Persamaan 4 biasa disebut hukum Stefan-Boltzmann, dimana E
b
ialah energi yang diradiasikan per satuan waktu dan per satuan luas radiator ideal benda hitam, dan
� ialah konstanta Stefan-Boltzmann, yang nilainya adalah
dalam watt per meter persegi, dan T adalah derajat K.
Perlu diketahui bahwa persamaan tersebut merupakan persamaan radiasi untuk benda hitam sempurna. Hal ini disebut radiasi benda hitam
blackbody radiation, karena bahan yang mematuhi hukum tersebut tampak hitam dimata dan menyerap seluruh radiasi yang mengenai
permukaannya. Tapi dalam beberapa hal, terdapat beberapa bahan yang tampak putih dimata tetapi ternyata cukup hitam untuk radiasi termal.
Penting dicatat di sini bahwa kehitaman suatu permukaan terhadap radiasi termal tidak hanya diamati melalui pengamatan visual
saja, tetapi juga hitam bagi spektrum radiasi termal. Kehitaman bagi spektrum radiasi termal yang dimaksudkan yaitu benda yang memiliki
emisivitas tinggi mendekati 1, meskipun secara fisik mungkin tidak berwarna hitam. Sebagai contoh, permukaan yang ditutup jelaga tampak
hitam bagi mata, ternyata juga hitam bagi spektrum radiasi termal. Di lain pihak, salju dan es tampak terang bagi mata, tapi ternyata hitam
untuk radiasi termal panjang-gelombang panjang. Banyak cat putih sebenarnya hitam untuk panjang-gelombang panjang.
c. Sifat-Sifat Radiasi
Menurut Holman 1995: 343, bila energi menimpa permukaan suatu bahan, maka sebagian dari radiasi itu dipantulkan refleksi,
sebagian diserap absorpsi dan sebagian lagi diteruskan transmisi.
Gambar 2. Fenomena radiasi yang mengenai permukaan benda Sumber : Holman, 1995: 343
Jika fraksi yang dipantulkan di namakan reflektivitas ρ, fraksi
yang diserap absorptivitas α, dan fraksi yang dipantulkan dinamakan reflektivitas , maka:
ρ + α + = 1 .............................................. 5 dengan
ρ = refleksivitas α = absorptivitas
= transmisiviras Kebanyakan benda padat tidak meneruskan radiasi termal,
sehingga untuk kebanyakan soal-soal terapan, transmisivitas dapat dianggap nol. Maka,
Absorpsi α
Radiasi datang Refleksi ρ
Tra s isi τ
ρ + α = 1 ............................................... 6 dengan
ρ = refleksivitas α = absorptivitas
Ada dua fenomena refleksi yang dapat diamati bila radiasi menimpa suatu permukaan. Kreith 1991: 239 menjelaskan bahwa
terdapat dua jenis dasar pantulan radiasi: spekular specular dan baur diffuse. Jika sudut pantul sama dengan sudut datang, maka pantulannya
disebut spekular. Sebaliknya, jika suatu berkas beam yang datang dipantulkan secara seragam ke semua arah, maka pantulannya disebut
baur. Penjelasan lebih lanjut mengenai peristiwa refleksipantulan
radiasi pada suatu benda dapat dilihat pada gambar berikut ini.
Gambar 3. aRefleksi spekular dan b refleksi baur Sumber: Holman, 1995: 344
Terlihat jelas pada Gambar 3 bahwa refleksi spekular
Sinar Refleksi
Sumber Sumber
Bayangan cermin
sumber
b a
memantulkan sinar radiasi yang datang secara terpusat melalui satu titik dimana sudut pantul sama dengan sudut datangnya. Pantulan spekular
biasanya terjadi pada benda-benda dengan permukaan yang rata. Sedangkan refleksi baur, akan memantulkan sinar radiasi yang datang
menyebar ke semua arah. Benda dengan permukaan kasar biasanya akan memantulkan sinar radiasi secara baur.
d. Emisivitas Benda
