Telah dilakukan percobaan mengenai radiasi inframerah.
Tujuan diadakannya percobaan ini ialah menentukan energi kalor yang
diterima oleh air, mengetahui pengaruh suhu terhadap kalor, dan
mengetahui hubungan panjang gelombang dengan energi kalor. Prinsip
dari percobaan ini adalah perpindahan kalor yang diserap oleh benda
yang lain.
Percobaan ini menggunakan dua variasi gelas yaitu gelas dipolis dan
hitam, serta menggunakan tiga buah lampu yaitu 55 W, 60W, dan 100 W.
Lampu digunakan sebagai sumber energi yang akan diserap oleh gelas.
Variasi lampu tersebut akan memberikan pancaran energi yang berbeda
dan energi kalor yang diserap oleh gelas juga berbeda, sehingga dapat
dibandingkan hasil dari variasi tersebut. Data yang diperoleh dari
percobaan ini ialah perubahan suhu sehingga dapat dihitung nilai
panjang gelombangnya. Hasil dari percobaan ini ialah nilai energi
kalor dan panjang gelombang yang diterima air pada lampu 55W ada
tabung hitam 1029 J sedangkan tabung dipolis sebesar
798 J. Lampu 60 W energi rata-rata yang diserap oleh tabung hitam
sebesar 1323
J dan energi rata-rata yang diserap oleh gelas dipolis 1008 J. Lampu
100W energi rata-rata 1470 J yang diserap oleh tabung hitam dan
energi
rata-rata 1260 J yang diserap oleh gelas dipolis. Hal ini bisa
terjadi karena semakin
besar perubahan suhu maka menunjukkan energi kalor yang diserap juga
semakin besar sehingga panjang gelombangnya akan semakin pendek.
Kata Kunci—energi kalor, panjang gelombang, radiasi inframerah.
I. PENDAHULUAN
Radiasi merupakan salah satu peristiwa yang
hubungan-nya erat sekali
dengan kehidupan disekitar kita ini. radiasi atau yang dikenal
dengan pancaran dapat dikatakan sebagai energi yang bergerak melalui
media yang dapat diserap oleh lingkungan. Namun tidak semua benda
atau bahan dapat menyerap energi itu. Radiasi yang terjadi
bermacam-macam. Bahkan radiasi juga disebut perpindahan kalor.
Misalnya dalam radiasi inframerah ini, misalkan saja bila sepotong
logam yang dipanaskan,mula-mula akan tampak memijar dengan
mengeluarkan warna merah tua, apabila suhunya terus dinaikkan
warnanya berangsur-angsur berubah menjadi kuning. Menurut toeri hal
ini dapat terjadi karena ketika suhu rendah maka banyaknya radiasi
kecil dan panjang gelombangnya relatif panjang. Oleh karena itu untuk
mengetahui pengaruh suhu terhadap kalor, dan menentukan energi yang
diserap air, serta hubungan panjang gelombang dengan energi kalor
maka dilakukanlah percobaan Radiasi Inframerah ini.
Pembuktian mengenai cahaya yang dilakukan selama ini kebanyakan
memperlakukan cahaya sebagai suatu gejala gelombang. Sebenarnya
cahaya memiliki sifat yang ada kaitannya dengan pertikel. Energinya
tidak disebar merata pada muka gelombang, tetapi energinya dilepaskan
dalam bentuk buntelan-buntelan seperti partikel. Sebuah buntelan
kuantum energi elektro-magnetik seperti itu disebut sebuah foton.
Cahaya memiliki sifat dualisme, dimana cahaya dapat dikatan sebagai
gelombang dan juga pertikel. Jika sebuah cahaya diamati dengan metode
gelombang maka akan menghasilkan sifat gelombang. Dimana cahaya
mempunyai panjang gelombang, bisa dibiaskan, dapat difraksikan, dan
sifat yang lain. Tetapi apabila diteliti dengan metode partikel akan
menunjukkan sifat partikel. Dimana cahaya bisa mempengaruhi elektron
dan mempunyai energi yang terkuantisasi. Persamaan mengenai cahaya
bersifat gelombang adalah sebagai berikut :
Sedangkan persamaaan cahaya yang bersifat partikel sebagai berikut :
(1.2)
Paul Dirac menyatakan bahwa cahaya dan gelombang elektromagnetik pada
umumnya adalah partikel yang berperilaku seperti gelombang [4].
Kalor merupakan perpindahan energi internal. Kalor mengalir ke bagian
lain atau dari satu sistem ke sistem yang lain. Hal ini dikarenakan
adanya perbedaan temperatur. Selama pengaliran terjadi tidak dapat
diketahui proses keseluruhannya. Kalor belum diketahui sewaktu proses
berlangsung. Kuantitas yang diketahui selama proses berlangsung ialah
laju aliran Q yang merupakan fungsi waktu. Bila benda panas
ditempelkan pada benda lebih dingin maka kedua suhu berubah hingga
keduanya menjadi sama. Proses ini digambarkan sebagai aliran kalor
dari benda yang lebih panas ke benda yang lebih dingin. Sebenarnya
hal ini tidak selalu benar karena kalor akan dianggap sebagai suatu
zat yang terkandung di dalam materi. Sebaliknya kalor dianggap
seperti kerja. Kalor merupakan cara bagaimana energi dipertukarkan
antara system dengan lingkungan, karena kalor bentuk perpindahan
energi[5].
Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat
walaupun tidak ada mediumnya. Keberadaan
gelombang elektromagnetik didasarkan pada hipotesis para ilmuwan.
Dimana, bahwa gelombang elektromagnetik diramalkan menjalar
dengan kecepatan atau kelajuan cahaya. Cahaya sendiri bukanlah
satu-satunya contoh dari gelombang elektromagnetik.
Dimana sifat dari interaksi gelombang elektromagnetik dengan
materi bergantung pada frekuensinya. Gelombang cahaya merupakan
gelombang yang dapat ditangkap atau dicermati oleh manusia
[6].
Radiasi termal dapat didefinisikan radiasi elektro magnet yang
dipancarkan oleh suatu benda karena suhunya. Radiasi termal juga
merupakan salah satu di antara jenis-jenis radiasi elektromagnetik
yang ada pda kehidupan disekitar kita[3].
Sedangkan perambatan radiasi termal berlangsung dalam bentuk
kuantum-kuantum yang diskrit atau tidak continue sehingga secara
matematis, nilai energi pada setiap kuantumnya yaitu sebesar :
Dimana h merupakan tetapan Planck yang besarnya
h=6.625x10-34Js. Bila menganggap setiap
kuantum sebagai suatu partikel yang memiliki energi, massa, dan
momentum, seperti molekul gas, maka radiasi dapat digambarkan sebagai
gas foton yang dapat mengalir dari satu tempat ke tempat yang lain.
Jika dihubungkan dengan teori relativistik antara massa dan energi
maka secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut :
Bila disubstitusikan dari persamaan (1.3) dengan persamaan (1.4)
didapatkan :
Gambar (1.1) :
Spektrum Gelombang Elektromagnetik[6].
Suatu benda yang mempunyai suhu lebih panas dari lingkungannya maka
jumlah energi yang dipancarkan akan lebih besar daripada yang
diserapnya tiap satuan waktu. Hal ini terjadi karena adanya
kehilangan energi dan benda menjadi dingin bila tidak ditambahi panas
dengan cara lain[5] .
Cahaya yang dipancarkan oleh benda hitam disebut radiasi benda hitam.
Benda yangpaling mendekati radiasi benda hitam adalah radiasi dari
sebuah lubang kecil pada sebuah rongga. Cahaya yang masuk pada lubang
ini akan dipantulkan dan energinya diserap oleh dinding rongga
berulang kali, tanpa memperdulikan bahan dinding dan panjang
gelombang radiasi yang masuk (selama panjang geombang tersebut lebih
kecil dari diameter lubang). Lubang ini (bukan rongga) merupakan
pendekatan dari sebuah benda hitam. Jika rongga dipanaskan spectrum
yang dipancarkan lubang akan berupa spectrum kontinu dan tidak
bergantung pada bahan pembuat rongga[4].
Kehitaman permukaan terhadap radiasi termal tidak selalu bisa dilihat
secara visual. Contohnya permukaan yang ditutup jelaga tampak hitam
bila terlihat oleh mata normal, ternyata bagi spektrum radiasi termal
juga hitam. Contoh lain salju dan es, keduanya tampak terang bagi
mata, namun hitam untuk spectrum radiasi termal panjang gelombang
panjang[3].
Gelombang inframerah memiliki panjang gelombang sebesar 10-3
m dilihat untuk panjang gelombang dari cahaya tampak sampai mencapai
7x10-7 m. Gelombang inframerah ini dihasilkan oleh molekul
dan benda pada suhu kamar yang mudah diserap oleh sebagian bahan.
Sehingga energi inframerah yang diserap oleh suatu zat menjadi energi
internal karena menggoncangkan atom-atom dari suatu bahan sehingga
meningkatkan getaran dan gerak translasi yang mengakibatkan
peningkatan temperatur[6]..
Contoh dalam kehidupan sehari-hari ialah matahari yang merupakan
sumber alami radiasi inframerah. Contoh buatan manusia seperti laser,
pemanas, LED (Light Emission Diode)[1].
Nilai panjang gelombang yang menyebabkan intensitas radiasinya
bernilai maksimum puncak kurva untuk suhu tertentu, Nilai panjang
gelombang yang bersesuaian dengan puncak kurva disebut dengan
λmaksimum. Nilainya akan menurun bila suhu benda pemancar radiasi
dinaikkan. Hubungan antara λmaksimum dan suhu T bila dituliskan.
Persamaan di atas dikenal sebagai Hukum Pergeseran Wien. Maka dapat
disimpulkan puncak spektrum bergeser kea rah panjang gelombang yang
lebih pendek (frekuensi tinggi) ketika suhu bertambah[2].
METODE
Gambar
(2.1) : Rangkaian Percobaan Radiasi Inframerah sebelum dittutup.
Gambar
(2.2) : Rangkaian Percobaan Radiasi Inframerah setelah ditutup.
Percobaan radiasi inframerah ini menggunakan alat dan bahan seperti
tabung berwarna hitam, tabung dipolis (bening),
termometer, lampu dengan daya 55W, 60W dan
100W, stopwatch, dan tissu. Bahan yang
digunakan untuk setiap percobaan yaitu air
es. Tabung hitam dan dipolis digunakan sebagai bahan penyerap
kalor dari sumber energi lampu. Stopwatch untuk menghitung waktu
ketika terjadi perubahan suhu.
Langkah awal percobaan radiasi inframerah ini
dimulai dengan disiapkan alat dan bahan yang diperlukan dalam
percobaan seperti pada gambar (2.1), kemudian suhu
ruangan pada saat itu diukur dan dicatat. Dilanjutkan
dengan dimasukkannya air es pada tabung yang
kemudian diukur suhu air es yang akan digunakan dalam
percobaan dan dicatat hasilnya.
Lalu termometer dipasang menggantung pada tabung
yang sudah berisi air es seperti pada gambar (2.2). Kemudian
lampu dinyalakan dan diukur kenaikan suhu pada air
es dengan menggunakan termometer setiap 30 detik. Hasil pengukurannya
dicatat. Percobaan ini dilakukan
dengan 10 kali. Percobaan ini menggunakan dua variasi tabung,
yaitu tabung hitam dan tabung dipolis (bening). Percobaan pertama
menggunakan tabung dipolis selanjutnya dengan cara yang sama
menggunakan tabung hitam. Percobaan ini juga menggunakan tiga variasi
daya lampu, yaitu lampu 55W, 60W, dan 100W. Sehingga nanti diperoleh
data suhu yang kemudian dengan menggunakan persamaan (1.5) maka akan
didapatkan nilai panjang gelombang dari energi kalor yang
dipancarkan.
Untuk mempermudah melakukan percobaan ini, dapat dilihat Flow Chart
dibawah ini :
Gambar (2.3) : Flow Chart Percobaan Radiasi Inframerah.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada
percobaan radiasi inframerah ini, terjadi beberapa kejadian atau
fenomena yang diawali dari pancaran sinar lampu pijar, ketika lampu
pijar dinyalakan maka lampu dianggap sebagai sumber energi yang
memancarkan cahaya. Pancaran cahaya dari lampu diterima oleh tabung
terjadi peristiwa radiasi. Tabung menyerap energi dari lampu terjadi
peristiwa konduksi. Energi yang diserap tabung yang berisi air es
terjadi peristiwa konveksi sehingga suhu air naik menyebabkan
perubahan suhu pada skala teermometer.
