PPT Radiasi Benda Hitam
Laporan Eksperimen
Pengujian Radiasi Benda
Hitam
OLEH
TAKBIR
RASDIANA RIANG
RUBIATI
FISIKA 5
Jurusan Pendidikan Fisika
Fakultas Tarbiyah dan Keguruan
FISIKA EKSPERIMEN
A. JUDUL A. JUDUL
Adapun judul pada
percobaan yang kami
lakukan adalah,
“Pengujian Radiasi
Benda Hitam”.
B. B.
Pendahuluan Pendahuluan
Dalam laboratorium, benda yang paling mendekati
radiasi benda hitam adalah radiasi dari sebuah lubang
kecil pada sebuah rongga. Cahaya apapun yang
memasuki lubang ini akan dipantulkan, dan energinya
diserap oleh dinding – dinding rongga berulang kali,
tanpa memedulikan bahan dinding dan panjang
gelombang yang masuk (selama panjang gelombang
tersebut lebih kecil dibandingkan diameter lubang).
Lubang ini (bukan rongganya) adalah pendekatan dari
sebuah benda hitam. Jika rongga dipanaskan,
speaktrum yang dipancarkan lubang merupakan
speaktrum kontinyu dan tidak bergantung pada bahan
pembuat rongga.Sambungan
Sambungan
Salah satunya adalah lampu pijar, dimana terlihat ….
….
filament lampu berwarna kuning ke putih putihan
padahal lampu berwarna biru. Hal ini terjadi karena
suhu lampu pijar diatas 2000 K. semua benda yang
berada pada suhu diatas 2000 K akan memancarkan
cahaya putih.Pada bagian eksperimen ini akan disajikan
pengujian radiasi benda hitam dengan menggunakan
perangkat yang sudah dipersediakan untuk
mengetahui perbandingan temperature dalam kotak
hitam dan temperature kotak putih dengan daya
yang digunakan sama dan daya yang digunakan
berbeda. Maka pada eksperimen ini dapat terlihat
C. Rumusan C. Rumusan
Masalah Masalah
1.Bagaimana karakteristik benda
hitam?
2.Bagaimaan konsep penyerapan kalor
pada kotak hitam dan putih?
3.Bagaimana perbandingan kenaikan
temperature antara benda hitam dan benda putih pada daya lampu yang sama?
4.Bagaimana perbandingan kenaikan
temperature antara benda hitam dan benda putih pada daya lampu yang berbeda?Pada percobaan ini, kami melakukan pengujian D.
D
untuk mengetahui temperature yang dihasilkan
Hipotesis Hipotesis
pada kotak hitam dan kotak putih dengan daya
lampu yang sama, dan untuk mengetahui pula
temperature kotak hitam dan kotak putih ketika
daya lampu yang digunakan kedua lampu berbeda.Oleh karena itu, berdasarkan teori yang ada
maka kami mengambil hipotesis yaitu, pada
pengujian kotak hitam dan kotak putih dengan daya
lampu yang digunakan sama, maka temperature
udara yang dihasilkan yakni temperature udara
dalam kotak hitam lebih tinggi dibandingkan
temperature udara pada kotak putih. Adapun pada
pengujian kotak hitam dan kotak putih dengan daya
yang berbeda yaitu lampu yang memiliki daya
paling tinggi diletakkan pada kotak putih dan lampu
yang memiliki daya rendah diletakkan pada kotak
hitam, maka diperoleh bahwa temperature udaya
E. Identifikasi Variabel
E. Identifikasi
Variabel
a. Variabel Manipulasi yaitu silinder
hitam dan silinder putih b. Variabel Respon yaitu Temperatur Udara dalam silinderd. Variabel Manipulasi yaitu Daya lampu e. Variabel Respon yaitu temperature Udara dalam silinder
a. Variabel Manipulasi yaitu Daya
lampu b. Variabel Respon yaitu temperature Udara dalam silinderF. Definisi Operasional F. Definisi Operasional
Variabel Variabel
Masalah I Masalah I
1. Variable Manipulasi yaitu Silinder Hitam dan Silinder Putih Silinder Hitam merupakan pipa silinder yang diberi warna hitam dengan cat hitam, silinder hitam disini dimaksudkan sebagai benda hitam. Dan silinder Putih merupakan pipa silinder yang diberi warna putih dengan cat putih, dimana silinder putih disini dimaksudkan sebagai benda
2. Variabel Respon yaitu Suhu Udara Suhu Udara merupakan derajat panas atau dinginnya udara yang berada dalam suatu benda yaitu dalam hal ini suhu udara dalam silinder putih dan hitam. dimana dalam percobaan ini suhu udara dari kalor yang dihasilkan oleh lampu setelah terhubung dengan arus PLN pada kedua silinder hitam dan putih dan suhu ini diukur dengan menggunakan thermometer.
3. Variable Kontrol yaitu waktu.
Waktu merupakan lamanya jeda
1. Variabel Manipulasi yaitu Daya Lampu Masalah II
Daya lampu merupakan laju energi yang Masalah II dihantarkan atau kerja yang dilakukan per satuan waktu
2. Variabel Respon yaitu Suhu Udara Suhu Udara merupakan derajat panas atau dinginnya udara yang berada dalam suatu benda yaitu dalam hal ini suhu udara dalam silinder putih dan hitam. dimana dalam percobaan ini suhu udara dari kalor yang dihasilkan oleh lampu setelah terhubung dengan arus PLN pada kedua silinder hitam dan putih dan suhu ini diukur dengan menggunakan thermometer.
3. Variable Kontrol yaitu waktu.
Waktu merupakan lamanya jeda waktu yang ditentukan dengan menggunakan Masalah III Masalah III
1. Variabel Manipulasi yaitu Daya Lampu Daya lampu merupakan laju energi yang dihantarkan atau kerja yang dilakukan per satuan waktu
2. Variabel Respon yaitu Suhu Udara Suhu Udara merupakan derajat panas atau dinginnya udara yang berada dalam suatu benda yaitu dalam hal ini suhu udara dalam silinder putih dan hitam. dimana dalam percobaan ini suhu udara dari kalor yang dihasilkan oleh lampu setelah terhubung dengan arus PLN pada kedua silinder hitam dan putih dan suhu ini diukur dengan menggunakan thermometer.
3. Variable Kontrol yaitu waktu.
Waktu merupakan lamanya jeda waktu
G. Melaksanakan G. Melaksanakan
Percobaan Percobaan
1. Alat dan Bahan
1. Alat dan Bahan
a. Bohlam 2 buah
b. Saklar 1 buah
c. Colokan 1 buah
d. Silinder hitam 1 buah
e. Silinder putih 1 buah
f. Thermometer 2 buah
g. Meja landasan kayu 60cm x 50 cm 1 buah h. Kayu 45 cm 1 buah i. Kayu 30 cm 3 buah j. Papan 45 x 40 cm 1 buah k. Cutter 1 buah l. Kuas 4 buah m. Palu-palu 1 buah n. Gergaji 1 buah o. Obeng bunga 1 buah p. Obeng plat 1 buah q. Isolosi 3 buah r. Kabel secukupnya s. Paku 3 cm, 2 cm, dan 5 cm secukupnya
t. Baut secukupnya u.
Lem fox secukupnya v,. Gabus secukupnya
2. Prosedur Kerja
2. Prosedur Kerja a. Menyiapkan alat Pengujian Radiasi Benda
Hitam yang telah dibuat sebelumnya, seperti pada gambar 1 berikut ini: bagian atas tutup dari keempat tabung, lalu menentukan terlebih dahulu t0 (t nol) yang ditunjukkan pada thermometer sebelum digunakan.
c. Melakukan pengambilan data Pada tahap I yaitu pengukuran temperature udara dalam tabung hitam dan putih dengan daya yang sama yaitu 5 watt dengan cara menekan stopwatch dan saklar yang menghubungkan tabung 1,2 yang berisi lampu yang terlebih dahulu telah dihubungkan dengan yang ditunjukkan oleh kedua thermometer pada kedua tabung dengan selang waktu 5 menit tiap sekali pembacaan data temperature udara hingga mencapai 5 data untuk tahan I.
e. Melakukan pengambilan data pada
Tahap II yaitu dengan cara yang sama seperti pada tahap I dengan menekan stopwatch dan saklar secara bersamaan, yang menghubungkan tabung 3 dan 4 dengan daya lampu yang berbeda yaitu tabung putih pada no.3 yang memiliki daya lampu 10 watt dan tabung hitam no.4 dengan daya lampu 5 watt. Lalu memperhatikan
f. Selanjutnya mengamati kenaikan suhu
yang ditunjukkan oleh kedua thermometer pada kedua tabung dengan selang waktu 5 menit tiap sekali pembacaan data temperature udara hingga mencapai 5 data untuk tahan II.
g. Kemudian melakukan pengambilan
data yang ketiga seperti pada poin ke 5 namun daya 10 watt diletakkan pada tabung hitam dan daya 5 watt diletakkan pada tabung putih.
h. Kemudian mengisi tabel Pengamatan
seperti di bawah ini:Tabel 1: Tabel Data Pengamatan Pengukuran Temperatur Udara dalam Kotak Hitam dan Putih dengan daya Lampu yang sama (5 watt)
Waktu (Menit) Temperatur Udara Kotak Hitam (K) Temperatur Udara Kotak Putih (K)
5
10
15
20 Tabel 2: Tabel Data Pengamatan Pengukuran Temperatur Udara dalam Kotak Hitam dan Putih dengan daya Lampu yang berbeda (5 watt dan 10 watt)
Temperatur Temperatur
Waktu Udara Kotak Udara Kotak
(Menit) Hitam (K) Putih (K)(P=5 W) (P=10 W)
5
10
15
20 Tabel 3: Tabel Data Pengamatan Pengukuran Temperatur Udara dalam Kotak Hitam dan Putih dengan daya Lampu yang berbeda (5 watt dan 10 watt)
Waktu (Menit) Temperatur Udara Kotak Hitam (K) (P=10 W) Temperatur Udara Kotak Putih (K) (P=5 W)
5
10
15
20 Tabel 1: Tabel Data Pengamatan Pengukuran Temperatur Udara dalam Kotak Hitam dan Putih dengan daya Lampu yang sama (5 watt)
H. Hasil Pengamatan
H. Hasil
Pengamatan
1. Hari Pertama
1. Hari Pertama
Waktu (Menit) Temperatur Udara Kotak Hitam (K) (P=5W) Temperatur Udara Kotak Putih (K) (P=5W)
273 273 5 290 288 10 300 295 15 303 298 Tabel 2: Tabel Data Pengamatan Pengukuran Temperatur Udara dalam Kotak Hitam dan Putih dengan daya Lampu yang berbeda (5 watt dan 10 watt)
Waktu (Menit) Temperatur Udara Kotak Hitam (K) (P=5 W) Temperatur Udara Kotak Putih (K) (P=10 W)
273 273
5 320 354 10 330 369 15 333 376 20 335 373
2. Hari Kedua
2. Hari Kedua Tabel 1: Tabel Data Pengamatan Pengukuran
Temperatur Udara dalam Kotak Hitam dan Putih dengan daya Lampu yang sama (5 watt)
Waktu (Menit) Temperatur Udara Kotak Hitam (K) (P=5W) Temperatur Udara Kotak Putih (K) (P=5W)
273 273
5 298 290 10 308 293 15 310 303 20 311 304 Tabel 2: Tabel Data Pengamatan Pengukuran Temperatur Udara dalam Kotak Hitam dan Putih dengan daya Lampu yang berbeda (5 watt dan 10 watt)
Waktu (Menit) Temperatur Udara Kotak Hitam (K) (P=5 W) Temperatur Udara Kotak Putih (K) (P=10 W)
273 273
5 294 308 10 303 322 15 306 328 20 308 331 Tabel 3: Tabel Data Pengamatan Pengukuran Temperatur Udara dalam Kotak Hitam dan Putih dengan daya Lampu yang berbeda (5 watt dan 10 watt)
Waktu (Menit) Temperatur Udara Kotak Hitam (K) (P=10 W) Temperatur Udara Kotak Putih (K) (P=5 W)
273 273
5 304 295 10 320 305 15 325 308 20 323 310
I.
I
Pada percobaan Pengujian Radiasi Benda Hitam ini, digunakan alat yang dibuat untuk
Pembahasan Pembahasan
membuktikan bahwa benda hitam memiliki kemampuan radiasi yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan benda putih.
Namun perlu kita mengetahui bahwa pada dasarnya sangat sulit bagi kita menemukan benda hitam sempurnah yakni yang memiliki emisivitas sama dengan satu. Dimana benda hitam adalah suatu benda yang dapat menyerap semua radiasi yang datang padanya. Sehingga pada percobaaan yang kami lakukan ini hanya ingin membuktikan bahwa benda hitam memiliki kemampuan radiasi yang lebih besar, walaupun benda hitam yang kami buat hanyalah suatu analogi dari benda hitam yang sebenarnya yaitu
Pada percobaaan yang kami lakukan, kami
membuat benda hitam dengan menggunakan
tabung yang diberi warna hitam dan benda putih
juga digunakan tabung yang diberi warna putih.
Kemudian sumber radiasi yang kami gunakan
adalah lampu pijar dengan daya yang sama pada
pengambilan data pertama dan sumber radiasi
yang kedua adalah daya lampu yang berbeda.
Selanjutnya dilakukan pengukuran temperature
udara dengan menggunakan thermometer.Oleh karena itu pada percobaan yang kami
lakukan, yaitu pada pengambilan data Tahap
pertama yaitu Pengambilan Data Temperatur
Udara dalam Tabung Hitam dan Tabung Putih
dengan menggunakan daya lampu yang sama
yaitu 5 waatt, maka diperoleh data yaitu
temperature udara pada silinder hitam lebih
besar jika dibandingkan dengan temperature
udara yang berada pada silinder putih dengan
daya lampu yang sama yaitu 5 waatt. Sehingga
dapat kami katakan bahwa hal ini telah sesuai Kemudian pada pengambilan data Tahap Kedua dengan Temperatur Udara pada tabung Hitam dan tabung Putih dengan daya lampu yang berbeda yaitu 5 waat dan 10 watt, dimana daya lampu yang besar kami letakkan pada benda putih yaitu 10 watt dan daya lampu yang kecil kami letakkan pada benda hitam yaitu 5 watt, maka kami memperoleh data yaitu temperature udara yang ada pada benda putih dengan daya lampu yang besar menghasilkan temperature udara yang lebih besar jika dibandingkan temperature udara yang ada pada benda hitam dengan daya lampu yang kecil. Sehingga berdasarkan data yang kami peroleh ini, dapat dikatakan bahwa tingkat radiasi suatu benda juga dipengaruhi dengan Daya.
Pada pengambilan data yang kami lakukan, kami melakukannya dengan dua tahan yaitu pada hari pertama dan hari kedua untuk memperoleh data yang lebih akurat. Kemudian pada hari kedua kami melakukan pula pengambilan data dengan cara pada tabung hitam kami memasang lampu pijar dengan daya 10 watt dan pada tabung putih kami memasang lampu dengan daya 5 watt. Ternyata hasil yang kami dapatkan semakin menguatkan data yag kami peroleh pada data kedua ketika hari pertama dan kedua yaitu pada pengambilan data dengan daya yang berbeda, yaitu diperoleh hasil bahwa tabung yang diberikan daya yag besar akan menghasilkan temperature udara
J.
J
Berdasarkan data yang kami peroleh
Kesimpulan Kesimpulan
pada percobaan yang dilakukan, maka dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut:
1. Suatu benda dikatakan benda hitam yaitusebuah benda yang menyerap semua radiasi yang datang padanya. Dengan kata lain, tidak ada radiasi yang dipantulkan keluar dari benda hitam.
Jadi, benda hitam mempunyai harga absorptansi dan emisivitas yang besarnya sama dengan satu.
2. Konsep penyerapan kalor pada kotak hitam dan kotak putih yaitu pada kotak hitam yang dianalogikan sebagai benda hitam memiliki penyerapan kalor yang
3. Perbandingan kenaikan temperature udara pada tabung hitam dan tabung putih dengan daya yang sama yaitu temperature udara yang berada pada tabung hitam lebih besar dari pada temperature udara yang ada pada tabung putih, hal ini menandakan bahwa kemampuan radiasi benda hitam lebih besar dibandingkan benda putih.
4. Perbandingan kenaikan temperature udara pada tabung hitam dan putih dengan daya yang berbeda yaitu daya yang besar diletakkan pada tabung putih dan daya yang kecil diletakkan pada tabung hitam, sehingga diperoleh bahwa temperatuur pada tabung putih lebih besar jika dibandingkan tabung hitam.
Oleh karena itu dapat dikatakan bahwa
DAFTAR
PUSTAKA
DAFTAR
PUSTAKA
LAMPIRAN LAMPIRAN
(Kepingan Sejarah
PembuatanAlat Pengujian
Radiasi Benda
(Kepingan Sejarah
PembuatanAlat Pengujian
Radiasi Benda
Hitam)
Hitam)
Alat dan
Bahan
Alat dan
Bahan
Mmbuat Papan
Landasan
Mmbuat Papan
Landasan
Papan Landasan Yang
telah jadi
Papan Landasan Yang
telah jadi
Membuat statif
Membuat statif
Membuat statif
Membuat statif
Membuat penutup
tabung
Membuat penutup
tabung
Membuat penutup
tabung
Membuat penutup
tabung
Mengecet tabung putih
Mengecet tabung putih
Mengecet tabung hitam
Mengecet tabung hitam
Memberi lem pada
tabung
Memberi lem pada
tabung
Memasang kabel pada statif
untuk lampu dalam tabungMemasang kabel pada statif
untuk lampu dalam tabung
Memasang kabel dalam
tabung
Memasang kabel dalam
tabung
Mengecet papan landasan
yang telah jadi
Mengecet papan landasan
yang telah jadi
Rangkaian yang telah selesai
dihubungkan ke sumber
tegangan PLN
Rangkaian yang telah selesai
dihubungkan ke sumber
tegangan PLN
Rangkaian Pengujian Radiasi
Benda Hitam Yang telah siap
digunakan
Rangkaian Pengujian Radiasi
Benda Hitam Yang telah siap
digunakan
Melakukan Pengambilan Data
dengan menekan stopwatch dan
saklar secara bersamaan
Melakukan Pengambilan Data
dengan menekan stopwatch dan
saklar secara bersamaan
Membaca penunjukan skala pada
termometer dan memasukkan
pada tabel pengamatan
Membaca penunjukan skala pada
termometer dan memasukkan
pada tabel pengamatan