RADIASI BENDA HITAM

START

Kompetensi Materi Video Evaluasi

Contoh Praktek

Kompetensi Materi

Vide

o

Evaluasi

Standar Kompetensi Siswa mampu memahami hubungan antara perilaku

sistem partikel penyusun suatu zat secara mikroskopik dengan akibat yang ditimbulkannya pada skala makroskopik, serta memmiliki kemampuan dalam menelaah sifat-sifat zat tersebut.

Kompetensi Dasar Siswa mampu menjelaskan peristiwa radiasi benda

hitam Siswa mapu menjelaskan kapasitas panas zat padat

menurut Einstein dan Debaye

NEXTBACK

Kom

pete

nsi Materi Video Evaluasi

Cakupan Materi Pokok Bahasan Aplikasi Statistik Bose-Einstein Sub Pokok Bahasan Radiasi benda hitam Kapasitas panas zat padat menurut

Einstein dan Debaye Indikator Menjelaskan peristiwa radiasi benda

hitaam Menurunkan hukum Stefan-Boltzmann

Menjelaskan kapasitas panas zat padat menurut Einstein dan Debaye

Kom

pete

nsi Materi Video Evaluasi

Materi 2

Materi 3

Materi 4

Materi 5

Materi 1

Pengertian Benda Hitam

Hukum Stefan-Boltzman

Teori Klasik Radiasi Benda Hitam

Teori Planck Radiasi Benda Hitam

Panas Spesifik Statistik Bose-Einstein

Kompetensi M

ater

i

Video Evaluasi

Benda hitam (blackbody) adalah sebutan untuk benda yang mampu menyerap kalor radiasi (radiasi termal) dengan baik

Benda hitam merupakan benda ideal yang mampu menyerap atau mengabsorbsi semua radiasi yang mengenainya, serta tidak bergantung pada frekuensi radiasi tersebut.Bisa dikatakan benda hitam merupakan penyerap dan juga pemancar yang sempurna.

Materi 1

Materi 2

Materi 3

Materi 4

Materi 5

NEXTBACK

Kompetensi M

ater

i

Video Evaluasi

Benda hitam (blackbody) adalah sebutan untuk benda yang mampu menyerap kalor radiasi (radiasi termal) dengan baik

Materi 1

Materi 2

Materi 3

Materi 4

Materi 5

NEXTBACK

Kompetensi M

ater

i

Video Evaluasi

Benda hitam merupakan benda ideal yang mampu menyerap atau mengabsorbsi semua radiasi yang mengenainya, serta tidak bergantung pada frekuensi radiasi tersebut.Bisa dikatakan benda hitam merupakan penyerap dan juga pemancar yang sempurna.

Materi 1

Materi 2

Materi 3

Materi 4

Materi 5

NEXTBACK

Materi Video EvaluasiKompetensi

Hukum Stefan-Boltzman Jumlah energi yang dipancarkan

persatuan permukaan sebuah benda hitam dalam satuan waktu akan berbanding lurus dengan pengkat empat temperatur termodinamika nya.

P= daya radiasi (Watt) A= Luas Permukaan (m2) e=koofisien emisivitas T=suhu mutlak benda (K)

NEXTBACK

Materi 1

Materi 2

Materi 3

Materi 4

Materi 5

Materi Video EvaluasiKompetensi

Hukum Pergeseran WienMateri 1

Materi 2

Materi 3

Materi 4

Materi 5

NEXTBACK

Kompetensi

Materi Video Evaluasi

Wiljhemn Wien menemukan adanya pergeseran panjang gelombang maksimum saat suhu benda hitam berubahKenaikan suhu benda hitam menyebabkan panjang gelombang maksimum yang dipancarkan benda akan mengecil.

Teori klasik radiasi benda hitam, yaitu: hukum eksponensial Wien dan hukum Raileigh-Jeans. Suatu prakiraan penting terhadap bentuk fungsi universal

u(f;T) dinyatakan pertama kali pada tahun 1893 oleh Wien, yang memiliki bentuk Rayleigh dan Jeans

menyatakan bahwa gelombang gelombang elektromagnetik stasioner dalam rongga dapat

dipertimbangkan memiliki suhu T, karena mereka secara konstan bertukar energi dengan dinding-

dinding dan menyebabkan termometer dalam rongga mencapai suhu yang sama dengan dinding

Teori Klasik Radiasi Benda HitamMateri 1

Materi 2

Materi 3

Materi 4

Materi 5

Kompetensi

Materi Video Evaluasi

Fisika klasik gagal menjelaskan tentang

radiasi benda hitam.Inilah dilema fisika klasik di

mana Max Planck mencurahkan seluruh

perhatiannya.Anggapan baru ini sangat radikal dan bertentangan dengan fisika klasik, yaitu

sebagai berikut: 1. Radiasi yang

dipancarkan oleh getaran molekul-molekul tidaklah

kontinu tetapi dalam paket-paket energi

diskret, yang disebut kuantum (sekarang

disebut foton)

Teori Planck Radiasi Benda Hitam Materi 1

Materi 2

Materi 3

Materi 4

Materi 5

NEXTBACK

Kompetensi

Materi Video Evaluasi

Besar energi yang berkaitan denagn foton adalah E = hf, sehingga untuk n buahb foton maka energinya dinyatakan oleh

dengan n = 1, 2, 3, …..(bilangan asli), dan f adalah frekuensi getaran molekul-molekul. Tingkat energi nya hf, 2hf, 3hf, ……sedang h disebut tetapan Planck, dengan h = 6,6 x10-34 J s

