RADIASI BENDA HITAM

Johan Fransnico Pasaribu 140310060004

Patricilia Febrianty Kaunang140310060048

Tujuan Percobaan

Menguji hukum jarak kuadrat balik untuk radiasi termal

Menguji hukum Stefan Boltzman untuk radiasi benda hitam

Mengukur emisifitas benda dengan mempelajari radiasi termal yang dipancarkannya

Menentukan konstanta planck.

Teori dasar

Benda hitam adalah benda yang dapat menyerap seluruh radiasi elektromagnetik yang jatuh kepadanya (tidak ada radiasi yang dapat keluar atau dipantulkannya) dan juga yang dapat memancarkan seluruh panjang gelombang energy. Istilah "benda hitam" pertama kali diperkenalkan oleh Gustav Robert Kirchhoff pada tahun 1862.

Pengaruh temperatur terhadap intensitas dan panjang gelombang (emisi dari benda hitam)

Rayleigh - Jeans

Dalam penurunan rumus Raleigh-Jeans digunakan teori klasik elektromagnet dan termodinamika, yang merupakan usaha maksimal dalam menerapkan fisika klasik untuk memahami persoalan radiasi benda hitam.

Bencana Ultraviolet

Hukum Radiasi Planck

1

8)()()(

/

3

3

kThe

dvv

c

hdvvfvhvGdvvu

Menurut Planck, radiasi yang terpantul dari dinding rongga logam berasal dari radiasi yang diserap dan kemudian dipancarkan kembali dengan segera oleh atom-atom dinding rongga, selama selang waktu ini atom-atom bergetar pada frekuensi yang sama dengan frekuensi radiasi.

Hasil Percobaanr=22

T V P I

60 6.00E-03 3.75E+01 7.06E+03

110 1.10E-02 6.88E+01 1.29E+04

160 1.60E-02 1.00E+02 1.88E+04

210 2.10E-02 1.31E+02 2.47E+04

260 2.60E-02 1.63E+02 3.06E+04

2.72E+02r=27T V P I

60 6.00E-03 3.75E+01 7.06E+03

110 1.10E-02 6.88E+01 1.29E+04

160 1.60E-02 1.00E+02 1.88E+04

210 2.10E-02 1.31E+02 2.47E+04

260 2.60E-02 1.63E+02 3.06E+042.09E+02

r=32T v P I

60 6.00E-03 3.75E+01 7.06E+03

110 1.10E-02 6.88E+01 1.29E+04

160 1.60E-02 1.00E+02 1.88E+04

210 2.10E-02 1.31E+02 2.47E+04

260 2.60E-02 1.63E+02 3.06E+04

1.88E+04

I 1/r^22.72E+02 0.0020662.09E+02 0.001372166.1959 0.000977

I = P/A ; P = daya = k*V ; A = luas detektor = 0.00531 mk = 1/0.00016 Watt/VoltMemplot Grafik I terhadap 1/r2

ln i ln r5.605407 3.0910425.343649 3.2958375.113167 3.465736

byk lpsn v I lmd f f5 i/f5 ln(i/f5)

1 0.0001 8.62E-05 7E-07 3.48E+12 5.1E+62 1.96E-63 -144.392 0.0002 0.000172 7.76E-05 1.74E+12 1.59E+61 1.25E-61 -140.231

3 0.0003 0.000259 0.000155 1.16E+12 2.1E+60 1.43E-60 -137.799

4 0.0004 0.000345 0.000231 8.7E+11 4.98E+59 8.03E-60 -136.073

Mika merah

38 0.0038 0.003276 0.002846 9.16E+10 6.44E+54 5.9E-54 -122.565

39 0.0039 0.003362 0.002923 8.92E+10 5.66E+54 6.89E-54 -122.409

40 0.004 0.003448 0.003 8.7E+10 4.98E+54 8.03E-54 -122.257

14

1423

8.10

8.101,381.10 .673

h

kTh

347,435.10h

byk lpsn v I lmd f f5 i/f5 ln(i/f5)

1 0.0001 8.62E-05 7E-07 4.29E+14

1.45E+73 5.96E-78 -177.816

2 0.0002 0.000172 0.000751 4E+11 1.02E+5

8 1.69E-62 -142.236

3 0.0003 0.000259 0.0015 2E+11 3.2E+56 8.09E-61 -138.367

4 0.0004 0.000345 0.00225 1.33E+11

4.21E+55 8.18E-60 -136.053

5 0.0005 0.000431 0.003 1E+11 1E+55 4.31E-59 -134.392

Alumunium

14

1423

9.10

8.101,381.10 .673

h

kTh

348,364.10h

Analisa  Konstanta plank didapat dengan menggunakan grafik.

dimana hasil yang didapat negative. Berdasarkan data yang telah diolah, bahwa nilai konstanta planck jauh dari nilai literature. Hal tersebut disebabkan karena nilai frekuensi yang divariasikan memakai frekuensi ultraviolet dengan rentang 0.0000007-0.003 dan langsung dibagi banyaknya lapisan mika merah yang dipakai untuk mendapatkan nilai frekuensinya sehingga berakibat pula pada nilai konstanta planck.

Pada percobaan yang lain, kita membuktikan hukum jarak terbalik antara I dengan 1/r2. Dari hasil pengolahan data, didapat bahwa hukum tersebut benar. Hal tersebut juga diperlihatkan oleh grafik ln I terhadap ln r yang kemiringannya bernilai negatif

Kesimpulan Nilai konstanta plank

yang didapat berdasarkan grafik adalah:

Untuk mika merah, Untuk alumunium,

347,435.10h 348,364.10h

berdasarkan pengolahan data pada prosedur I didapatkan bahwa berlaku hukum jarak kuadrat terbalik, hal tersebut didapat berdasarkan grafik yang telah di plot yaitu: