Pada tahun 1879
seorang ahli fisika dari Austria, Josef Stefan melakukan eksperimen untuk
mengetahui karakter universal dari radiasi benda hitam. Ia menemukan bahwa daya
total per satuan luas yang dipancarkan pada semua frekuensi oleh suatu benda
hitam panas (intensitas total) adalah sebanding dengan pangkat empat dari suhu
mutlaknya. Sehingga dapat dirumuskan:
Dengan I menyatakan
intensitas radiasi pada permukaan benda hitam pada semua frekuensi, T adalah
suhu mutlak benda, dan σ adalah tetapan Stefan-Boltzman, yang bernilai 5,67 ×
10-8 Wm-2K-4. Gambar berikut
memperlihatkan spektrum cahaya yang dipancarkan benda hitam sempurna pada
beberapa suhu yang berbeda. Grafik tersebut memperlihatkan bahwa antara antara
panjang gelombang yang diradiasikan dengan suhu benda memiliki hubungan yang
sangat rumit.
Untuk kasus benda
panas yang bukan benda hitam, akan memenuhi hukum yang sama, hanya diberi
tambahan koefisien emisivitas yang lebih kecil daripada 1 sehingga:
Intensitas merupakan
daya per satuan luas, maka persamaan diatas dapat ditulis sebagai:
Keterangan:
P = daya radiasi (W)
Q = energi kalor (J)
A = luas permukaan benda (m2)
e = koefisien emisivitas
T = suhu mutlak (K)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar