Penerapan Fisika Modern Untuk Materi Radiasi Benda Hitam
Teori radiasi benda hitam dikemukakan oleh Max Planck pada tahun 1900 berdasarkan hasil eksperimennya. Planck menganggap bahwa gelombang elektromagnetik berperilaku sebagai osilator-osilator di rongga. Getaran yang ditimbulkan osilator kemudian diserap dan dipancarkan kembali oleh atom-atom. Planck sampai pada kesimpulan bahwa energi yang dipancarkan dan diserap tidaklah kontinu tetapi dalam bentuk paket-paket energi listrik yang disebut kuanta.
Dengan menggunakan prinsip radiasi benda hitam kita dapat menentukan daya yang dipancarkan oleh matahari, suhu matahari, dan radiasi yang dipancarkan oleh tubuh manusia.
Penentuan Suhu Permukaan Matahari
Tidak terbayang bukan bagaimana cara mengukur suhu matahari? Dengan menggunakan prinsip radiasi benda hitam, kita bisa mengukur suhu permukaan matahari atau bintang dengan cara mengukur daya radiasi yang diterima bumi. Matahari memancarkan daya yang sama ke segala arah, dan bumi hanya menyerap sebagian kecil daya dari matahari. Namun bumi mampu memancarkan daya ke segala arah. Misalkan bumi dalam keseimbangan termal. Maka daya yang diserap bumi sama dengan daya yang dipancarkan. Dengan demikian besarnya suhu permukaan matahari dapat ditentukan.
Radiasi Energi Yang Dipancarkan Manusia
Penerapan radiasi benda hitam juga dapat diterapkan pada benda-benda yang tidak berada dalam kesetimbangan radiasi. Sebagian besar energi manusia diradiasikan dalam bentuk radiasi elektromagnetik, khususnya infra merah. Untuk dapat memancarkan suatu energi , tubuh manusia harus menyerap energi dari lingkungan sekitarnya. Total energi yang dipancarkan manusia adalah selisih antara energi yang diserap dengan energi yang dipancarkan.
Konsep ini dimanfaatkan untuk membuat temometer inframerah (infrared thermometer) disebut juga thermometer laser (jika dilengkapi dengan laser). Selain itu termometer jenis ini dikenal juga dengan sebutan termometer tanpa sentuh karena dalam mengukur suhu benda atau tubuh, temometer tersebut tanpa bersentuhan dengan obyek yang akan diukur suhunya.
 |
| Termometer Inframerah |
Prinsip dasar termometer inframerah adalah bahwa semua obyek memancarkan energi infra merah. Semakin panas suatu benda, maka molekulnya semakin aktif dan semakin banyak energi infra merah yang dipancarkan. Termometer Inframerah menawarkan kemampuan untuk mendeteksi temperatur secara optik selama objek diamati, radiasi energi sinar inframerah diukur, dan disajikan sebagai suhu. Thermometer ini menawarkan metode pengukuran suhu yang cepat dan akurat dengan objek dari kejauhan dan tanpa disentuh. Termometer jenis ini sangat cocok digunakan untuk objek bergerak cepat, jauh letaknya, sangat panas, berada di lingkungan yang bahaya, dan/atau adanya kebutuhan menghindari kontaminasi objek (seperti makanan, alat medis, obat-obatan, produk atau test, dan lain sebagainya).