4. radiasi elektromagnetik

4. RADIASI
ELEKTROMAGNETIK
4.1. GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
Yang termasuk gelombang elektromagnetik adalah sebagai berikut:
1. Gelombang radio, dengan panjang gelombang 1 nm – 10.000 km
2. Infra merah, dengan panjang gelombang 0,001 – 1 mm
3. Cahaya tampak, dengan panjang gelombang 380 – 750 nm
Pancaran cahaya tampak terbagi atas aneka warna yaitu sebagai berikut:
a.
Merah
λ : 630 – 750 nm
b. Merah orange
λ : 600 – 630 nm
c.
Orange
λ : 590 – 600 nm
d. Kuning
λ : 570 – 590 nm
e.
Kuning hijau
λ : 550 – 570 nm
f.
Hijau
λ : 510 – 550 nm
g.
Hijau biru
λ : 480 – 510 nm
h. Biru
λ : 450 – 480 nm
i.
Biru ungu
λ : 420 – 450 nm
j.
Ungu
λ : 380 – 420 nm
4. Ultra violet, dengan panjang gelombang 10 – 400 nm
5. Sinar X , dengan panjang gelombang 0,01 – 10 nm
6. Sinar gamma, dengan panjang gelombang 0,0001 – 0,1 nm
90 | P a g e
Sinar kosmis tidak termasuk gelombang elektromagnetik sebab komposisi utamanya
berupa partikel proton dan panjang gelombangnya lebih kecil dari 0,0001 nm.
Sedangkan radiasi elektromagnetik terdiri dari partikel-partikel foton.
Sinar dengan panjang gelombang besar, yaitu gelombang radio dan infra merah,
mempunyai frekuensi dan tingkat energi yang lebih rendah. Sinar dengan panjang
gelombang kecil, ultra violet, sinar x atau sinar rontgen, dan sinar gamma, mempunyai
frekuensi dan tingkat energi yang lebih tinggi.
Setiap saat, Bumi kita dihantam dengan berbagai macam radiasi gelombang
elektromagnetik yang dipancarkan oleh objek-objek langit, mulai dari sinar radio yg
berenergi rendah hingga sinar gamma yg berenergi tinggi. Akan tetapi, dengan
keberadaan atmosfer Bumi, hanya sinar radio dan sinar tampak (visual) yang mencapai
permukaan Bumi. Sementara, sinar-sinar yang lain hanya mampu menembus hingga
ketinggian tertentu.
Gambar 4.1. Radiasi gelombang elektromagnetik yang menembus
atmisfer Bumi pada ketinggian tertentu
91 | P a g e
Dengan mengamati pancaran gelombang electromagnet kita dapat mempelajari
beberapa hal yaitu:
1. Arah pancaran (astrometry). Dari pengamatan kita dapat mengamati letak dan
gerak benda yang memancarkannya
2. Kuantitas pancaran (fotometri). Kita bisa mengukur kuat atau kecerahan pancaran
3. Kualitas pancaran (spektroskopi). Dalam hal ini kita bisa mempelajari warna,
spectrum, komposisi kimia, temperatur maupun polaritas
4.2. TELESKOP
Teleskop atau teropong adalah instrumen pengamatan yang berfungsi mengumpulkan
radiasi elektromagnetik dan sekaligus membentuk citra dari benda yang diamati.
Teleskop yang ada di permukaan bumi terdiri atas teleskop visual dan teleskop radio.
Teleskop visual/optik hanya dapat dipergunakan pada malam hari ketika cahaya
matahari telah hilang, sedangkan teleskop radio dapat dipergunakan baik siang
maupun malam hari, sebab gelombang radio tidak terpengaruh dengan adanya
cahanya matahari.
Teleskop optik terdiri atas dua jenis yaitu refraktor dan reflector. Refraktor
menggunakan objektif berupa lensa cembung sedangkan reflector menggunakan
objektif berupa cermin cekung.
Cacat lensa/cermin disebut aberasi. Ada berapa jenis cacat lensa yang dapat terjadi
pada teleskop, antara lain yaitu:

Aberasi warna / kromatis. Disebabkan oleh dispersi yaitu cahaya dengan panjang
gelombang berbeda akan dipusatkan oleh sebuah lensa pada titik focus yang
berbeda

Aberasi bola/ sferis. Ditimbulkan oleh permukaan lensa/cermin yang berbentuk
bola. Cahaya yang lewat dekat tepi lensa (jauh dari sumbu utama) akan dipusatkan
pada titik yang lebih dekat ke lensa daripada cahaya yang lewat ditengah.
92 | P a g e

Aberasi koma. Cahaya yang tidak datang tegak lurus pada permukaan objektif
membentuk bayangan yang benjol
Berikut ini adalah perbedaan antara teleskop refraktor dan reflektor
Refraktor
Reflektor
Pembias
Pemantul
Objektif = lensa cembung
Objektif = cermin cekung
Tidak bebas dari aberasi warna
Bebas dari aberasi warna
Aberasi bola lebih kecil
Aberasi bola lebih besar
Aberasi koma lebih kecil
Aberasi koma lebih besar
Medan pandang lebih luas
Medan pandang sempit
Cocok untuk pekerjaan astrometri yaitu
Cocok untuk pekerjaan spektroskopi yaitu
studi tentang pengukuran yang cermat
telaah spektrum bintang dan benda langit
terhadap posisi maupun sudut yang kecil
Waktu pemotretan lebih lama
Waktu pemotretan singkat
Misalkan kita memotret suatu benda yang besar sudutnya α melalui sebuah refraktor.
Yang dimaksud dengan besar sudut adalah sudut yang membentang dari tepi ke tepi
benda bila dilihat dengan mata. Gambar berikut ini menunjukan besar sudut benda
yang dilihat dengan teleskop.
Objektif teleskop
f
α
Benda di ∞
O
α
l
Bayangan
di fokus
Gambar 4.2. Besar sudut benda yang dilihat dengan teleskop
93 | P a g e
Bila benda terletak pada jarak yang sangat jauh, bayangan akan terletak pada focus
teleskop. Dalam astronomi kita mengamati objek-objek yang besar sudutnya relatih
kecil. Sebagai contoh besar sudut bulan hanya 0,50, maka
𝛼=
𝑙
𝑓
f adalah panjang fokus dan l adalah besar bayangan, sudut α dinyatakan dalam radian.
Jumlah energi cahaya yang dipusatkan pada satuan luas bayangan disebut kecerahan
bayangan (dilambangkan dengan B). Jumlah energi yang membentuk bayangan
sebanding dengan luas objektif atau sebanding dengan D 2 .
𝐵1
𝐷1 2
=( )
𝐵2
𝐷2
Dalam fotografi ada istilah angkabanding yaitu f/D. Contoh f/8 artinya f/D = 8.
Makin kecil f/D makin pendek waktu pemotretan.
Namun, sesempurna apapun suatu teleskop tidak mungkin dapat membentuk
bayangan yang sempurna ketajamannya. Bila kita mengamati suatu benda berupa
cahaya titik (misalnya bintang), maka bayangan yang terbentuk tidak akan berupa titik
cahaya, tetapi berupa bayangan pusat yang dikelilingi lingkaran-lingkaran difraksi yang
sangat lemah.
Dua sumber titik akan terlihat terpisah bila bayangan benda yang satu letaknya paling
sedikit pada lingkaran difraksi pertama bayangan benda lainnnya. Hal ini dipenuhi bila
jarak sudut kedua benda (sudut yang dibentuk kedua benda itu bila dilihat dari pusat
objektif) sedikitnya adalah
𝜆
𝛼 = 2,52 𝑥 105 ( )
𝐷
λ adalah panjang gelombang cahaya, D adalah garis tengah objektif dan α dinyatakan
dalam detik busur. Dengan kata lain α menyatakan sudut terkecil yang mampu
94 | P a g e
dipisahkan oleh suatu teleskop. Makin kecil α makin kuat daya pisah suatu teleskop dan
untuk ini diperlukan D yang besar. Cahaya kasat mata mempunyai panjang gelombang
efektif 5500 Å, maka daya pisah teleskop untuk cahaya ini adalah
𝛼=
14,1
𝐷
Dalam rumus ini α dinyatakan dalam detik busur dan D dalam cm.
Bila kita mengamati sebuah benda langit secara visual melalui lensa okuler, benda yang
membentang misalnya bulan, planet dan sebagainya, maka benda tersebut akan
tampak diperbesar. Faktor yang menunjukan berapa kali benda diperbesar disebut
daya perbesaran teleskop.
Perhatikan gambar berikut.
objektif
okuler
Fob
Fok
α
α
Bayangan di ∞
β
bayangan
Gambar 4.3. Perbesaran oleh teleskop
Besar sudut benda bila dilihat tanpa teleskop adalah α dan bila dilihat dengan teleskop
adalah β. Misalkan panjang fokus lensa objektif adalah Fob dan panjang fokus okuler
adalah Fok, maka daya perbesaran teleskop adalah
𝑀=
𝛽 𝐹𝑜𝑏
=
𝛼 𝐹𝑜𝑘
Jadi kita dapat mengubah-ubah daya perbesaran dengan menggunakan lensa okuler
yang panjang fokusnya berbeda.
95 | P a g e
CONTOH:
1. Berapa besar bayangan bulan bila dipotret dengan teleskop Zeiss di Lembang yang
memiliki panjang fokus 1100 cm bila diketahui diameter sudut bulan adalah 0,5 0
2. Hitung daya pisah teleskop refraktor Zeiss yang bergaris tengah 60 cm
3. Diameter sebuah teleskop di Mount Palomar besarnya 5 meter, sedangkan frationya tertulis f/3,3, maka panjang fokusnya adalah….
4. Hitung limiting magnitude untuk teleskop dengan diameter 1 m?
PEMBAHASAN:
1. Diketahui: f = 1100 cm dan α = 0,50 = 0,008726 radian
Maka
𝛼=
𝑙
𝑓
l = 0,008726 x 1100 cm = 9,6 cm
2. Diketahui : D = 60 cm
Maka daya pisah
𝛼=
14,1
= 0", 24
60
Dapat kita hitung bahwa daya pisah teleskop Zeiss yang memiliki diameter objektif
60 cm adalah sebesar 0”,24. Hasil ini memberikan daya pisah secara teori. Pada
kenyataannya, daya pisah suatu teleskop kurang dari daya pisah menurut teorinya
akibat adanya turbulensi udara. Pada saat seeing / kenampakan yang buruk, aliran
turbulensi di angkasa besar sehingga menyukarkan pengamatan. Umumnya daya
pisah suatu teleskop besar pada pengamatan fotografi dengan kenampakan baik
bernilai sekitar 1”.
3. Diketahui : D = 5 meter
Jika f-ratio = f/3,3, maka panjang fokusnya adalah 5 meter x 3,3 = 16,5 meter
4. Diketahui : Dt = 1 m
𝑚𝑡 − 𝑚𝑚 = −2,5 log (
96 | P a g e
𝐸𝑡
)
𝐸𝑚
𝐷𝑡 2
𝑚𝑡 − 6 = −2,5 log ( )
𝐷𝑚
Dm adalah diameter pupil mata besarnya 10 mm dan Dt adalah diameter teleskop
yang besarnya 1 m atau 1000 mm
1000
𝑚𝑡 = 6 + 5 log (
)
10
𝑚𝑡 = 16
LATIHAN
1. Bintang X diamati dengan mata bugil (diameter pupil 5 mm), kemudian diamati
kembali dengan teleskop berdiameter 1 m. Kita akan melihat …
a. Bintang 2.000 kali lebih terang
b. Bintang 20.000 kali lebih terang
c. Bintang 4.000 kali lebih terang
d. Bintang 40.000 kali lebih terang
e. Bintang 5.000 kali lebih terang
2. Perbedaan refraktor dan reflector yang paling tepat adalah…..
a. Refraktor tidak mempergunakan lensa okuler sedang reflector
mempergunakannya
b. Refraktor tidak memiliki panjang focus sedang reflector memiliki panjang focus
c. Reflektor mempergunakan lensa pengumpul cahaya
d. Kolektor radiasi refraktor adalah lensa, sedangkan untuk reflector adalah
cermin
e. Tidak ada jawwaban yang benar
(OSK 2009)
3.
Sebuah teleskop dengan diameter 20 cm (f/D = 10) dilengkapi lensa okuler. Dua
buah lensa okuler yakni dengan panjang fokus 15 mm (okuler A) dan 40 mm
(okuler B) digunakan untuk melihat planet Jupiter yang berdiameter sudut 40 detik
busur. Hasil yang diperoleh adalah
a. Planet Jupiter akan tampak lebih besar dengan menggunakan okuler B
97 | P a g e
b. Planet Jupiter akan sama besar baik dengan menggunakan okuler A maupun
okuler B
c. Planet Jupiter akan tampak lebih besar dengan menggunakan okuler A
d. Planet Jupiter akan tampak sama redup di kedua okuler tersebut
e. Planet Jupiter akan tampak sama terang di kedua okuler tersebut
(OSK 2009)
4.
Komet merupakan objek yang membentang dan bergerak cepat dan dicirikan oleh
ekor dan koma. Untuk mengamati seluruh bentuk komet yang terang, instrument
yang tepat adalah…
a. Teleskop berdiameter besar dengan f/D besar
b. Mata telanjang
c. Teleskop berdiameter kecil dengan f/D besar
d. Teleskop berdiameter besar dengan f/D kecil
e. Teleskop berdiameter kecil dengan f/D kecil
(OSK 2009)
5.
Apabila dibandingkan antara teleskop yang berdiameter efektif 10 meter dengan
teleskop terbesar di Observatorium Bosscha yang berdiameter 60 cm, maka
a. Kuat cahaya yang dikumpulkan oleh teleskop berdiameter 10 m adalah 278 kali
kuat cahaya yang dikumpulkan oleh teleskop berdiameter 60 cm
b. Kuat cahaya yang dikumpulkan oleh teleskop berdiamter 10 m adalah 0,0036
kali kuat cahaya yang dikumpulkan oleh teleskop berdiameter 60 cm
c. Kuat cahaya yang dikumpulkan oleh teleskop berdiameter 10 m adalah 17 kali
kuat cahaya yang dikumpulkan oleh teleskop berdiameter 60 cm
d. Kuat cahaya yang dikumpulkan oleh teleskop berdiameter 10 m adalah 0,06 kali
kuat cahaya yang dikumpulkan oleh teleskop berdiameter 60 cm
e. Kuat cahaya yang dikumpulkan oleh teleskop berdiameter 10 m sama dengan
kuat cahaya yang dikumpulkan oleh teleskop berdiameter 60 cm
(OSK 2009)
98 | P a g e
6.
Untuk mengamati bintang ganda yang jaraknya saling berdekatan. Sebaiknya
menggunakan teleskop
a. Diameter okuler besar
b. Diameter objektif yang besar
c. Panjang fokus kecil
d. Hanya bekerja dalam cahaya merah
e. Diameter objektif kecil
(OSP 2009)
7.
Gambar di bawah memperlihatkan sebuah teleskop yang jarak antar lensa objektif
dan lensa okulernya adalah 1,5 m. Jika panjang okulernya 25 mm, berapakah
panjang focus lensa objektifnya?
a. 2,5 x 10-2 m
b. 0,6 m
c. 1,475 m
d. 6 m
e. 15,95 m
15 m
(OSK 2008)
8.
Berapa panjang bayangan diameter piringan bulan dalam bentangan sudut 30’ jika
diamati dengan menggunakan teleskop unitron dengan diameter 10,2 cm (f/15)
a. 0,68 cm
b. 1,33 cm
c. 1,72 cm
d. 2,52 cm
99 | P a g e
e. 3,21 cm
9. Teleskop dengan kekuatan objektif 0,2 dioptri dan kekuatan lensa okulernya 2
dioptri mengamati sebuah nebula yang diameter sudutnya 10’. Berapa besar
diameter sudut nebula tersebut bila diamati dengan teleskop tersebut?
a. 3,240
b. 4,160
c. 5,860
d. 6,220
e. 7,320
10. Berapa limiting magnitude untuk teleskop dengan diameter 1 m?
a. 12
b. 13
c. 14
d. 15
e. 16
KUNCI JAWABAN
1.
C
6.
B
2.
D
7.
C
3.
C
8.
B
4.
D
9.
B
5.
A
10. E
4.3. BENDA HITAM
Benda hitam (black body) merupakan benda yang dihipotesiskan sebagai pemancar
sempurna yang pancarannya hanya bergantung pada temperatur. Benda ini menyerap
semua panjang gelombang cahaya yang datang padanya.
100 | P a g e
Menurut hukum Wien, makin tinggi temperatur suatu benda hitam makin pendek
panjang gelombang tempat pancaran maksimum itu terjadi. Hal ini dapat digunakan
untuk menjelaskan gejala bahwa bintang yang temperaturnya tinggi tampak berwana
biru sedangkan yang temperaturnya rendah tampak berwarna merah.
Gambar 4.4. Panjang gelombang maksimum pancaran benda hitam
Panjang gelombang maksimum (λmaks) pancaran benda hitam dapat ditentukan yaitu
𝜆𝑚𝑎𝑘𝑠 =
0,2898
𝑇
λmaks dinyatakan dalam cm dan T dalam derajat Kelvin
Berikut ini diberikan tiga contoh gambar hubungan antara panjang gelombang dan
temperatur dari tiga buah bintang.
101 | P a g e
Intensitas
(i) Bintang tampak
berwarna merah
Panjang gelombang (nm)
Intensitas
(ii) Bintang tampak
berwarna putih-kuning
Panjang gelombang (nm)
Intensitas
(iii) Bintang tampak
berwarna biru-putih
Panjang gelombang (nm)
Gambar 4.5. Warna bintang berdasarkan panjang gelombang
102 | P a g e
Pada gambar (i) tampak panjang gelombang maksimum bintang adalah 1100 nm dan
temperaturnya sekitar 3000 K. Bintang tampak berwana merah.
Pada gambar (ii) tampak panjang gelombang maksimum bintang adalah 600 nm dan
temperaturnya sekitar 5500 K (hampir sama dengan temperatur matahari). Bintang
tampak berwana kuning.
Pada gambar (iii) tampak panjang gelombang maksimum bintang 400 nm dan
temperaturnya sangat panas yaitu sekitar 25.000 K. Bintang tampak berwarna biru.
Fluks energy benda hitam adalah jumlah energi yang dipancarkan oleh tiap cm2
permukaan benda hitam per detik ke semua arah yaitu
F = σT4
σ adalah tetapan Stefan-Boltzmann sebesar 5,67 x 10-5 erg cm-2 K-4 s-1
Bila suatu benda berbentuk bola berjari-jari R dan bertemperatur T memancarkan
radiasi dengan sifat seperti benda hitam, energy yang dipancarkan seluruh benda itu ke
semua arah perdetik adalah
L = 4 π R2 F
L = 4 π R2 σT4
L disebut luminositas benda. Temperatur bintang yang ditentukan dari Hukum Stefan
Boltzmann ini disebut temperatur efektif.
Fluks energi yang diterima oleh pengamat yang berjarak d dari suatu bintang yang
berluminositas L adalah:
𝐸=
𝐿
4 𝜋 𝑑2
103 | P a g e
Energi bintang yang diterima/melewati permukaan pada jarak d per cm 2 per detik (E).
Persamaan ini disebut juga hukum kuadrat kebalikan (inverse square law) untuk
kecerlangan. Karena persamaan ini menyatakan bahwa kecerlangan berbanding
terbalik dengan kuadrat jaraknya maka makin jauh sebuah bintang, makin redup
cahayanya.
Dengan mengetahui jari-jari dan luminositas matahari, kita dapat menghitung
temperatur efektif matahari dengan rumus L = 4 π R2 σT4 sehingga diperoleh
temperatur efektif matahari adalah 5785 K.
