Penerapan Radiasi Benda Hitam 1. Penentuan Suhu Permukaan Matahari

Suhu permukaan matahari atau bintang dapat ditentukan dengan mengukur daya radiasi matahari yang diterima bumi. Dengan menggunakan hukum Stefan-Boltzmann, total daya yang dipancarkan oleh matahari adalah:

PM = I.A

Jika diketahui:

I = e . σ . TM4

A = luas permukaan matahari = 4πRM

e = 1

maka :    PM = e . σ . TM44πRM

Matahari memancarkan daya yang sama ke segala arah. Dengan demikian bumi hanya menyerap sebagian kecil, yaitu:

Keterangan:

PM      : daya yang dipancarkan matahari (watt)

TM      : suhu permukaan matahari (K)

RM      : jari – jari matahari (m)

σTM4  : laju radiasi matahari (watt/m2)

Pabs     : daya yang diserap bumi (watt)

R         : jari-jari bumi (m)

D         :jarak matahari ke bumi (m)

Meskipun bumi hanya menyerap sebagian daya dari matahari, namun bumi mampu memancarkan daya ke segala arah. Besar daya yang dipancarkan bumi adalah:

Keterangan:

Pemt : daya yang dipancarkan bumi (watt)

TB : suhu permukaan bumi (K)

Misalnya bumi berada dalam kesetimbangan termal maka daya yang diserap bumi sama dengan daya yang dipancarkan. Dengan demikian suhu permukaan matahari adalah: