DUALISME GELOMBANG – PARTIKEL

Dalam pembahasan cahaya melalui vakum umumnya cahaya dipandang sebagai gelombang, contohnya pada peristiwa

1. interferensi cahaya
2. difraksi cahaya.

Namun dalam peristiwa interaksi cahaya dengan atom dan molekul, cahaya dipandang sebagai partikel contohnya pada peristiwa

1. Radiasi benda hitam
   
2. Efek foto listrik
3. Efek Compton

De Broglie dalam hipotesanya menyatakan bahwa partikel-partikel seperti proton, elektron dan netron yang bergerak dengan kecepatan tertentu juga dapat bersifat seperti gelombang.   Sifat gelombang yang dapat bersifat partikel, dan  partikel dapat yang bersifat gelombang disebut “Dualisme Gelombang Partikel.”
Radiasi Benda Hitam
Sebelumnya mohon maaf untuk anak-anak ku yang hitam manis,,,,,tidak ada maksud untuk ngeledek kamu ini murni materi Fisika,,,,oK!
Pada dasarnya setiap benda baik padat,cair maupun gas bersuhu di atas K akan memancarkan kalor radiasi. Benda hitam yang sempurna adalah pemancar kalor yang baik (koefisien emisivitas = 1). Contoh benda hitam yang sempurna adalah kotak tertutup rapat yang dilubangi, seperti tampak pada gambar berikut

Cahaya yang masuk ke dalam kotak dianggp sebagai – benda hitam sempurna – dipantulkan berkali kali, hampir dipastikan tidak ada cahaya yang keluar. Ini artinya lubang menyerap semua radias kalor yang ada.

Menurut Stefan -  Boltzman laju energi (daya)  kalor radiasi sebanding dengan

1. emisivitas (e)
2. konstanta Stefan – Boltzmann ( )
3. luas permukaan benda (A)
4. suhu mutlak benda (Kelvin)

Keadaan ini dirumuskan menjadi
P = = e A
e = emisivitas ( )
A = luas permukaan

= konstanta Boltzman
T = suhu mutlak Kelvin
Contoh soal

1. Bola lampu pijar pertama bersuhu 27  dan lampu kedua 127  , jari jari lampu pertama empat kali jari-jari lampu kedua. Tentukan nilai perbandingan antara daya kalor radiasi pertama dan kedua!
2. COBA TANTANGAN BERIKUT INI. ” Kawa spiral lampu pijar memiliki luas permukaan dan bersuhu 1000 K. Sebanyak 50 % energi listrik pada lampu diubah menjadi panas yang diradiasikan dan emisivitas kawat pijar bersifat seperti benda hitam. Tentukanlah daya yang diradisikan kawat pijar, tentukan pula daya listrik lampu,dan berapa arus yang mengalir jika tegangan lampu 220V?

HUKUM PERGESERAN WIEN

Jika suatu benda terus menerus dipanaskan maka warna pijarnya pada suhu tinggi akan berubah mulai dari pijar merah (kira kira 500^oC) sampai ke warna putih (kira-kira 1400^oC).Bentuk grafik hubungan antara intesitas cahaya (panjang gelombang cahaya) dapat kita lihat seperti pada gambar di bawah ini

Dari dari grafik kita peroleh:
“Panjang gelombang untuk intensitas cahaya maksimum  berkurang dengan meningkatnya suhu”
Hukum ini dinyatakan dengan persamaan

= panjang gelombang spektrum dengan intensitas maksimum

T = suhu mutlak Kelvin

C = konstanta pergeseran Wien 2,9 x

Soal EBTANAS tahun 1994
Sebuah benda bersuhu  , jika konstanta Wien = 2,8 x  , maka panjang gelombang radiasi dari benda tersebut yang membawa energi terbanyak adalah….

a. 7 x m

b. 3,5 x m

c. 2,0 x m

d. 1,4 x m

e. 1,12 x

Pembahasan

T = 127 + 273 = 400 K

C = 2,8 x

=

=

= 0,7 x atau

7,0  x meter

Teori klasik tak dapat menerangkan spektrum radiasi benda hitam.

Dua teori klasik Wien dan Rayleigh-Jeans beranggapan bahwa cahay sebagai gelombang, kedua-duanya memiliki kelemahan. Teori Wien sesuai dengan grafik yang diperoleh dari data-data percobaan hanya cocok untuk panjang gelombang ( ) yang pendek, tetapi menyimpang pada yang panjang. Sebaliknya dengan teori Rayleigh dan Jeans.

Jadi dapat disimpulkan teori klasik yang memandang radiasi cahaya sebagai gelombang tidak dapat menerangkan spektrum radiasi benda hitam.