Hai teman-teman, hari ini kita mengungkap berapa waktu yang dibutuhkan sinar matahari hingga ke bumi. Panasaran,  kita simak cerita Tuan Guru bersama muridnya Icha dan Echa.

“Perhatikan logam yang ada di meja. Eits hati-hati, logam itu panas,” nasihat Tuan Guru saat dampingi anak didiknya melakukan praktikum radiasi secara sederhana.

“Aneh sekali, kenapa tangan saya terasa hangat saat dekat logam itu. Padahal udara tidak bisa menghantarkan panas,” tanya Icha.

“Benar, udara adalah penghantar panas (konduktor) yang buruk,
tetapi panas yang kamu rasakan adalah karena radiasi panas,” jawab Tuan Guru.

“Apa sih radiasi panas itu, Pak,” tanya Echa.

“Saat batang logam dipanaskan, atom-atom logam akan bergetar makin cepat. Atom-atom ini akan memancarkan gelombang yang dinamakan gelombang elektromagnet. Gelombang ini dapat merambat di mana saja, termasuk di ruang hampa,” terang Tuan Guru.

Selaian itu, kata Tuan Guru, gelombang ini bergerak sangat cepat 300.000 kilometer per detik. Jika logam ini terus dipanaskan, maka energi gelombang elektromagnet makin besar.

Ketika suhu mencapai 500 derajat celcius energi gelombang ini mampu merangsang saraf-saraf mata kita. Otak kita menginterpretasikan yang datang ke mata ini sebagai warna merah. Sehingga besi kelihatan berwarna merah.

Jika logam terus dipanaskan hingga 800 derajat celcius, maka energi gelombang elektromagnet lebih besar lagi, dan sekarang menginterpretasikan ini sebagai warna merah agak jingga.

Terus dipanaskan hingga 1.200 derajat celcius, otak kita menginterpretasikan gelombang elektromagnet ini sebagai warna putih.

Pada suhu hingga 100 derajat celcius, energi gelombang elektromagnet tidak mampu merangsang mata, sehingga tidak melihat adanya perubahan warna logam.

Tetapi, kulit kita sensitif dengan Ketika gelombang ini mengenai kulit kita, otak kita menginterpretasikan ini sebagai panas.

“Itulah sebabnya tangan kita merasakan tangan kita hangat,” jelas Tua Guru.

“Saya tahu, jadi besi itu memancarkan gelombang elektromagnetik, gelombang ini kemudian ditangkap oleh kulit dan otak kita menerjemahkan sebagai panas,” kata Icha.

“Iya betul, lebih mudahkan. Jadi Perambatan atau perpindahan panas melalui gelombang elektromagnet ini dinamakan radiasi atau pancaran,” jelas Tuan Guru.

Energi yang dipancarkan benda berupa gelombang elektromagnet dinamakan energi radiasi.Setiap benda yang mempunyai suhu di atas 0 Kelvin memancarkan energi radias.

Berikut urutan warna logam sesuai dengan suhunya
Warna                                Suhu (C)
Merah darah                   580
Merah jingga                  845
Jingga                                940
Jingga ke kuningan      1.000
Kuning muda                  1.080
Putih                                   1.205

“Apakah panas matahari tiba di Bumi juga karena radiasi, Pak,” tanya Echa.

“Tepat, partikel-partikel (atom atau molekul) di Matahari memancarkan energi radiasi dalam gelombang elektromagnet. Dari Matahari ke Bumi butuh waktu 8 menit,” jawab Tuan Guru.

Energi ini oleh daun digunakan memasak makanan sehingga tumbuhan bisa tumbuh.

“Pak, ketika besi berada pada suhu ruang (sama dengan suhu ruangan), apakah besi itu akan memancarkan energi radias,” tanya Icha.

“Ya, besi akan memancarkan energi radiasi,” jawab Tuan Guru singkat.

“Tapi Pak, mengapa besi tidak jadi dingin, bukankah
memancarkan energi, energinya akan berkurang,” tanya Icha lagi.

“Pertanyaan bagus. Penyebabnya adalah karena besi juga
menyerap energi radiasi dari lingkungan. Tetapi besi Juga menyerap energi radiasi dari lingkungan.”

Proses ini, kata Tuan Guru, berlangsung terus hingga suhu besi sama dengan suhu lingkungan, inilah disebut keseimbangan termal.

Jika keseimbangan termal tercapai, kata Tuan Guru, maka jumlah radiasi yang diserap sama dengan energi radiasi yang dipancarkan. Itulah sebabnya suhu besi tak berubah.

Jadi Radiasi itu perpindahan panas tanpa zat perantara. Radiasi biasanya disertai cahaya. Dalam keseharian kita sering menjumpai peristiwa radiasi.

Berikut contoh radiasi, panas matahari sampai ke bumi walau melalui ruang hampa, tubuh terasa hangat ketika berada di dekat sumber api.

Contoh lain, menetaskan telur unggas dengan lampu dan pakaian menjadi kering ketika dijemur di bawah terik matahari.(*)

Referensi
Fisika Gasing, Prof Yohanes Surya Phd
Buku IPA Kurikulum 2013, Kemdikbud
gambar/ilustrasi pt.slideshare.net