Hukum Pergeseran Wien

Pada sebuah benda hitam, panjang gelombang maksimum bergantung pada suhu mutak benda hitam tersebut. Hubungan antara panjang gelombang dengan suhu mutlak yang dinyatakan dalam persamaan sebagai berikut :

λ_m .T = C 

dengan λ_m merupakan panjang gelombang yang sesuai dengan radiasi energi maksimum, T adalah temperatur termodinamik benda, dan C adalah tetapan pergeseran Wien (2,898 × 10^-3 mK). Hubungan tersebut disebut Hukum pergeseran Wien, yang dinyatakan oleh Wilhelm Wien (1864 - 1928), seperti terlihat pada foto di atas nak anak...

Gambar Grafik hubungan pergeseran Wien.

Gambar diatas menunjukkan grafik hubungan antara intensitas radiasi dan panjang gelombang radiasi benda hitam ideal pada tiga temperatur yang berbeda. Grafik ini dikenal sebagai grafik distribusi spektrum. Intensitas merupakan daya yang dipancarkan per satuan panjang gelombang. Ini merupakan fungsi panjang gelombang I maupun temperatur T, dan disebut distribusi spektrum.

Dari grafik terlihat bahwa puncak kurva penyebaran energi spektrum bergeser ke arah ujung spektrum panjang gelombang pendek dengan semakin tingginya temperatur.

Fungsi distribusi spektrum P (λ,T) dapat dihitung dari termodinamika klasik secara langsung, dan hasilnya dapat dibandingkan dengan yang tertera pada gambar di atas. 

Hasil perhitungan klasik ini dikenal sebagai Hukum Rayleigh- Jeans yang dinyatakan:

P (λ,T) = 8 π k T λ^-4

dengan k merupakan konstanta Boltzmann.

Hasil ini sesuai dengan hasil yang diperoleh secara percobaan untuk panjang gelombang yang panjang, tetapi tidak sama pada panjang gelombang pendek. Begitu λ mendekati nol, fungsi P (λ, T ) yang ditentukan secara percobaan juga mendekati nol, tetapi fungsi yang dihitung mendekati tak terhingga karena sebanding dengan λ^-4. Dengan demikian, yang tak terhingga yang terkonsentrasi dalam panjang gelombang yang sangat pendek. Hasil ini dikenal sebagai katastrof ultraviolet.

Contoh Soal :

Soal (UN 2010)

Intensitas radiasi yang diterima pada dinding dari tungku pemanas ruangan adalah 66,3 W.m−2 . Jika tungku ruangan dianggap benda hitam dan radiasi gelombang elektromagnetik pada panjang gelombang 600 nm, maka jumlah foton yang mengenai dinding persatuan luas persatuan waktu adalah…( h = 6,63 x 10^{− 34} J.s, c = 3 x 10⁸ m.s⁻¹)

A. 1 x 10¹⁹ foton

B. 2 x 10¹⁹ foton

C. 2x 10²⁰ foton

D. 5x 10²⁰ foton

E. 5 x 10²¹ foton

Pembahasan:

Diketahui:

I = 66,3 W/m²

λ = 600 nm = 6 . 10^-7 m

h = 6,63 x 10^{− 34} J.s

Sebelum menghitung yuk kita mendengarkan dulu lagu berikut,...biar kalian gak stress!!....

Ini kalian bisa lihat juga video dari 'sastrawan fisika' yang diambil dari youtube. gimana ? lebih jelas kaan..apa itu Hukum Pergeseran Wien

Quiz :
Ayo...kerjakan kuisnya juga agar kalian dapat sertifikat ya...Semangat!!!

ProProfs - Soal Hukum Pergeseran Wien » Create your own Personality Quiz

Pertanyaan Diskusi :

Matahari mempunyai beberapa lapisan, yaitu ini matahari, zona radiasi, zona konveksi, fotosfer, kromosfer dan korona. Pada lapisan fotosfer bagian atas mempunyai suhu 4500K dan pada kedalaman 260 km suhunya mencapai 6800 K. Berapa panjang gelombang pada intensitas maksimum pada suhu tersebut?

 Silakan tulis jawaban atau pertanyaan bila adda yang tidak dimengerti di kolom komentar...Terima kasih...Selamat Belajar!