Hukum Pergeseran Wien

Pada pengukuran intensitas radiasi benda hitam (I) pada berbagai nilai panjang gelombang (λ) dapat digambarkan grafik seperti pada 

pada gambar, Perubahan intensitas diukur pada benda hitam yang memiliki suhu tetap T, tetapi λ berbeda-beda. Intensitas tersebut terlihat meningkat seiring dengan peningkatan λ hingga mencapai nilai maksimum. Kemudian intensitas menurun kembali seiring penambahan λ. Panjang gelombang energi radiasi pada saat intensitasnya maksimum dinamakan λm (panjang gelombang maksimum).

Pada pengukuran itu Wilhelm Wien menemukan adanya pergeseran panjang gelombang maksimum saat suhu benda hitam berubah. Kenaikan suhu benda hitam menyebabkan panjang  gelombang maksimum yang dipancarkan benda akan mengecil. Hubungan ini dapat dituliskan seperti persamaan berikut.

λm T = c

dengan :  λm = panjang gelombang intensitas radiasi maksimum (m)
                   T   =  suhu mutlak benda (K)
                   c   =  tetapan Wien (2,90.10⁻³ mK)


Contoh

Sebuah benda hitam meradiasikan gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang 8700 Å pada saat intensitas radiasinya maksimum. Berapakah suhu permukaan benda yang memancarkan gelombang tersebut?

Penyelesaian

λm   =  8700 Å = 8,7.10⁻⁷ m
 c   =  2,9.10⁻³ mK

Suhu benda dapat ditentukan sebagai berikut.

λm.T = c

          c         2,9.10⁻³
T = ------- = -------------- = 3000 K atau 2727⁰ C
        λm         8,7.10⁻⁷


LATIHAN  SOAL

1.   Lampu pijar berbentuknya mendekati bola. Jari-jari lampu pijar pertama adalah empat kali jari – jari lampu kedua. Suhu lampu pijar pertama dan kedua masing-masing 27⁰C dan 127⁰C. Berapakah perbandingan daya lampu pertama dengan daya lampu kedua ?

2.  Sebuah benda hitam yang bersuhu 27⁰ C dapat memancarkan radiasi dengan  intensitas sebesar 90 watt/m². Luas penampangnya 50 cm². Berapakah :
a.   daya radiasi,
b.  intensitas radiasinya jika suhunya dinaikkan hingga menjadi 327⁰ C ?

3.   Diketahui tetapan Wien = 2,9 x 10⁻³ mK. Berapakah panjang gelombang elektromagnetik yang membawa radiasi kalor maksimum dari sebuah benda yang bersuhu 127⁰C ?