Materi 1

Materi 2

Materi 3

Materi 4

Materi 5

NEXTBACK

Kompetensi

Materi Video Evaluasi

Berdasarkan teori kuantum di atas, Planck dapat menyatukan hukum radiasi Wien dan hukum radiasi Rayleigh-Jeans, dan menyatakan hukum radiasi benda hitamnya yang akan berlaku untuk semua panjang gelombang. Hukum radiasi Planck adalah

h = 6,6 x 10-34 Js adalah tetapan Planck, c = 3,0 x 108 m/s adalah cepat rambat cahaya, k= 1,38 x 10-34 J/K adalah tetapan Boltzmann, dan T adalah suhu mutlak benda hitam.

Materi 1

Materi 2

Materi 3

Materi 4

Materi 5

Kompetensi

Materi Video Evaluasi

Einstein menganggab padatan terdiri dari N atom yang masing-masing

bervibrasi (berosilasi) secara bebas pada arah tiga dimensi, dengan

frikuensi fE. Energi tiap osilator adalahEn = nhfE

dimana n adalah bilangan kuantum, n = 0,1,2,3,… Jika jumlah osilator tiap kasus energi adalah En dan E0 adalah jumlah osilator pada status 0, maka sesuai

dengan fungsi Boltzmann

Energi rata-rata osilator adalah

sehingga panas spesifik menjadi

Panas Spesifik Statistik Bose-EinsteinMateri 1

Materi 2

Materi 3

Materi 4

Materi 5

NEXTBACK

Kompetensi

Materi Video Evaluasi

PETUNJUK EVALUASI

Mulai

1. Berdo’alah sebelum anda mulai mengerjakan

2. Tekan tombol MULAI yang berada di bawah ini untuk

mengerjakan soal latihan.

3. Jawablah dengan mengklik tombol A, B, C, atau D yang berada

di samping pernyataan sebagai jawaban yang benar.

4. Jika jawaban benar maka akan muncul komenter yang

menyatakan bahwa jawaban Anda benar.

5. Jika jawaban salah, maka akan muncul komentar yang

menunjukkan bahwa jawaban Anda salah dan dapat memilih

jawaban lainnnya hingga benar.

6. Tekan tombol untuk melanjutkan pada soal nomor

berikutnya.

7. Tekan tombol untuk kembali pada soal nomor

sebelumnya.

8. Selamat mengerjakan !

SOAL NO. 1

Lampu pijar dapat dianggap berbentuk bola. Jari-jari lampu pijar pertama 3 kali jari-jari lampu pijar kedua. Suhu lampu pijar pertama 67o C dan suhu lampu pijar kedua 407o C. Tentukan perbandingan daya radiasi lampu pertama terhadap lampu kedua!

0,46

0,56

1,56

2,00

A

B

C

D

AlhamdulillaahAstaghfirullahal’adz

im !Astaghfirullahal’adz

im !Astaghfirullahal’adz

im !

NEXTBACK

SOAL NO. 2

Sebuah Benda Dengan Suhu 127oc Meradiasikan Kalor Dengan Laju 2J/S. Berapakan Laju Radiasi Kalor Jika Suhu Benda Tersebut 527oc?

32 J/s

28 J/s

30 J/s

20 J/s

A

B

C

D

AlhamdulillaahAstaghfirullahal’adz

im !Astaghfirullahal’adz

im !Astaghfirullahal’adz

im !

NEXTBACK

SOAL NO. 3

Kawat spiral lampu berpijar memiliki luas permukaan 40mm2 dan bersuhu 727oC. sebanyak 50% energi listrik pada lampu diubah menjadi panas yang diradisikan dan emisivitas kawat pijar bersifat seperti benda hitam.Tentukan daya yang diradiasikan lampu pijar!

0,30 W

0,13 W

A

B

C

D

AlhamdulillaahAstaghfirullahal’adz

im !Astaghfirullahal’adz

im !Astaghfirullahal’adz

im !

NEXTBACK

0,33 W

0,23 W

SOAL NO. 4

Kawat spiral lampu berpijar memiliki luas permukaan 40mm2 dan bersuhu 727oC. sebanyak 50% energi listrik pada lampu diubah menjadi panas yang diradisikan dan emisivitas kawat pijar bersifat seperti benda hitam. berapa daya listrik pada lampu?

0,36W

0,42W

0,55W

0,46W

A

B

C

D

Alhamdulillah Astaghfirullahal’adz

im !Astaghfirullahal’adz

im !Astaghfirullahal’adz

im !

NEXTBACK

SOAL NO. 5

Kawat spiral lampu berpijar memiliki luas permukaan 40mm2 dan

bersuhu 727oC. sebanyak 50% energi listrik pada lampu diubah menjadi

panas yang diradisikan dan emisivitas kawat pijar bersifat seperti benda

hitam. Jika tegangan pada lampu 220V berapakan besar arus yang

mengalir pada lampu?1,1mA

2,2mA

2,1mA

3,1mA

A

B

C

D

AlhamdulillaahAstaghfirullahal’adz

im !Astaghfirullahal’adz

im !Astaghfirullahal’adz

im !

NEXTBACK

Wassalamualaiku

m

Wr. Wb