Upload
blablakan
View
235
Download
15
Embed Size (px)
Citation preview
RADIASI BENDA HITAM
Johan Fransnico Pasaribu 140310060004
Patricilia Febrianty Kaunang140310060048
Tujuan Percobaan
Menguji hukum jarak kuadrat balik untuk radiasi termal
Menguji hukum Stefan Boltzman untuk radiasi benda hitam
Mengukur emisifitas benda dengan mempelajari radiasi termal yang dipancarkannya
Menentukan konstanta planck.
Teori dasar
Benda hitam adalah benda yang dapat menyerap seluruh radiasi elektromagnetik yang jatuh kepadanya (tidak ada radiasi yang dapat keluar atau dipantulkannya) dan juga yang dapat memancarkan seluruh panjang gelombang energy. Istilah "benda hitam" pertama kali diperkenalkan oleh Gustav Robert Kirchhoff pada tahun 1862.
Pengaruh temperatur terhadap intensitas dan panjang gelombang (emisi dari benda hitam)
Rayleigh - Jeans
Dalam penurunan rumus Raleigh-Jeans digunakan teori klasik elektromagnet dan termodinamika, yang merupakan usaha maksimal dalam menerapkan fisika klasik untuk memahami persoalan radiasi benda hitam.
Bencana Ultraviolet
Hukum Radiasi Planck
1
8)()()(
/
3
3
kThe
dvv
c
hdvvfvhvGdvvu
Menurut Planck, radiasi yang terpantul dari dinding rongga logam berasal dari radiasi yang diserap dan kemudian dipancarkan kembali dengan segera oleh atom-atom dinding rongga, selama selang waktu ini atom-atom bergetar pada frekuensi yang sama dengan frekuensi radiasi.
Hasil Percobaanr=22
T V P I
60 6.00E-03 3.75E+01 7.06E+03
110 1.10E-02 6.88E+01 1.29E+04
160 1.60E-02 1.00E+02 1.88E+04
210 2.10E-02 1.31E+02 2.47E+04
260 2.60E-02 1.63E+02 3.06E+04
2.72E+02r=27T V P I
60 6.00E-03 3.75E+01 7.06E+03
110 1.10E-02 6.88E+01 1.29E+04
160 1.60E-02 1.00E+02 1.88E+04
210 2.10E-02 1.31E+02 2.47E+04
260 2.60E-02 1.63E+02 3.06E+042.09E+02
r=32T v P I
60 6.00E-03 3.75E+01 7.06E+03
110 1.10E-02 6.88E+01 1.29E+04
160 1.60E-02 1.00E+02 1.88E+04
210 2.10E-02 1.31E+02 2.47E+04
260 2.60E-02 1.63E+02 3.06E+04
1.88E+04
I 1/r^22.72E+02 0.0020662.09E+02 0.001372166.1959 0.000977
I = P/A ; P = daya = k*V ; A = luas detektor = 0.00531 mk = 1/0.00016 Watt/VoltMemplot Grafik I terhadap 1/r2
ln i ln r5.605407 3.0910425.343649 3.2958375.113167 3.465736
byk lpsn v I lmd f f5 i/f5 ln(i/f5)
1 0.0001 8.62E-05 7E-07 3.48E+12 5.1E+62 1.96E-63 -144.392 0.0002 0.000172 7.76E-05 1.74E+12 1.59E+61 1.25E-61 -140.231
3 0.0003 0.000259 0.000155 1.16E+12 2.1E+60 1.43E-60 -137.799
4 0.0004 0.000345 0.000231 8.7E+11 4.98E+59 8.03E-60 -136.073
Mika merah
38 0.0038 0.003276 0.002846 9.16E+10 6.44E+54 5.9E-54 -122.565
39 0.0039 0.003362 0.002923 8.92E+10 5.66E+54 6.89E-54 -122.409
40 0.004 0.003448 0.003 8.7E+10 4.98E+54 8.03E-54 -122.257
14
1423
8.10
8.101,381.10 .673
h
kTh
347,435.10h
byk lpsn v I lmd f f5 i/f5 ln(i/f5)
1 0.0001 8.62E-05 7E-07 4.29E+14
1.45E+73 5.96E-78 -177.816
2 0.0002 0.000172 0.000751 4E+11 1.02E+5
8 1.69E-62 -142.236
3 0.0003 0.000259 0.0015 2E+11 3.2E+56 8.09E-61 -138.367
4 0.0004 0.000345 0.00225 1.33E+11
4.21E+55 8.18E-60 -136.053
5 0.0005 0.000431 0.003 1E+11 1E+55 4.31E-59 -134.392
Alumunium
14
1423
9.10
8.101,381.10 .673
h
kTh
348,364.10h
Analisa Konstanta plank didapat dengan menggunakan grafik.
dimana hasil yang didapat negative. Berdasarkan data yang telah diolah, bahwa nilai konstanta planck jauh dari nilai literature. Hal tersebut disebabkan karena nilai frekuensi yang divariasikan memakai frekuensi ultraviolet dengan rentang 0.0000007-0.003 dan langsung dibagi banyaknya lapisan mika merah yang dipakai untuk mendapatkan nilai frekuensinya sehingga berakibat pula pada nilai konstanta planck.
Pada percobaan yang lain, kita membuktikan hukum jarak terbalik antara I dengan 1/r2. Dari hasil pengolahan data, didapat bahwa hukum tersebut benar. Hal tersebut juga diperlihatkan oleh grafik ln I terhadap ln r yang kemiringannya bernilai negatif
Kesimpulan Nilai konstanta plank
yang didapat berdasarkan grafik adalah:
Untuk mika merah, Untuk alumunium,
347,435.10h 348,364.10h
berdasarkan pengolahan data pada prosedur I didapatkan bahwa berlaku hukum jarak kuadrat terbalik, hal tersebut didapat berdasarkan grafik yang telah di plot yaitu: