Hal-Hal Penyebab Terjadinya Radiasi

Penyebab Terjadinya Radiasi

Sebelum membahas tentang radiasi, pernahkah kalian melihat tukang las sedang mengerjakan pengelasan? Seorang tukang las sedang mengelas besi. Ketika besi dilas akan terjadi perubahan warna pada bagian yang dilas. Mula-mula besi berwarna kemerahan dan warnanya terus bergeser kearah warna putih. Seiring dengan semakin panasnya suhu pada bagian tersebut. Perubahan warna yang terjadi adalah radiasi yang dipancarkan besi pada suhu tinggi.

Kemudian, adakah hubungannya antara suhu benda dengan radiasi panas yang dipancarkannya? Mungkinkah sebuah benda memancarkan radiasi pada suhu yang rendah? Nah, untuk menjawab semua itu akan kita pelajari lebih jauh tentang hubungan tersebut.

A. Benda Hitam

Benda hitam adalah bahan yang mampu menyerap seluruh radiasi. Misalnya, baju berwarna hitam atau gelap dipakai pada siang hari. Tentunya kamu akan cepat merasakan gerah bukan. Karena kenapa? Karena permukaan benda yang berwarna hiyam akan menyerap kalor lebih cepat dari permukaan benda yang berwarna cerah. Hal inilah yang menyebabkan kita lebih cepat merasa gerah jika memakai baju berwarna hitam pada siang hari. Sebaliknya jika kita memakai baju hitam atau gelap pada malam hari akan terasa lebih nyaman karena permukaan benda mudah memancarkan kalor dari pada warna lain.

Pancaran cahaya pada benda yang dipanaskan disebut sebagai radiasi ternal. Radiasi ternal pada permukaan benda dapat terjadi pada suhu berapapun. Radiasi ternal pada suhu rendah tidak dapat kita lihat karena terletak pada daerah inframerah.

Selain memancarkan radiasi, permukaan bahan juga dapat menyerap radiasi. Kemampuan bahan untuk menyerap radiasi tidak sama. Semakin mudah bahan menyerap radiasi semakin mudah pula bahan itu memancarkan radiasi.

Benda hitam memancarkan radiasi dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Radiasi gelombang elektromagnetik yang dipancarkan benda hitam bergantung pada suhu benda hitam tersebut. Ketika suhu permukaan benda hitam turun maka radiasi benda hitam bergeser ke arah intensitas yang lebih rwndah dan panjang gelombangnya lebih panjang. Demikian pula sebaliknya.

Jadi, benda yang permukaannya gelap atau hitam akan mudah menyerap kalor dan mudah memancarkannya.

B. Hukum Pergeseran Wien

Sebelumnya kita telah membahas tentang radiasi benda hitam dari artikel di atas. Intensitas radiasi benda hitam berbanding lurus dengan pangkat empat dari suhu mutlaknya. Spektrum radiasi benda hitam pada awalnya dipelajari oleh Rayleigh dan Jeans menggunakan pendekatan fisika. Mereka meninjau radiasi dalam rongga bertemperatur T yang dindingnya merupakan pemantul sempurna sebagai sederetan gelombang elwktromagnetik. Akan tetapi pada suhu 2. 000 K bentuk grafik hasil eksperimen berbeda dengan bentuk grafik yang dikemukakan Rayleigh dan Jeans,

Rayleigh dan Jeans meramalkan bahwa benda hitam ideal pada kestimbangan ternah akan memancatkan radiasi dengan daya tak terhingga. Ramalan ini dekenal dengan bencana ultraungu.

Ilmuan lain, yang mempelajari benda hitam adalah Wilhelm Wien. Wien mempelajari hubungan antara suhu dan panjang gelombang pada intensitas maksimum. Puncak-puncak kurva menunjukkan intensitas radiasi pada tiap-tiap suhu. Puncak kurva bergeser kearah panjang gelombang yang pendek jika suhu semakin tinggi. Panjang gelombang pada intensitas maksimum ini disebut sebagai maks.

C. Penerapan Radiasi Benda Hitam

1. Penentuan suhu permukaan matahari

Suhu permukaan matahari atau bintang ditentukan dengan mengukur daya radiasi matahari yang diterima bumi. Dengan menggunakan hukum Stefan-Boltzmann, matahari memancarkan daya yang sama kesegala arah. Dengan demikian bumi hanya menyerap sebagian kecil. Meskipin bumi menyerap sebagian daya dari mataharu, namun bumi mampu memancarkan daya ke segala arah.

2. Radiasi energi dipancarkan manusia.

Sebagian besar eneegi manusia diradiasikan dalam bentuk radiasi elektromagnetik, khususnya inframerah. Untuk dapat memancarkan suatu energi dari lingkungan sekitarnya. Total energi dipancarkan oleh manusia adalah selisih antara energi yang diserap dengan energi yang dipancarkan.

Dari uraian diatas, dapat disimpulkan bahwa radiasi adalah pancaran cahaya/suhu pada benda yang dipanaskan. Seperti contoh besi yang dipanaskan. semakin mudah benda menyerap radiasi maka semakin mudah pula benda itu memancarkan radiasi. Adapun cara penerapan radiasi yaitu yang pertama penentuan suhu permukaan matahari, matahari memancatkan daya ke segala arah. Yang kedua, radiasi energi yang dipancarkan manusia, untuk dapat memancarkan suatu energi, tubuh manusia harus menyerap energi dari lingkungan sekitarnya.

Leave a Reply