Radiasi Benda
Hitam
Benda hitam adalah
istilah yang ditujukan kepada benda-benda yang mampu menyerap kalor radiasi
(radiasi termal[1])
dengan baik. Istilah ini pertama kali diperkenalkan oleh Gustav Robert Kirchoff
pada tahun 1862. Benda hitam dimodelkan sebagai suatu rongga dengan sebuah
celah yang sangat kecil. Dalam istilah fisika benda hitam ini biasa disebut
black body yang didefinisikan sebagai benda yang mampu menyerap sebagian besar
energy yang diterimanya. Ada juga yang menyatakan bahwa benda hitam adalah
benda yang tidak dapat memantulkan cahaya yang diterimanya. Oleh sebab itu
permukaannya tidak dapat diamati. Inilah sebabnya mengapa benda hitam
dimodelkan sebagai benda berongga.
Jika suatu benda
berongga dipanaskan sampai bersuhu T, maka dinding berongga itu akan menyerap
sebagian radiasi yang diterimanya dan memancarkan sebagian lainnya menuju
gelombang pendek. Penyerapan dan pemancaran ini terjadi pada setiap bagian
dinding rongga terus menerus sampai terjadi kesetimbangan termal. Kesetimbangan
termal ini berarti bahwa semua dinding rongga memiliki suhu yang sama besar,
sehingga energy yang dipantulkan sama dengan energy yang diterima. Pada saaat
inilah semua bagian dinding rongga memancarkan gelombang-gelombang yang sama
besar dan uniform, jika kita beri sebuah lubang pada rongga tersebut maka radiasi-radiasi
ini akan mencari jalan untuk keluar. Energy yang berhasil keluar inilah yang
kita kenal sebagi radiasi benda hitam.
Kaitan prinsip radiasi
benda hitam ini dengan lingkungan dapat kita lihat dari fenomena pemanasan
global (global warming).
Global
warming adalah suatu fenomena memanasnya suhu rata-rata
tahunan bumi akibat adanya efek gas rumah kaca yang tidak normal. cahaya
matahari yang diterima oleh bumi biasanya berupa gelombang cahaya dengan
panjang gelombang yang pendek, seperti gelombang UV, sinar tampak yang memiliki
panjang gelombang <400nm. Secara normal, cahaya matahari yang bisa sampai
kebumi adalah sebesar 34% dan 19% diserap oleh atmosfir sebelum sampai
kepermukaan bumi. Sedangkan cahaya yang masuk ke permukaan bumi hanya berkisar
47%.
Bumi inilah yang bisa kita ibaratkan benda
hitam. Dengan atmosfir sebagai pembentuk rongganya. Seperti prinsip benda hitam
yang telah dijelaskan di atas, cahaya yang masuk kebumi ini akan diserap oleh
permukaan bumi dan dipantulkan kembali ke angkasa berupa gelombang dengan
panjang gelombang pendek, seperti infrared. Panjang gelombang yang pendek ini
memiliki energy yang besar. Pada kondisi normal gelombang ini akan dapat
melewati atmosfir dan hanya sebagian saja yang diserap kembali. Komponen
atmosfir yang dapat menangkap gelombang pendek ini adalah uap air, CO2,
CH4 dan gas-gas lainnya untuk menjaga suhu bumi. Namun akibat adanya
aktivitas manusia yang meningkatkan jumlah gas tersebut membuat radiasi yang
dipancarkan oleh bumi tidak dapat lolos. Gelombang yang diradiasikan oleh
permukaan bumi itu diserap dan dipantulkan secara terus menerus dibumi
(terperangkap). Akibatnya suhu rata-rata permukaan bumi akan meningkat. Dengan
meningkatnya suhu bumi tersebut, maka akan ada semakin banyak es yang mencair
yang akan menaikan permukaan air laut, musim
kemarau yang berkepanjangan, periode
musim hujan yang semakin singkat, namun semakin tinggi intensitasnya, dan
anomaly-anomali iklim seperti El Nino – La Nina dan Indian Ocean Dipole (IOD). Hal-hal ini kemudian akan
menyebabkan tenggelamnya beberapa pulau dan berkurangnya luas
daratan, pengungsian besar-besaran, gagal panen, krisis pangan, banjir,
wabah penyakit, dan lain-lainnya.
[1]
Radiasi termal adalah pancaran energy yang dipengaruhi oleh suhu. Radiasinya
dapat berupa cahaya tampak maupun tidak.
0 komentar:
Posting Komentar