Download Laporan Artikel Radiasi Benda Hitam

Download Lengkap Artikel (PDF)

        Radiasi benda hitam merupakan salah satu teka-teki fisika yang menjadi pemicu terjadinya revolusi dalam bidang fisika. Revolusi ini melahirkan fisika kuantum. Penelitian tentang radiasi benda hitam melibatkan banyak sekali ilmuwan. Salah satu diantaranya adalah Kirchhoff, seorang professor fisika di Heidberg. Kirchhoff menemukan bahwa rapat intensitas spectral, yaitu intensitas per satuan panjang gelombang dan per satuan sudut padatan, dari sebuah benda hitam merupakan fungsi dari panjang gelombang dan temperature tetapi tidak bergantung pada dimensi benda hitam tersebut. Dalam tulisannya, Kirchhoff menekankan pentingnya menemukan bentuk fungsi tersebut. 

       Dalam laboratorium, benda yang paling mendekati radiasi benda hitam adalah radiasi dari sebuah lubang kecil pada sebuah rongga. Cahaya apa pun yang memasuki lubang ini akan dipantulkan dan energinya diserap oleh dinding-dinding rongga berulang kali, tanpa memedulikan bahan dinding dan panjang gelombang radiasi yang masuk (selama panjang gelombang tersebut lebih kecil dibandingkan dengan diameter lubang). Lubang ini (bukan rongganya) adalah pendekatan dari sebuah benda hitam. Jika rongga dipanaskan, spektrum yang dipancarkan lubang akan merupakan spektrum kontinu dan tidak bergantung pada bahan pembuat rongga.

        Pancaran radiasinya mengikuti suatu kurva umum (lihat gambar). Berdasarkan hukum radiasi termal dari Kirchhoff kurva ini hanya bergantung pada suhu dinding rongga, dan setiap benda hitam akan mengikuti kurva ini. Spektrum yang teramati tidak dapat dijelaskan dengan teori elektromagnetik klasik dan mekanika statistik. Teori ini meramalkan intensitasi yang tinggi pada panjang gelombang rendah (yaitu, frekuensi tinggi); suatu ramalan yang dikenal sebagai bencana ultraungu.

    Masalah teoretis ini dipecahkan oleh Max Planck, yang menganggap bahwa radiasi elektromagnetik dapat merambat hanya dalam paket-paket, atau kuanta (lihat bencana ultraungu untuk rinciannya). Gagasan ini belakangan digunakan oleh Einstein untuk menjelaskan efek fotolistrik. Perkembangan teoretis ini akhirnya menyebabkan digantikannya teori elektromagnetik klasik dengan mekanika kuantum. Saat ini, paket-paket tersebut disebut foton.