Benda Hitam

Apa itu benda hitam? Nah, benda hitam adalah sebutan untuk benda yang menyerap seluruh radiasi termal yang diterima, dengan tidak memantulkan cahaya dan tidak memungkinkan cahaya apapun untuk lewat atau keluar dari sisi manapun. 

Energi yang terserap akan memanas dan memancarkan radiasinya, yang disebut dengan radiasi benda hitam. Istilah benda hitam diperkenalkan oleh Gustav Robert Kirchhoff pada 1862. 

Namun, tidak ada benda yang benar-benar ideal sebagai benda hitam. Hanya saja, ada beberapa benda yang berperilaku layaknya benda hitam. Contohnya, pembakar kompor listrik.

Saat menaikkan suhu kompor, kompor itu menghasilkan radiasi benda hitam dan terjadi perubahan dari hitam menjadi merah membara.

Sifat Benda Hitam Ideal

Baca Juga: Penjelasan tentang Konduksi, Konveksi dan Radiasi pada Perpindahan Kalor

• Benda hitam yang lebih panas memancarkan lebih banyak cahaya pada seluruh panjang gelombang.
• Spektrum benda hitam adalah tetap dan memiliki puncak pada panjang gelombang tertentu.
• Puncak kurva benda hitam bergerak ke panjang gelombang yang lebih pendek untuk benda yang lebih panas.
• Digambarkan sebagai rongga hitam dengan lubang kecil.
• Saat cahaya memasuki rongga melalui lubang, berkas cahaya dipantulkan berkali-kali dan tidak dapat keluar kembali ke lubang.
• Dinding-dinding yang berwarna hitam menyerap sinar.
• Menyerap cahaya yang suhunya lebih rendah dan lebih tinggi dari suhu sekitarnya.

Model benda hitam ideal yang menyerap radiasi melalui pemantulan berulang.  (Ruswanti)

• Mempunyai nilai absorptansi (daya serap) dan emisivitas (daya pancar) yang besarnya sama dengan satu (e=1).
• Artinya, benda hitam menyerap semua energi yang diterima dan tidak ada energi yang keluar.

Menghitung Daya Radiasi Benda Hitam Ideal dengan Hukum Stefan-Boltzmann

Stefan dan Boltzmann (Ruswanti)

Di samping itu, benda hitam maupun benda lainnya yang memancarkan radiasi memiliki laju rata-rata energi atau daya radiasi. Nah, daya radiasi dapat dihitung dengan rumus dari Hukum Stefan-Boltzmann.