CONTOH:
1. Diketahui temperatur bagian dalam umbra bintik matahari (sunspot) ternyata 1500
K lebih dingin dari temperatur fotosfer matahari (temperaturnya = 5800 K)
disekitarnya, andaikan B1 adalah fluks yang keluar dari umbra dan B2 energi fluks
dari daerah yang mengelilingi sunspot. Berapakah rasio B2/B1?
a. 0,004
b. 1,35
c. 0,74
d. 3,31
e. 223
(OSK 2010)
2. Puncak spektrum bintang A terdapat pada panjang gelombang 2000 Angstrom.
Puncak spektrum bintang B pada panjang gelombang 6000 Angstrom, maka rasio
temperatur bintang A terhadap bintang B adalah…
a. 1 banding 3
b. 3 banding 1
c. 3 banding 2
d. 2 banding 3
104 | P a g e
e. 3 banding 4
3. Jika temperature sebuah bintik matahari (sunspot) adalah 4500 K, maka energy
paling besar akan dipancarkan pada panjang gelombang
a. 6422 Angstrom
b. 5622 Angstrom
c. 3642 Angstrom
d. 4262 Angstrom
e. 7644 Angstrom
(OSK 2011)
4. Sebuah satelit ketika berada di perihelion menerima fluks dari matahari sebesar F0
ketika di aphelion ia menerima sebesar 0,2 F0. eksentrisitas orbit itu adalah
1
5
a.
3
b. 2/3
 
d. 3  5 / 3
c. .3  5 / 2
e. 1/3
(OSP 2007)
5. Tentukan temperatur bintang dari gambar spektrum bintang dibawah ini
a. 12000 K
b. 6000 K
105 | P a g e
c. 1200 K
d. 600 K
e. 120 K
6. Tiga buah bintang A, B, dan C masing-masing menunjukan pancaran spektrum pada
panjang gelombang 5000, 7000 dan 10000 Angstrom. Dalam hal ini bisa
disimpulkan bahwa temperatur bintang tersebut mengikuti kaedah berikut
a. C lebih dingin dari B dan B lebih dingin dari A
b. C lebih panas dari B dan B lebih panas dari A
c. A lebih panas dari B dan C lebih panas dari A
d. A lebih panas dari C dan B lebih pansa dari C
e. A lebih dingin dari B dan B sama dingin dengan C
7. Dua buah bintang memiliki luminosits sama, tetapi jarak bintang A tiga kali lebih
jauh dari bintang B, maka
a. Bintang A tiga kali lebih terang dari bintang B
b. Bintang A tiga kali bebih redup dari bintang B
c. Bintang A sembilan kali lebih terang dari bintang B
d. Bintang A sembilan kali lebih redup dari bintang B
e. Bintang A sama terangnya dengan bintang B
PEMBAHASAN:
1.
Diketahui: T2 = 5800
T1 = 5800 – 1500 = 4300
Jawab:
𝐵2
𝑇2 4
=( )
𝐵1
𝑇1
𝐵2
5800 4
=(
) = 3,31
𝐵1
4300
2.
λA = 2000 Å
λB = 6000 Å
106 | P a g e
𝑇𝐴 𝜆𝐵 6000 3
=
=
=
𝑇𝐵 𝜆𝐴 2000 1
3.
Diketahui : T = 4500 K
𝜆𝑚𝑎𝑥 =
4.
0,2898
𝑐𝑚 = 6422 𝐴𝑛𝑔𝑠𝑡𝑟𝑜𝑚
4500
Diketahui: Ep = F0 dan Ea = 0,2F0
2
𝐸𝑝
𝑑𝑎
𝑎(1 + 𝑒) 2
= ( ) = (
)
𝐸𝑎
𝑑𝑝
𝑎(1 − 𝑒)
𝐹0
1+𝑒 2
= (
)
0,2 𝐹0
1−𝑒
√5 =
1+𝑒
1−𝑒
√5 − √5𝑒 = 1 + 𝑒
𝑒=
5.
√5 − 1
√5 + 1
=
5 − 2√5 + 1 6 − 2√5
=
= (3 − √5)/2
4
4
Dari gambar diketahui panjang gelombang maksimum bintang tersebut adalah 25 x
10-6 m, maka berdasarkan hukum Wien temperatur bintang tersebut adalah…
𝑇=
6.
