Ilustrasi radiasi benda hitam (freepik)YOGYAKARTA - Radiasi benda hitam sering disebut sebagai salah satu konsep paling penting dalam fisika modern. Fenomena ini menjelaskan bagaimana setiap benda memancarkan energi berdasarkan suhunya.Menariknya, radiasi benda hitam bukan sekadar teori abstrak. Penemuan ini justru menjadi landasan lahirnya mekanika kuantum, cabang fisika yang memengaruhi perkembangan teknologi masa kini.Apa Itu Radiasi Benda Hitam?Dilansir dari laman Las Cumbres Observatory, radiasi benda hitam adalah istilah yang digunakan untuk menjelaskan hubungan antara suhu suatu benda dengan panjang gelombang radiasi elektromagnetik yang dipancarkannya.Nah, benda hitam sendiri adalah objek ideal yang mampu menyerap semua radiasi elektromagnetik yang mengenainya, lalu memancarkan kembali radiasi panas dalam spektrum kontinu sesuai dengan suhunya.Perlu diketahui, bintang berperilaku hampir seperti benda hitam, dan konsep ini menjelaskan mengapa bintang memiliki warna yang berbeda. Bintang merah lebih dingin sehingga memancarkan radiasi paling banyak pada panjang gelombang merah. Sebaliknya, bintang yang lebih panas seperti Matahari memancarkan radiasi terbesar pada spektrum kuning atau hijau.Menariknya, kita tidak pernah melihat bintang berwarna hijau karena bintang dengan puncak pancaran pada panjang gelombang hijau juga memancarkan banyak radiasi merah dan biru.Baca juga artikel yang membahas Proses Pembentukan Bumi dan Tahap-tahapnya Secara IlmiahMata manusia menggabungkan warna-warna tersebut sehingga terlihat putih. Bintang yang lebih panas memancarkan radiasi lebih kuat pada spektrum biru, ultraviolet, bahkan sinar-X dan gamma, sehingga terlihat biru.Sementara itu, benda yang lebih dingin seperti planet atau manusia memancarkan radiasi terbanyak di inframerah, dan objek yang lebih dingin lagi memancarkan gelombang mikro hingga gelombang radio.Tonggak Fisika QuantumRadiasi benda hitam, sebagaimana dilansir The LibreTexts libraries, merupakan salah satu tonggak penting dalam lahirnya mekanika kuantum. Eksperimen tentang fenomena ini melahirkan sebuah bidang ilmu yang kemudian merevolusi fisika dan kimia.Perlu diketahui, mekanika kuantum memberikan pemahaman lebih lengkap mengenai mekanisme dasar pada level sub-atom.Berdasarkan sejarahnya, penelitian tentang radiasi benda hitam pada pergantian abad ke-20 menandai awal dari sebuah bidang baru dalam sains. Radiasi benda hitam adalah konsep teoretis dalam mekanika kuantum di mana suatu benda ideal dapat menyerap seluruh frekuensi cahaya.Sesuai hukum termodinamika, benda ideal ini juga harus memancarkan kembali sebanyak cahaya yang diserap. Meski tidak ada material yang benar-benar menjadi benda hitam sempurna, namun ada yang mendekati. Misalnya, karbon dalam bentuk grafit mampu menyerap cahaya dengan efisiensi sekitar 96%.Fenomena Radiasi Benda HitamKonsep radiasi benda hitam dapat diamati dalam banyak fenomena. Intensitas energi yang dipancarkan suatu benda hanya bergantung pada suhu. Contoh sederhananya adalah nyala api.Api dengan suhu rendah memancarkan cahaya merah, lalu seiring peningkatan suhu, warnanya berubah menjadi putih, lalu biru. Setiap kenaikan suhu memunculkan puncak radiasi baru dengan intensitas lebih besar. Artinya, makin tinggi suhu, makin besar pula total energi radiasi yang dipancarkan.Lord Rayleigh dan J. H. Jeans mencoba menjelaskan radiasi benda hitam dengan persamaan khusus pada frekuensi rendah. Persamaan ini dibangun dari asumsi fisika klasik saat itu, yaitu energi dapat bertambah secara kontinu ketika frekuensi meningkat.Sementara itu, fisika klasik beranggapan energi yang dipancarkan oleh osilasi atom bisa memiliki nilai berapa saja secara terus-menerus, sama seperti percepatan, posisi, atau energi yang sudah dikenal. Persamaan yang mereka hasilkan dikenal sebagai Hukum Rayleigh-Jeans.Namun, hasil eksperimen pada radiasi benda hitam menunjukkan perbedaan nyata. Data eksperimen menghasilkan kurva lonceng, sedangkan hukum Rayleigh-Jeans justru memperlihatkan nilai energi yang terus meningkat tanpa batas saat mendekati wilayah ultraviolet.Perbedaan besar ini dikenal sebagai katastrofi ultraviolet (ultraviolet catastrophe), dan menjadi bukti bahwa teori klasik tidak cukup menjelaskan radiasi benda hitam.Selain pembahasan mengenai radiasi benda hitam, ikuti artikel-artikel menarik lainnya di VOI, untuk mendapatkan kabar terupdate jangan lupa follow dan pantau terus semua akun sosial media kami!