Artikel ke 6 dari 44 artikel dalam seri Belajar Teori Kuantum
Share!

Penjelasan Spektrum Radiasi Benda Hitam

Spektrum radiasi benda hitam bisa dijelaskan dengan teori energi kuantum. Fisikawan klasik menganggap bahwa cahaya yang bersifat gelombang bisa memiliki energi dalam jumlah berapapun, tidak ada kaitannya dengan frekuensi cahaya. Makanya dalam grafik, garisnya lurus. Dalam frekuensi berapapun, cahaya memiliki energi. Tapi Planck berpikiran beda. Cahaya pada frekuensi f hanya bisa menerima energi sebanyak kelipatan hf saja, selain itu tidak bisa.

Spektrum radiasi benda hitam

Spektrum radiasi benda hitam

Seiring bertambahnya frekuensi, maka nilai satuan energi hf pun membesar. Tapi karena energi dalam tanur terbatas, makanya energi tidak bisa dibagikan pada cahaya dengan frekuensi besar. Untuk mempermudahnya saya memberikan contoh berikut.

Misalnya kita ingin membagi nasi dari dalam bakul besar ke mangkuk kecil dan piring secara “adil”. Maksud adil di sini adalah membagi nasi itu penuh. Semangkuk nasi penuh dan sepiring nasi penuh. Mulanya nasi akan dibagikan kepada mangkuk terlebih dahulu, dan kalau masih ada sisanya maka nasi dibagikan ke piring. Satu mangkuk, dua, tiga, dan seterusnya hingga semua mangkuk yang ada terisi penuh semua. Nah, ketika dibagikan ke piring, ternyata nasi tidak cukup untuk satu piring penuh. Hanya bisa setengah saja. Akhirnya nasi itu dikembalikan ke bakul. Jadi, nasi itu hanya bisa dibagikan kepada mangkuk saja, tidak bisa kepada piring yang kapasitasnya lebih besar.

Jumlah nasi adalah jumlah energi yang ada. Kemudian hasil kali konstanta Planck h dan frekuensi f adalah kapasitas tempat makan (mangkuk artinya kapasitasnya kecil, piring artinya kapasitasnya besar). Pada frekuensi (kapasitas) tertentu, energi bisa dibagikan banyak dan merata, sehingga energi bisa mencapai puncak dalam grafik. Tapi karena frekuensi cahaya (kapasitas) nya membesar, jumlah energi yang terbagi semakin sedikit. Hingga pada frekuensi tertentu, karena kapasitasnya terlalu besar, energi yang dibagikan sudah tidak cukup lagi, dan akhirnya grafik pun menurun drastis.

Sumber Gambar : Wikipedia

Perjalanan Sejarah Teori Kuantum Bagian 1