Pada
dasarnya cahaya sendiri memiliki sifat kembar atau disebut dengan
dualisme. Sifat ini berarti pada kondisi tertentu, cahaya dapat
memiliki sifat partikel dan pada kondisi tertentu juga cahaya dapat
memiliki sifat gelombang. Sebuah cahaya hanya dapat memiliki satu
sifat, artinya meskipun cahaya bersifat dualisme tidak berarti cahaya
bisa memiliki sifat keduanya secara bersamaan. Jika dalam suatu
kondisi tertentu cahaya berupa partikel maka cahaya tersebut tidak
akan memiliki sifat dualismenya sebagai gelombang. Cahaya memang
memiliki kedua sifat tersebut tetapi kedua sifat tersebut tidak akan
bisa muncul secara bersamaan. Percobaan ini menganggap bahwa cahaya
sebagai partikel. Bukan sebagai gelombang, karena dalam percobaan ini
nilai dari panjang gelombangnya tidak masuk dalam range panjang
gelombang referensi yang sudah ada, meskipun dalam percobaan ini
didapatkan nilai panjang gelombangnya.
Sehingga
akan diperoleh data-data hasil dari percobaan inframerah ini berupa
perubahan suhu serta perubahan kenaikan suhu. Dari data tersebut
dihitung nilai panjang gelombang dan nilai energi kalornya. Untuk
menghitung energi kalor yang diterima oleh air digunakan rumus
persamaan (1.3), sedangkan untuk menghitung panjang gelombangnya maka
digunakan rumus persamaan (1.5). Serta diketahui pula nilai dari
konstanta Planck sebesar (h = 6.63 x
10-34
Js, massa
air (m =0.1 kg), massa
jenis air (ρair
= 1000 kg/m3),
kalor jenis air (c
air =4200 J/kg
°C), dan nilai kecepatan cahaya
(c cahaya = 3
x 108).
Sehingga pada percobaan radiasi
inframerah ini akan diperoleh nilai dari kalor yang diterima oleh air
dan panjang gelombangnya, sebagai berikut :
Tabel 3.1 : Data Hasil Percobaan Lampu 55 Watt pada Tabung Hitam
No
|
t (s)
|
∆T (oC)
|
Q (J)
|
λ (m)
|
1
|
30
|
0.5
|
210
|
9.47E-28
|
2
|
60
|
1
|
420
|
4.73E-28
|
3
|
90
|
1.5
|
630
|
3.16E-28
|
4
|
120
|
2
|
840
|
2.37E-28
|
5
|
150
|
2.5
|
1050
|
1.89E-28
|
6
|
180
|
3
|
1260
|
1.58E-28
|
7
|
210
|
3
|
1260
|
1.58E-28
|
8
|
240
|
3.5
|
1470
|
1.35E-28
|
9
|
270
|
3.5
|
1470
|
1.35E-28
|
10
|
300
|
4
|
1680
|
1.18E-28
|
Tabel 3.2 : Data Hasil Percobaan Lampu 55 Watt pada Tabung Dipolish
No
|
t (s)
|
∆T (oC)
|
Q (J)
|
λ (m)
|
1
|
30
|
0
|
0
|
0.00E+00
|
2
|
60
|
0.5
|
210
|
9.47E-28
|
3
|
90
|
1
|
420
|
4.73E-28
|
4
|
120
|
1
|
420
|
4.73E-28
|
5
|
150
|
2
|
840
|
2.37E-28
|
6
|
180
|
2
|
840
|
2.37E-28
|
7
|
210
|
2
|
840
|
2.37E-28
|
8
|
240
|
2.5
|
1050
|
1.89E-28
|
9
|
270
|
2.5
|
1050
|
1.89E-28
|
10
|
300
|
3
|
1260
|
1.58E-28
|
Berdasarkan
data hasil percobaan radiasi inframerah pada lampu 55 Watt dapat
dibandingkan hasil dari keduanya bahwa ketika lampu tersebut
dinyalakan energi rata-rata yang diserap
oleh tabung hitam adalah 1029 J dan
terjadi perubahan suhu yang hampir konstan naik 1derajat disetiap
pengulangannya, dan juga didapatkan panjang gelombang rata-ratanya
sebesar 2.87 x 10-28m.
Sedangkan pada lampu yang dipolish energi rata-rata yang
diserap adalah sebesar 693 J dan pada tabung ini terjadi
perubahan suhu yang lama. Rata-rata panjang gelombang yang didapatkan
sebesar 3.14
x 10-28m.
Perubahan suhu yang terjadi menunjukkan keterkaitan banyak
sedikitnya energi yang diserap dan panjang pendeknya panjang
gelombang. Dimana pada percobaan di lampu 55 Watt ini, energi yang
diserap oleh tabung hitam lebih besar dibandingkan dengan tabung
dipolis, sehingga panjang gelombang pada tabung hitam lebih pendek
daripada tabung dipolis.
Sedangkan
untuk lampu 60 Watt, diperoleh data hasil perhitungan sebagai berikut
:
Tabel 3.3 : Data Hasil Percobaan Lampu 60 Watt pada Tabung Hitam
No
|
t (s)
|
∆T (oC)
|
Q (J)
|
λ (m)
|
1
|
30
|
0.5
|
210
|
9.47E-28
|
2
|
60
|
1
|
420
|
4.73E-28
|
3
|
90
|
1
|
420
|
4.73E-28
|
4
|
120
|
2
|
840
|
2.37E-28
|
5
|
150
|
2
|
840
|
2.37E-28
|
6
|
180
|
3
|
1260
|
1.58E-28
|
7
|
210
|
4
|
1680
|
1.18E-28
|
8
|
240
|
5
|
2100
|
9.47E-29
|
9
|
270
|
6
|
2520
|
7.89E-29
|
10
|
300
|
7
|
2940
|
6.76E-29
|
Tabel 3.4 : Data Hasil Percobaan Lampu 60 Watt pada Tabung Dipolis
No
|
t (s)
|
∆T (oC)
|
Q (J)
|
λ (m)
|
1
|
30
|
0.5
|
210
|
9.47E-28
|
2
|
60
|
1
|
420
|
4.73E-28
|
3
|
90
|
1
|
420
|
4.73E-28
|
4
|
120
|
2
|
840
|
2.37E-28
|
5
|
150
|
2.5
|
1050
|
1.89E-28
|
6
|
180
|
3
|
1260
|
1.58E-28
|
7
|
210
|
3
|
1260
|
1.58E-28
|
8
|
240
|
3
|
1260
|
1.58E-28
|
9
|
270
|
3.5
|
1470
|
1.35E-28
|
10
|
300
|
4.5
|
1890
|
1.05E-28
|
Dari
data hasil percobaan radiasi inframerah yang didapatkan pada lampu 60
Watt ini dapat dibandingkan hasil dari keduanya bahwa ketika lampu
tersebut dinyalakan energi rata-rata yang
diserap oleh tabung hitam adalah 1323 J
dan terjadi perubahan suhu yang hampir konstan naik 1derajat disetiap
pengulangannya, dan juga didapatkan panjang gelombang rata-ratanya
sebesar 2.88 x 10-28m.
Sedangkan pada lampu yang dipolish energi rata-rata yang
diserap adalah sebesar 1008 J dan pada tabung ini terjadi
perubahan suhu yang lama. Rata-rata panjang gelombang yang didapatkan
sebesar 3.03
x 10-28m.
Perubahan suhu yang terjadi menunjukkan keterkaitan banyak
sedikitnya energi yang diserap dan panjang pendeknya panjang
gelombang. Dimana pada percobaan di lampu 60 Watt ini, energi yang
diserap oleh tabung hitam lebih besar dibandingkan dengan tabung
dipolis, sehingga panjang gelombang pada tabung hitam lebih pendek
daripada tabung dipolis.
Pada
percobaan di lampu 100 Watt, akan didapatkan data hasil perhitungan
sebagai berikut :
Tabel 3.5 : Data Hasil Percobaan Lampu 100 Watt pada Tabung Hitam
No
|
t (s)
|
∆T (oC)
|
Q (J)
|
λ (m)
|
1
|
30
|
1
|
420
|
4.73E-28
|
2
|
60
|
1
|
420
|
4.73E-28
|
3
|
90
|
2
|
840
|
2.37E-28
|
4
|
120
|
2
|
840
|
2.37E-28
|
5
|
150
|
3
|
1260
|
1.58E-28
|
6
|
180
|
4
|
1680
|
1.18E-28
|
7
|
210
|
5
|
2100
|
9.47E-29
|
8
|
240
|
5
|
2100
|
9.47E-29
|
9
|
270
|
6
|
2520
|
7.89E-29
|
10
|
300
|
6
|
2520
|
7.89E-29
|
Tabel 3.6 : Data Hasil Percobaan Lampu 100 Watt pada Tabung Dipolis
No
|
t (s)
|
∆T (oC)
|
Q (J)
|
λ (m)
|
1
|
30
|
0.5
|
210
|
9.47E-28
|
2
|
60
|
0.5
|
210
|
9.47E-28
|
3
|
90
|
1
|
420
|
4.73E-28
|
4
|
120
|
2
|
840
|
2.37E-28
|
5
|
150
|
3
|
1260
|
1.58E-28
|
6
|
180
|
3
|
1260
|
1.58E-28
|
7
|
210
|
4
|
1680
|
1.18E-28
|
8
|
240
|
5
|
2100
|
9.47E-29
|
9
|
270
|
5
|
2100
|
9.47E-29
|
10
|
300
|
6
|
2520
|
7.89E-29
|
Hasil
percobaan radiasi inframerah yang didapatkan pada lampu 100 Watt ini
dapat dibandingkan hasil dari keduanya bahwa ketika lampu tersebut
dinyalakan energi rata-rata yang diserap
oleh tabung hitam adalah 1470 J dan
terjadi perubahan suhu yang hampir konstan naik 1derajat disetiap
pengulangannya, dan juga didapatkan panjang gelombang rata-ratanya
sebesar 2.04 x 10-28m.
Sedangkan pada lampu yang dipolish energi rata-rata yang
diserap adalah sebesar 1260 J dan pada tabung ini terjadi
perubahan suhu yang lama. Rata-rata panjang gelombang yang didapatkan
sebesar 3.31
x 10-28m.
Perubahan suhu yang terjadi menunjukkan keterkaitan banyak
sedikitnya energi yang diserap dan panjang pendeknya panjang
gelombang. Dimana pada percobaan di lampu 100 Watt ini, energi yang
diserap oleh tabung hitam lebih besar dibandingkan dengan tabung
dipolis, sehingga panjang gelombang pada tabung hitam lebih pendek
daripada tabung yang dipolis.
Setelah
diketahui hasil perhitungan nilai panjang gelombang pada percobaan
radiasi inframerah dari masing-masing lampu dan tabungnya maka dapat
diambil satu garis atau kesimpulan bahwa besarnya nilai panjang
gelombang pada percobaan ini tidak merupakan atau tidak termasuk
dalam range panjang gelombang, karena nilai panjang gelombang yang
dihasilkan sangat kecil dan jauh dari panjang gelombang referensi
sinar inframerah. Sehingga dalam percobaan ini, sinar yang
dikeluarkan pada lampu pijar tidak merupakan sinar radiasi inframerah
sehinggatidak merupakan cahaya tampak, dimana cahaya tampak sendiri
adalah cahaya yang dapat dilihat oleh manusia. Dari teori ini, dapat
dihubugkan dengan fenomena yang terjadi saat melakukan percobaan,
yakni cahaya yang dihasilkan oleh lampu baik yang 55W, 60W maupun
100W, cahayanya tidak dapat dilihat oleh mata manusia, sehingga dari
data perhitungan yang dihasilkan ini, bahwasannya cahaya yang
dikeluarkan oleh lampu pijar tidak merupakan cahaya tampak sehingga
tidak dapat dilihat oleh manusia.
