Page 50 - Modul Fisika

b) Hukum Radiasi Planck

Pada tahun 1900, fisikawan Jerman, Max Planck, mengumumkan bahwa

dengan membuat suatu modifikasi khusus dalam perhitungan klasik dia dapat

menjabarkan fungsi P ( λ,T ) yang sesuai dengan data percobaan pada
seluruhpanjang gelombang.

Bencana ultraviolet ini menunjukkan bahwa konsep klasik mengenai ekipartisi
energi tidak berlaku untuk radiasi energi termal. Dalam usahanya untuk

menerangkan radiasi termal oleh benda hitam sempurna, Planck membuat hipotesa
sebagai berikut :

a. Osilator-osilator harmonik pada permukan benda hitam sempurna hanya

dapat memiliki energi tetentu, energi osilator itu memiliki harga diskrit
yang memenuhi hubungan : ε = n h ʋ

Dalam ungkapan di atas v adalah frekuensi osilasi, h suatu tetapan

universal, dan n adalah bilangan sejati : 0, 1, 2, 3,…

b. Penyebaran energi dari osilator, meliputi seluruh osilator yang ada

menganut distribusi Boltzman sebagai berikut :

Dalam ungkapan diatas P (ε ) dε menggambarkan kebolehjadian bahwa
suatu osilator memiliki enpergi antara, ε dan (ε + ∆ε); k B adalah tetapan

Boltzmann, dan T suhu mutlak benda hitam sempurna.

c. Apabila suatu osilator pada awalnya berada pada tingkat energi ε 1 dan
kemudian pergi ketingkat energi ε2 yang lebih rendah, maka dalam proses

itu osilator akan kehilangan energi sebesar:

∆ε ≡ ε 1 - ε2 = h ʋ

Kehilangan energi itu dipancarkan sebagai radiasi termal benda hitam
sempurna. Penjelasan tiap aspek dari postulat atau hipotesa tersebut secara

singkat diuraikan dibawah ini:
a. Dalam konsep ditahun 1900, pancaran termal oleh benda hitam

sempurna bersumber pada osilator-osilator yang bermukim
dipermukaan benda tersebut. Menurut teori klasik energi yang dapat

41