Radiasi Benda Hitam

Cahaya memiliki sifat mendua, yaitu sebagai gelombang dan sekaligus sebagai partikel. Cahaya bersifat sebagai gelombang karena cahaya dapat menampilan peristiwa difraksi atau interferensi. Perilaku cahaya sebagai gelombang diterangkan dengan persamaan Max Well sebab cahaya merupakan sebagian dari spektrum gelombang elektromagnet (gem) yang memiliki komponen getar medan listrik dan medan magnet. Cahaya juga bersifat sebagai partikel sebab dapat menampilkan peristiwa pantulan dan efek fotolistrik. Pada teori kuantum cahaya membahas cahaya sebagai partikel, sehingga sinar dipandang sebagai arus partikel yang berupa paket-paket tenaga. Paket tenaga itu disebut kuanta cahaya(foton).

Jika logam misalnya besi, dipanaskan saat bersuhu tinggi, besi berubah warna menjadi kemerahan. Ini berarti benda yang panas meradiasi bahang (thermal radiation) ke lingkungan. Warna logam yang meradisi bahang berubah scara kontinu, berarti banyaknya bahang yang diradiasikan berubah secara kontinu pula. Dikenal pengertian sebaran tenaga pada kawasan panjang gelombang yang disebut emisi spektral . merupakan besaran fluks tenaga, yaitu daya per satuan luas yang diemisikan oleh luasan benda panas persatuan kawasan , sehingga  tidak lain adalah fluks tenaga yang diemisikan oleh .

Hasil eksperimen menunjukkan bahwa bergantung pada . bernilai kecil bila panjang gelombangnya pendek atau panjang sekali, dan bernilai maksimum di daerah cahaya. juga bergantung pada suhu (T). Misalnya, besi bersuhu 1300 K, maka maksimum saat yang merupakan panjang gelombang inframerah. Besarnya fluks bahang yang diradiasi sistem adalah bergantung pada karakteristik permukaan benda. Permukaan yang memiliki emisivitas besar merupakan penyerap terhadap radiasi bahang yang besar pula, demikian pula sebaliknya. Hubungan antara emisi termal dengan serapan dikuasai oleh hukum termodinamika kedua. Contoh, botol termos tersusun dari 2 gelas, dan diantara kedua dinding gelas itu dibuat vakum atau berisi udara, sehingga bahang keluar dari gelas tempat air panas hanya melalui radiasi saja. Gelas pada termos, bagian dalam dan luar dilapisi perak nitrat sehingga permukaan gelas bersifat memantulkan bahang ke arah dalam.

Permukaan benda yang bersifat sebagai penyerap dan pengemisi bahang secara sempurna disebut benda hitam. Kenyataan menunjukkan bahwa, benda hitam pada suhu yang sama dengan warna lain maka benda hitam lebih banyak mengemisi bahang dibanding benda warna lain. Contoh dari benda hitam adalah lubang pada rongga, sehingga cahaya yang masuk pada lubang tidak pernah dapat keluar.

Jati, Bambang Murdaka Eka dan Tri Kuntoro Priyambodo. 2010. Fisika Dasar Listrik Magnet, Optika, Fisika Modern. Yogyakarta: Andi.