Page 113 - BUKU GABUNGAN revisi 17.11.24_Neat

Fisika Modern Terintegrasi Etnosains

yang terperangkap dalam rongga berada dalam kesetimbangan dan terus-

menerus bertukar energi dengan dinding rongga. Sejumlah energi dapat

dipertukarkan, baik dengan ditransfer dari gelombang ke materi di dinding

maupun dengan diterima oleh gelombang dari bahan di dinding. Pendekatan

klasik ini adalah dasar dari model yang dikembangkan oleh Lord Rayleigh dan

Sir James Jeans yang melakukan kajian secara independent (Khumaeni,

2022:83). Menurut Rayleigh dan Jeans, densitas energi diperoleh melalui

persamaan berikut ini:

8
(λ, T) λ = λ 7.3
λ 4
dengan kB adalah konstanta Boltzmann dengan nilai 1.380×10−23 J/K. Model

pendekatan klasik Rayleigh dan Jeans menghasilkan kurva radiasi benda hitam

yang dikenal sebagai hukum Rayleigh-Jeans. Namun, seperti yang ditunjukkan

pada gambar 7.3, hukum Rayleigh–Jeans gagal mereproduksi hasil eksperimen

dengan benar.

Pada daerah panjang gelombang pendek, hukum Rayleigh– Jeans

memprediksi intensitas radiasi tak terbatas, yang tidak konsisten dengan hasil

eksperimen yang intensitas radiasinya memiliki nilai berhingga di daerah

spektrum ultraviolet. Perbedaan antara hasil teori dan kajian eksperimen klasik,

yang kemudian disebut bencana ultraviolet, menunjukkan bagaimana fisika

klasik gagal menjelaskan mekanisme radiasi benda hitam. Masalah radiasi

benda hitam diselesaikan pada tahun 1900 oleh Max Planck. Planck

menggunakan ide yang sama dengan Model Rayleigh–Jeans. Artinya, ia

memperlakukan gelombang elektromagnetik antara dinding di dalam rongga

secara klasik dan diasumsikan bahwa radiasi berada dalam kesetimbangan

dengan dinding rongga. Ide inovatif yang diperkenalkan Planck dalam modelnya

adalah asumsi bahwa radiasi rongga berasal dari atom osilasi di dalam dinding

rongga, dan osilasi ini hanya dapat memiliki nilai energi diskrit. Oleh karena itu,

radiasi yang terperangkap di dalam dinding rongga dapat bertukar energi

107