0,2898
= 120 𝐾
25 𝑥 10−4
Jawaban: A
C lebih dingin dari B dan B lebih dingin dari A
Dari Hukum Wien, makin tinggi temperatur suatu benda hitam makin pendek
panjang gelombang tempat pancaran maksimum itu terjadi
7.
Diketahui: L1 = L2
dA = dB
Jawab:
𝐸=
𝐿
4𝜋𝑑2
𝐸𝐴
𝑑𝐵 2
1 2 1
=( ) = ( ) =
𝐸𝐵
𝑑𝐴
3
9
Bintang A Sembilan kali lebi redup dari bintang B (D)
107 | P a g e
LATIHAN:
1. Berapa panjang gelombang maksimum untuk bintang dengan temperatur
permukaan 15.000 K
a. 3,73 x 10-5 cm
b. 3,73 x 10-5 m
c. 1,9 x 10-5 cm
d. 1,9 x 10-5 m
e. 1,9 x 10-5 dm
2. Dengan mengamati arah pancaran bintang, informasi apa yang akan kita peroleh?
a. kuat atau kecerahan bintang
b. letak dan gerak bintang
c. warna dan spectrum bintang
d. polarisasi bintang
e. jarak bintang
3. Bumi menerima energi sebesar 1380 W/m2. Berapa energi matahari yang diterima
planet Merkurius jika ia mengorbit Matahari dalam waktu 88 hari
a. 7800 W/m2
b. 2415 W/m2
c. 885 W/m2
d. 9556 W/m2
e. 12556 W/m2
4. Bintang X dan bintang Y mempunyai luminositas yang sama, jika bintang X 25 kali
lebih terang dari pada bintang Y, maka jarak bintang itu adalah…
a. Y lima kali lebih jauh daripada bintang X
b. Y seperlima kali lebih jauh daripada bintang X
c. Y sepuluh kali lebih jauh daripada bintang X
d. Y sepersepuluh kali lebih jauh daripada bintang X
e. Y jaraknya sama dengan bintang X
108 | P a g e
5. Bintang O memiliki temperature empat kali bintang A. Namun jari-jari bintang O
setengah jari-jari bintang A. Dilihat dari Bumi, kedua bintang tersebut memiliki
terang yang sama, maka…….
a. Bintang O delapan kali lebih jauh dari bintang A
b. Bintang O delapan kali lebih dekat dari bintang A
c. Bintang O empat kali lebih jauh dari bintang A
d. Bintang O empat kali lebih dekat dari bintang A
e. Bintang O berjarak sama dengan bintang A
6. Sebuah bintang diamati paralaksnya 0,25” dan diameter sudut sebesar 0,0035”.
Bintang tersebut memancarkan radiasi dalam panjang gelombang maksimum 4563
Å. Hitung luminositasnya (σ = 5,67 x 10-5 erg.cm-2.K-4.s-1)
a. 1,3 x 1033 erg/s
b. 1,3 x 1034 erg/s
c. 1,3 x 1035 erg/s
d. 1,3 x 1036 erg/s
e. 1,3 x 1037 erg/s
7. Bintang A dan B memancarkan radisi dalam panjang gelombang maksimum secara
berturut turut sebesar 5600 Å dan 4530 Å. Jika bintang A tampak empat kali lebih
terang dari bintang B dan bintang A dua kali lebih dekat dari bintang B, maka
a. Radius bintang A 1,5 kali lebih besar dari bintang B
b. Radius bintang A 1,5 kali lebih kecil dari bintang B
c. Radius bintang A 2,5 kali lebih besar dari bintang B
d. Radius bintang A 2,5 kali lebih kecil dari bintang B
e. Radius bintang A sama dengan radius bintang B
8.
Jika konstanta Matahari adalah 1300 Watts per meter persegi, maka fluks energy
Matahari yang diterima oleh planet Saturnus adalah (Jarak Saturnus kira-kira 10
kali lebih jauh daripada jarak Bumi-Matahari),
a. 1300 W per m2
b. 130 W per m2
109 | P a g e
c. 13 W per m2
d. 1,3 W per m2
e. 0,13 W per m2
(OSK 2009)
9.
