Nih Joseph Stefan - Penemu Relasi Antara Intensitas Dengan Suhu Benda Yang Memancarkan Radiasi
 |
Jozef Štefan Lahir: 24 Maret 1835 St Peter (sekarang Klagenfurt am Wörthersee ), Kekaisaran Austria Meninggal: 7 Januari 1893 (umur 57) Wina, Austria-Hungaria Kediaman: Austria Kebangsaan: Kekaisaran Austria Bidang: Ahli fisika Lembaga: University of Vienna Alma mater: University of Vienna Pembimbing doktoral: Andreas von Ettingshausen Mahasiswa doktoral: Ludwig Boltzmann, Marian Smoluchowski , Johann Josef Loschmidt Dikenal dalam: Hukum Stefan-Boltzmann, σ konstanta Stefan-Boltzmann, Masalah Stefan, Persamaan Stefan, Rumus Stefan, aliranStefan, Jumlah Stefan, difusi Maxwell-Stefan Penghargaan: Lieben Prize (1865) |
Biografi
Stefan lahir di sebuah desa pinggiran St Peter (Slovenia Sveti Peter) bersahabat Ebenthal (Slovenia Žrelec) (sekarang merupakan sebuah distrik Klagenfurt) (Celovec) di Kekaisaran Austria (sekarang di Austria ) pada 24 Maret 1835. Ayahnya berjulukan Aleš (Aleksander) Štefan, lahir pada tahun 1805 dan ibu Marija Startinik, lahir tahun 1815. Keluarga Stefans hidup sederhana. Ayahnya yaitu seorang ajun penggilingan dan ibunya pembantu. Ayah Stefan meninggal pada tahun 1872, sementara ibunya meninggal hampir sepuluh tahun sebelumnya pada tahun 1863.
Stefan mengenyam pendidikan sekolah dasar di Klagenfurt. Pada tahun 1845 ia pergi ke Klagenfurt gymnasium. Ia mengalami tahun revolusioner tahun 1848.
Pada tahun 1853 ia meninggalkan Wina untuk berguru matematika dan fisika . Profesor fisika di gimnasium yaitu Karel Robida yang menulis buku pertama fisika Slovenia. Stefan lulus dalam matematika dan fisika di University of Vienna pada tahun 1857. Selama menjadi murid ia juga menulis dan menerbitkan sejumlah puisi di Slovenia. Dia mengajar fisika di University of Vienna, Direktur Institut Fisika dari 1866, Wapres Vienna Academy of Sciences dan anggota dari beberapa forum ilmiah di Eropa .
Ia menerbitkan hampir 80 artikel ilmiah, dalam Buletin Vienna Academy of Sciences.
Hukum Stefan-Boltzmann
Pada tahun 1879 Josef Stefan melaksanakan eksperimen untuk mengetahui aksara universal dari radiasi benda hitam. Ia menemukan bahwa daya total per satuan luas yang dipancarkan pada semua frekuensi oleh suatu benda hitam panas (intensitas total) yaitu sebanding dengan pangkat empat dari suhu mutlaknya. Sehingga sanggup dirumuskan:
I = e σ T4
dengan I menyatakan intensitas radiasi pada permukaan benda hitam pada semua frekuensi, T yaitu suhu mutlak benda, dan σ yaitu tetapan Stefan-Boltzmann, yang bernilai 5,67 × 10-8 Wm-2K-4.
Gambar berikut memperlihatkan spektrum cahaya yang dipancarkan benda hitam tepat pada beberapa suhu yang berbeda. Grafik tersebut memperlihatkan bahwa antara antara panjang gelombang yang diradiasikan dengan suhu benda mempunyai relasi yang sangat rumit.
 |
| Spektrum cahaya yang dipancarkan benda hitam tepat pada beberapa suhu yang berbeda |
Untuk kasus benda panas yang bukan benda hitam, akan memenuhi aturan yang sama, hanya diberi aksesori koefisien emisivitas yang lebih kecil daripada 1 sehingga:
I total = e.σ.T 4
Intensitas merupakan daya per satuan luas, maka persamaan diatas sanggup ditulis sebagai:
dengan:
P = daya radiasi (W)
Q = energi kalor (J)
A = luas permukaan benda (m2)
e = koefisien emisivitas
T = suhu mutlak (K)
Beberapa tahun kemudian, menurut teori gelombang elektromagnetik cahaya, Ludwig Boltzmann (1844 – 1906) secara teoritis menurunkan aturan yang diungkapkan oleh Joseph Stefan dari adonan termodinamika dan persamaan-persamaan Maxwell. Oleh alasannya itu, persamaan diatas dikenal juga sebagai Hukum Stefan-Boltzmann, yang berbunyi:
“Jumlah energi yang dipancarkan per satuan permukaan sebuah benda hitam dalam satuan waktu akan berbanding lurus dengan pangkat empat temperatur termodinamikanya”.
Sumber: