Hukum Pergeseran Wien (1896)

Berbunyi : “Panjang Gelombang untuk Intensitas cahaya Maksimum berkurang dengan meningkatnya suhu”

Rumus pergeseran Wien

Grafik Pergeseran Wien

 

Grafik pergeseran Wien

Gambar diatas menunjukkan grafik antara intensitas radiasi yang dipancarkan oleh suatu benda hitam terhadap panjang gelombang (grafik I – l ) pada berbagai suhu. Total energi kalor radiasi yang dipancarkan adalah sebanding dengan luas di bawag grafik. Tampak bahwa total energi kalor radiasi radiasi meningkat dengan meningkatnya suhu ( menurut hokum Stefan- Bolztman. Energi kalor sebanding dengan pangkat empat suhu mutlak.

  • Radiasi kalor muncul sebanding suatau spectra kontinu, bukan spectra diskret seperti garis-garis terang yang dilihat dalam spectra nyala api. Atau garis-garis gelap yang dapat dilihat dalam cahaya matahari (garis Fraunhofer) (Spektra adalah bentuk tunggal spectrum) Sebagai gantinya, semua panjang gelombang hadir dalam distribusi energi kalor yang luas ini.  Jika suhu bendahitam meningkat, panjang gelombang untuk intensitas maksimum (lm) bergeser ke nilai panjang gelombang yang lebih pendek
  • Pengukuran spectra benda hitam menunjukkan bahwa panjang gelombang untuyk intensitas maksimum (lm) berkurang dengan meningkatnya suhu

Hukum pergeseran Wien banyak digunakan:

  • Dalam pengindraan jarak jauh (remote sensing),yaitu untuk menentukan temperatur awan atau permukaan bumi dari satelit cuaca.
  • Menentukan suhu suatu objek yang sangat tinggi,yaitu dengan pyrometer.

Contoh soal:

  1. Berapa panjang gelombang  yang bersesuaian

dengan energi radiasi maksimum suatu benda yang bersuhu 57oC ?

Jawab :

Suhu mutlak T = 57 + 273 = 330 K

C = tetapan pergeseran Wien = 2,90 x 10-3 m K

lm . T = C  λm = C/T

2,90 x 10-3 m K/330 K = 8,8 x 10-6 m

  1. Permukaan benda pada suhu 37oC meradiasikan gelombang elektromagnetik. Bila konstanta Wien = 2,898 x 10−3K maka panjang gelombang maksimum radiasi permukaan adalah…..
    A. 8,898 x 10−6 m
    B. 9,348 x 10−6 m
    C. 9,752 x 10−6 m
    D. 10,222 x 10−6 m
    E. 11,212 x 10−6 m
    (Sumber soal : UN Fisika SMA 2008)

    Pembahasan
    Data :
    T = 37oC = 310 K
    C = 2,898 x 10−3 m.K
    λmaks = ….?

    λmaks T = C
    λmaks (310) = 2,898 x 10−3
    λmaks = 9,348 x 10−6 m