Sebuah bintang dengan temperatur permukaannya 10500 K akan memancarkan
spektrum benda hitam yang berpuncak pada panjang gelombang
a. 2,76 x 10-7 meter
b. 2,76 x 10-7 nanometer
c. 2,76 x 10-5 meter
d. 2,76 x 10-5 nanometer
e. 2,76 x 10-5 centimeter
(OSK 2009)
10. Bintang A dan bintang B mempunyai luminositas yang sama, jika bintang B lima kali
lebih jauh daripada bintang A, maka
a. Bintang A 25 kali lebih terang daripada bintang B
b. Bintang A 25 kali lebih lemah daripada bintang B
c. Bintang B 5 kali lebih lemah daripada bintang A
d. Bintang B 5 kali lebih terang daripada bintang A
e. Bintang A dan bintang B sama terangnya
(OSK 2009)
11. Bintang Sirius dikenal sebagai bintang ganda, bintang primernya disebut Sirius A
dan bintang sekundernya disebut Sirius B yang merupakan bintang katai putih.
Temperatur efektif Sirius A adalah 9200 K dan radiusnya adalah 1,76 kali radius
Matahari, sedangkan temperatur efektif Sirius B adalah 27400 K dan radiusnya
0,0070 kali radius Matahari. Perbandingan luminositas antara Sirius A dan Sirius B
adalah
a. Luminositas Sirius B adalah 800 kali luminositas Sirius A
b. Luminositas Sirius A adalah 800 kali luminositas Sirius B
c. Luminositas Sirius A adalah 80 kali luminositas Sirius B
110 | P a g e
d. Luminositas Sirius B adalah 80 kali luminositas Sirius A
e. Luminositas Sirius A sama dengan luminositas Sirius B
(OSK 2009)
12. Berapakah energi yang dipancarkan oleh Matahari selama 10 milyar tahun?
a. 3,96 x 1043 J
b. 1,25 x 1044 J
c. 3,96 x 1044 J
d. 1,25 x 1043 J
e. 1,25 x 1045 J
(OSP 2009)
13. Dua bintang mempunyai temperatur yang sama, masing-masing mempunyai jejari
R1 dan R2. Perbedaan energi yang dipancarkan adalah L1 = 4 L2. Maka jejari R1
adalah
a. 2 R2
b. 4 R2
c. 8 R2
d. 16 R2
e. 64 R2
(OSP 2009)
14. Bintang X adalah bintang deret utama kelas M. Bintang ini mempunyai radius 7 x
107 m, dan temperatur permukaannya 3000 K. Bintang Y adalah bintang
maharaksasa kelas M yang temperature permukaannya sama dengan bintang X
tetapi radiusnya 1000 kali lebih besar daripada bintang X. Berapa kali lebih
terangkah bintang Y dibandingkan dengan bintang X
a. Kedua bintang mempunyai terang yang sama
b. Bintang Y 1000 kali lebih terang daripada bintang kelas X
c. Bintang Y satu juta kali lebih terang daripada bintang X
d. Bintang X 1000 kali lebih terang daripada bintang Y
e. Bintang X satu juta kali lebih terang daripada bintang Y
111 | P a g e
(OSK 2008)
15. Temperatur permukaan sebuah bintang adalah 120000K, dan misalkan temperatur
permukaan Matahari adalah 60000K. Jika puncak spektrum Matahari berada pada
panjang gelombang 5000 Angstrom, pada panjang gelombang berapakah puncak
spektrum bintang yang mempunyai temperatur 120000K?
a. 5000 Angstrom
b. 10000 Angstrom
c. 2500 Angstrom
d. 6700 Angstrom
e. 1200 Angstrom
(OSK 2008)
KUNCI JAWABAN
1. C
6. B
11. B
2. B
7. A
12. B
3. D
8. C
13. A
4. A
9. E
14. C
5. C
10. A
15. C
112 | P a g e