Page 10 - Kelas XII_Fisika_KD 3.8

Ditanya: T=…?
Jawab:

=

2,898 10 −3
7,5 x 10 −7 =

2,898 10 −3
=
7,5 x 10 −7
= 3864

3. Teori Kuantum Planck
Teori fisika klasik, baik teori Wien maupun teori Raleigh-Jeans hanya mampu
menjelaskan dari mana asal radiasi termal benda hitam, tetapi tidak bisa dengan tepat
memprediksikan spektrum radiasi termal sebagaimana yang teramati oleh Wien. Akhirnya,
penjelasan yang memuaskan datang dari Max Planck pada akhir tahun 1900 (1858-1947) yang
mengajukan suatu persamaan empiris yang cocok dengan hasil eksperimen. Teori Planck ini
merupakan cikal bakal bagi lahirnya teori kuantum cahaya yang dikemukakan oleh Einstein pada
beberapa tahun kemudian dan merupakan awal lahirnya fisika modern.
Untuk dapat memperoleh formula yang memenuhi semua data eksperimen spektrum
benda hitam, Planck mengemukakan dua gagasan baru yang sangat radikal dan bertentangan
dengan teori fisika klasik tentang sifat dasar dari getaran molekul-molekul dalam dinding rongga
benda hitam. Gagasan tersebut, yaitu:

1) Radiasi yang dipancarkan akibat getaran molekul tidaklah kontinu (malar) tetapi diskret
dalam paket-paket energi yang disebut kuanta (foton). Besar energi setiap foton ditentukan
oleh frekuensi getaran dan dirumuskan

= . = .

dengan
E = energi satu foton (J)
h = konstanta Planck = 6,63 x 10 Js
-34
f = frekuensi cahaya (Hz)
c = cepat rambat cahaya (m/s)
 = panjang gelombang cahaya (m)

Energi radiasi yang memiliki n buah foton dinyatakan dengan

=

= ℎ

dengan n = jumlah foton. Energi dari molekul-molekul dikatakan terkuantisasi dan energi yang
diperkenankan disebut tingkat energi. Berarti tingkat energi radiasi adalah hf, 2hf, 3hf,
4hf,…dan seterusnya. Artinya tidak mungkin energi radiasi termal yang memiliki nilai 1,2hf
atau 2,5 hf. Persamaan empiris yang diberikan oleh Planck tersebut dikenal dengan hukum
radiasi benda hitam
2) Molekul-molekul memancarkan atau menyerap energi foton apabila “melompat” dari satu
tingkat energi ke tingkat energi lainnya. Jika molekul tetap tinggal dalam satu tingkat energi
tertentu, maka tidak ada energi yang diserap atau dipancarkan molekul.

7