9 m(, pada (555 3 adalah (*. k8 9 m(, dan pada *5553 adalah &"*+ k8 9 m(.3etika radiasi termal insiden pada tubuh yang sama dari semua arah, radiasi dikatakan isotropik. Beberapa radiasi dapat diserap, beberapa tercermin, dan beberapa ditransmisikan. Secara umum, radiasi insiden isotropik dari semua panjang gelombang yang diserap tergantung pada suhu dan sifat permukaan tubuh menyerap. :raksi dari total insiden daya radiasi yang diserap disebut absorptiitas. #alam kesetimbangan termal, proses penyerapan dan emisi daya radiasi yang sama dan berlawanan. Total emisiitas ;, sama dengan absorptiitas tersebut, dide&, dan air laut adalah 5,!.. Ada beberapa ?at, seperti jelaga atau karbon jelaga, yang emisiitas sangat hampir kesatuan, yaitu, hampir emitor ideal. =ntuk tujuan teoritis, hal ini berguna untuk memahami ?at yang ideal yang mampu baik menyerap semua radiasi termal jatuh di atasnya atau memancarkan semua energi yang disediakan untuk itu dalam dari radiasi termal.Substansi seperti ini disebut hitam a. @ika hitam yang ditunjukkan oleh bb subscript, kita memiliki; bb=1Sebuah pendekatan eksperimental yang sangat baik untuk hitam yang disediakan oleh rongga tertutup oleh suhu tinggi dinding buram. #inding interior,yang dipertahankan pada suhu yang seragam, memungkinkan radiasi termal melewati lubang kecil dibandingkan dengan dimensi rongga. Setiap radiasi memasuki lubang benar'benar diserap oleh dinding setelah re-eksi diulang di dinding, dengan hanya sejumlah diabaikan akhirnya menemukan jalan keluar lubang. Aal ini berlaku terlepas dari komposisi bahan dinding interior.Radiasi yang dipancarkan oleh dinding interior juga sama diserap atau difustercermin sejumlah besar kali, sehingga rongga diisi dengan radiasi hitam isotropik. Bari kita mende