pergeseran wean

Fenomena pemancaran cahaya (gelombang elektromagnetik) dari suatu bahan yang dipanaskan pada suhu tinggi, seperti pada besi dalam sebuah tungku atau elemen pemanas pada kompor listrik dikenal sebagai radiasi termal. Radiasi termal dari sebuah benda hitam di mana benda hitam adalah sebuah contoh ideal tidak terjadinya pemantulan cahaya dan fenomena radiasi ini disebut sebagai radiasi benda hitam. Pengukuran spektroskopi terhadap intensitas gelombang elektromagnetik yang dipancarkan sebagai fungsi panjang gelombang λ, atau frekuensi v, menghasilkan bentuk karakteristik dari spektra tersebut. Spektra radiasi benda hitam pada suatu temperatur menunjukkan karakteristik tertentu dan perubahan bentuknya sangat bergantung pada temperatur dan ini dapat dilihat pada Gambar 1.4.
Panjang gelombang pada titik maksimum, λ_maks bergeser menuju panjang gelombang pendek jika temperatur absolutnya dinaikkan. Perkalian antara λ_maks dengan T adalah mendekati konstan.

Fenomena ini dikenal sebagai hukum pergeseran Wien.

Spektra dari radiasi benda hitam.

Pada tahun-tahun yang dimulai dari akhir abad ke-19 hingga awal abad ke-20, tidak ada penjelasan teoritis yang dengan baik berhasil menjelaskan fenomena radiasi termal, meski terdapat beberapa usaha untuk menjelaskannya berdasarkan hukum-hukum fisika yang telah diketahui sebelumnya. Karenanya, bagi ahli fisika pada tahun-tahun itu, hal tersebut sangat membingungkan. Pada tahun 1900, Planck berhasil memperkenalkan sebuah konsep baru tentang sebuah kuantum energi yang menghasilkan perumusan yang dapat menjelaskan radiasi termal. Teori Planck ini memasukkan sebuah unit energi elementer yang berbanding lurus dengan frekuensi, v untuk setiap osilator dan mengijinkan energi dari osilator ini untuk diasumsikan sebagai perkalian bilangan bulat dari frekuensi v dan ditulis nhv. Ini adalah jumlah satuan energi minimum hv yang disebut sebagai kuantum energi dan h adalah konstanta Planck. Hasil eksperimen memberikan nilai h sebesar h = 6.6262 x 10^-34 J.s.
Contoh soal1: Panjang gelombang maksimum radiasi termal dari sebuah kristal galium arsenida (GaAs) yang dipanaskan dalam suatu ruang vakum untuk menghasilkan semikonduktor adalah 5.0 μm pada 308^oC. Hitung panjang gelombang maksimum ketika kristal dipanaskan pada suhu 400^oC
(Jawaban) Hukum pergeseran Wien memberikan sebuah nilai dari hasil perkalian antara panjang gelombang maksimum λ_maks dan temperatur absolut T sebagai berikut

λ_maksT = (5,0μm)(308 + 273K) = 2905 μmK

Dengan demikian kita mendapatkan panjang gelombang maksimum pada suhu 400^oC sebagai berikut

SOAl no 2
Temperatur permukaa sebuah bintang adalah 12000 Kelvin, & misalkan temperatur permukaan matahari adl 6000 Kelvin. Jika puncak spektrum matahari berada pada panjang gelombang 5000 angstrom pada panjang gelombang berapakah puncak spektrum bintang yang mempunyai temperatur 12 000 Kelvin?
Jawab