Berdasarkan
tujuan yang ada, ternyata sinar yang dihasilkan dalam percobaan ini
bukan merupakan sinar inframerah. Karena dalam percobaan ini, nilai
panjang gelombangnya tidak masuk dalam range panjang gelombang
referensi yang sudah ada seperti pada gambar (1.1). Hal ini terjadi
karena adanya beberapa faktor yang mempengaruhi yaitu besarnya
panjang gelombang dalam percobaan ini ialah perubahan suhu dari besar
energi kalor yang diserap oleh benda. Nilai dari gelombang inframerah
referensi nilainya jauh lebih besar dibandingkan dengan hasil panjang
gelombang dari percobaan ini. Hal ini dikarenakan percobaan yang
dilakukan bukan berada ditempat vakum melainkan percobaan ini
dilakukan di ruang tertutup yang dimana masih dapat dipengaruhi oleh
cahaya lain. Kemudian waktu yang digunakan juga terlalu singkat,
sehingga energy kalor yang dihasilkan juga semakin kecil dan energi
yang diserap oleh tabung juga tidak dihitung. Sehingga hal-hal inilah
yang dapat mempengaruhi nilai dari panjang gelombangnya.
Dari
hasil perhitungan yang didapatkan bahwasannya percobaan ini haruslah
dilakukan diruangan yang benar-benar vakum dan tidak hanya pada
ruangan yang tertutup, karena jika dilakukan pada ruangan yang
tertutup, maka nantinya pasti masih ada cahaya luar yang masuk.
Sehingga akhirnya dapat mempengaruhi dari nilai panjang gelombang
yang akan didapatkan, hal ini sesuai dengan teori yang terdapat pada
persamaan (1.3), dimana jika nanti dilakukan percobaan maka kelajuan
atau kecepatan dari lampu akan dianggap sama dengan kelajuan cahaya
matahari.
Dan
dari percobaan yang telah dilakukan ini, maka akan dapat kita
dihubungkan dengan fenomena-fenoma yang terjadi pada radiasi termal,
radiasi inframerah dan radiasi benda hitam. Dimana contoh kejadian
yang ada pada radiasi termal ini adalah jika ada suatu benda yang
yang memancarkan radiasi karena suhunya dalam percobaan
radiasiinframerah ini kejadian lampu pijar yang memancarkan radiasi
kepada tabung merupakan contoh dari radisai termal. Sedangkan
fenomena yang terjadi pada radiasi benda hitam sendiri itu yaitu
ketika suatu lubang kecil yang memancarkan radiasi pada sebuah
rongga, dan cahayanya dipantulkan kembali namun energinya tetap
diserap oleh rongga tersebut, dan pada percobaan radiasi inframerah
ini, kejadian tersebut sama seperti ketika lampu pijar memancarkan
radiasi atau cahaya kepada tabung, maka tabung tersebut akan
memantulkan kembali cahaya dari lampu itu namun energi dari radiasi
tersebut diserap oleh tabung yang kemudian disalurkan kepada air yang
ada di tabung tersebut.
- KESIMPULAN
Dari
percobaan radiasi inframerah ini maka dapat
disimpulkan bahwa nilai
energi kalor yang diterima air pada lampu 55W pada tabung hitam 1029
J sedangkan tabung dipolis sebesar 798 J. Lampu 60 W energi
rata-rata yang diserap oleh tabung hitam sebesar 1323
J dan energi rata-rata yang diserap oleh gelas dipolis 1008 J. Lampu
100W energi rata-rata 1470 J yang diserap oleh tabung hitam dan
energi rata-rata 1260 J yang diserap oleh
gelas dipolis. Hal ini bisa terjadi karena semakin besar
perubahan suhu maka menunjukkan energi kalor yang diserap juga
semakin besar sehingga panjang gelombangnya akan semakin pendek.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Anies. 2005. Electrical
Sensitivity. Jakarta : Erlangga.
[2] Beiser, Arthur. 1982. Konsep
Fisika Modern. Jakarta : Erlangga.
[3] Holmat, J. P. 1997.
Perpindahan Kalor. Jakarta : Erlangga.
[4] Krane, Kenneth. 1992. Fisika
Modern. Jakarta : UI Press.
[5] Sears, Francis Westone dan
Mark W Zemansky. 1983. Fisika
untuk Universitas I.
Bandung : Binacipta
[6] Jewett, Serway. 2004. Physics
for Scientist and Engineers 6th edition.
California State Polytechnic University, Pomona
No comments:
Post a Comment