Makalah Fisika Tentang Teori Wien

Ingin File Wordnya Langsung Klik [ Disini ]

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami ucapkan kehadirat ALLAH SWT karena atas rahmat dan ridho – Nya kami dapat menyelesaikan makalah tentang “Teori Wien”  ini tanpa menemuai hambatan yang berarti.

Kami juga mengucapkan terima kasih yang sebesar – besarnya kepada semua pihak yang telah mendukung terselesainya makalah ini.

Kami menyadari bahwa makalah ini masih sangat jauh dari kesempurnaan. Untuk itu kami mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari para pembaca, demi perbaikan makalah ini di kemudian hari.

Demikian, kami harap buku ini dapat dipergunakan sebaik – baiknya dan dapat memberikan manfaat yang besar bagi kita senua. Amien.

Balinggi , 17 Januari 2016

Penyusun

BAB I

PENDAHULUAN

A.           LatarBelakang

Radiasi adalah perpindahan kalor dalam bentuk gelombang-gelombang elektromagnetik. Sedangkan yang benda hitam itu hanyalah model yang melukiskan  suatu benda yang permukaannya sedemikian rupa sehingga menyerap semua radiasi yg datang padanya.

Sebetulnya setiap benda secara kontinu memancarkan kalor dalam bentuk radiasi, namun efek radiasinya itu tidak selalu tampak oleh mata kita, karena mata hanya dapat melihat radiasi yang menghasilkan cahaya tampak.

Umumnya benda-benda di sekeliling kita itu dapat dilihat dikarenakan benda-benda tersebut memantulkan sinar yang sesaat diterima oleh benda itu, dan bukan karena meradiasikan kalor.

Benda-benda baru terlihat memancarkan cahaya jika suhu benda tersebut > 1000 K. Apabila suhu radiasi cukup tinggi, maka spektrum warna cahaya yang diradiasikan akan berubah. Bagaimana pergesran warna radiasi yang diakibatkan oleh pergesran suhu yang makin meningkat, dapat anda lihat seperti pada gambar.

B.            RumusanMasalah

·                Bagaimana Hukum Pergeseran Wien?

·                Bagaimana Teori Wien?

C.           Tujuan

Untuk memenuhi Tugas Mata Pelajaran Fisika

BAB II

PEMBAHASAN

A.           HukumPergeseran Wien

Pada radiasi benda hitam telah dibahas bahwa untuksuhu benda semakin tinggi, puncak intensitas bergeser ke kiri. Hubungan antara panjang gelombang pada intensitas maksimum ( i_maks) dengan suhu diamati oleh Wien. Hasil pengamatannya menyatakan bahwa panjang gelombang (i_maks ) berbanding terbalik dengan suhu benda (T).
λ_maks=  b/T atau  λ_maks T = b

Keterangan :

λ_maks panjang  gelombang pada intensitas maksimum (m)

T suhu benda (K)

b tetapan pergeseran Wien = 2,898 x 10^-3 mK.

Contoh soal :

Hitung panjang gelombang maksimum (λ_maks) untuk suhu benda hitam :

a. 1000 K                b. 1200K                       c. 1450 K

Jawab :

λmaks = b/T

a. T = 1000 K

λ_maks = b/T = (2,898 x 10^-3) / 1000 = 2,898 x 10^-6 m = 2,898 μm

b. T =  1200 K

λ_maks = b/T = (2,898 x 10^-3) / 1200 = 2,415 x 10^-6 m = 2,415 μm

c. T = 1450 K

λ_maks = b/T = (2,898 x 10^-3) / 1450 = 1,997 x 10^-6 m = 1,997 μm

B.            TeoriSpektrum Radiasi Benda Hitam

Spektrum radiasi benda hitam seperti gambar di atas telah menarik minat fisikawan sejak awal abad ke 20. Berbagai teori telah diajukan untuk menerapkan bentuk spektrum radiasi ini, antara lain Rayleigh - Jeans, teori Wien dan teori Planck.

