Latihan Fisika Kelas XII Radiasi benda Hitam
# 5
Pilgan

Sebuah benda pada suhu tertentu memancarkan gelombang 3 mm dengan intensitas 2.000 W/m2. Menurut distribusi Rayleigh-Jeans, besar intensitas panjang gelombang 4 mm yang dipancarkan adalah ... W/m2.

A

632,81

B

728,93

C

813,11

D

913,50

E

1.205,56

Pembahasan:

Diketahui:

Panjang gelombang λ1=\lambda_1= 3 mm

Panjang gelombang λ2=\lambda_2= 4 mm

Intensitas I1=I_1= 2.000 W/m2

Ditanya:

Intensitas I2I_2 = ?

Jawab:

Rayleigh dan Jeans mengemukakan model distribusi intensitas radiasi dan panjang gelombang yang menjadi teori klasik benda hitam. Model tersebut mengikuti persamaan berikut.

I=2πckTλ4I=\frac{2\pi ckT}{\lambda^4}

cc adalah kecepatan cahaya, kk adalah tetapan Boltzmann, TT adalah suhu, dan λ\lambda adalah panjang gelombang.

Karena suhu benda sama, maka hanya panjang gelombang yang berbeda.

I1I2=2πckTλ142πckTλ24\frac{I_1}{I_2}=\frac{\frac{2\pi ckT}{\lambda_1^4}}{\frac{2\pi ckT}{\lambda_2^4}}

I1I2=λ24λ14\frac{I_1}{I_2}=\frac{\lambda_2^4}{\lambda_1^4}

I2=λ14λ24I1I_2=\frac{\lambda_1^4}{\lambda_2^4}I_1

I2=3444(2.000)I_2=\frac{3^4}{4^4}\left(2.000\right)

I2=81256(2.000)I_2=\frac{81}{256}\left(2.000\right)

I2=632,81I_2=632,81 W/m2

Jadi, besar intensitas panjang gelombang 4 mm yang dipancarkan adalah 632,81 W/m2.