C.           TeoriWien

Model klasik lain diusulkan oleh Wilhelm Wien pada tahun 1900. Model tersebut dibuat dengan menganggap bahwa benda hitam seperti sebuah silinder berisi radiasi benda hitam. Dinding silinder bersifat pemantul sempurna. Piston dapat bergerak turun naik. Radiasi tersebut dapat menekan piston. Dengan menggunakan siklus Carnott (kompresi adiabatik-isotermal), kita dapat menghitung usaha yang dilakukan oleh tekanan radiasi sebagai fungsi suhu. Tekanan radiasi dapat dinyatakan sebagai energi atau intensitas. Wien berhasil menghitung distribusi intensitas sebagai fungsi panjang gelombang untuk suhu tertentu.

Melalui persamaan yang dikembangkannya, Wien mampu menjelaskan distribusi intensitas Iλ untuk panjang gelombang pendek, namun gagal menjelaskan untuk panjang gelombang panjang. Hal ini menunjukkan bahwa radiasi elektromagnetik tidak dapat dianggap sederhana seperti proses termodinamika

D.           TeoriKlasik Radiasi Benda Hitam

Apakah teori pergeseran Wien itu sudah pasti benar, rasanya masih perlu diuji lagi tentang kebenarannya. Ternyata teori Wien hanya berlaku kalau panjang gelombang cahaya radiasi berkisar antara 1 µm s/d 4 µm, lebih dari itu untuk panjang gelombang yang lebih panjang terjadi penyimpngan.

Rayleigh dan Jeans juga menyelidiki tentang radiasi benda hitam ini, dan mereka mendapatkan bahwa teorinya cocok untuk panjang gelombang radiasi yg panjang gelombangnya terletak di antara 12 µm s/d 18 µm, tetapi ketika suhu benda makin tinggi, di mana panjang gelombang cahaya yang diradiasikan makin pendek terjadi penyimpangan, bahkan ketika panjang gelombang radiasi makin pendek lagi, kerapatan energy yang dipancarkannya mrnjadi tak terhingga. Peristiwa ini dinamakan bencana ultra violet.

 

E.            TeoriKlasik gagal menerangkan spectrum radiasi benda hitam

Setelah mempelajari hasil pengamatan Wien dan Rayleigh-Jeans, Planck mengemukakan teorinya. Ia mendapat kesimpulan bahwa ketidakcocokan antara hasil pengamatan Wien dan Rayleigh-Jeans itu disebabkan karena mereka memandang cahaya sebagai gelombang. Planck mengemukakan teorinya yang menganggap bahwa cahaya selain bersifat sebagai gelombang juga bersifat sebagai partikel. Apabila dalam peristiwa radiasi benda hitam cahaya dipandang sebagai partikel, maka hasil pengamatan Wien dan Rayleigh – Jeans tidak akan mengalami perbedaan, sebab partikel memiliki tingkat-tingkat energy tertentu dalam meradiasikan kalor.

Jadi cahaya selain bersifat sebagai gelombang juga bersifat sebagai partikel. Selanjutnya teori ini dikenal sebagai dualisme gelombang-partikel. Maksudnya adalah dalam peristiwa-peristiwa tertentu sifat gelombang cahaya lebih menonjol (pembiasan, difraksi, interferensi, polarisasi), tapi di sisi lain sifat partikelnya lebih menonjol seperti dalam peristiwa radiasi benda hitam dan efek foto listrik.

BAB III

PENUTUP

A.           Kesimpulan

Teori Wien mampu menjelaskan distribusi intensitas I_λ untuk panjang gelombang pendek, namun gagal menjelaskan untuk panjang gelombang panjangWien mampu menjelaskan distribusi intensitas I_λ untuk panjang gelombang pendek, namun gagal menjelaskan untuk panjang gelombang panjang

B.            Saran

Saran saya kepada para pembaca... agar memberikan kritik dan saran agar makalah ini lebih dari yg kita harapkan.

DAFTAR PUSTAKA

Tentang : Unknown

Terimakasih, telah membaca artikel mengenai Makalah Fisika Tentang Teori Wien. Semoga artikel tersebut bermanfaat untuk Anda. Mohon untuk memberikan 1+ pada Google+, 1 Like pada Facebook, dan 1 Follow pada Twitter. Jika ada pertanyaan atau kritik dan saran silahkan tulis pada kotak komentar yang sudah disediakan.

Share Artikel

Facebook

Twitter

Google+