√ Gelombang Elektromagnetik

by

Untuk pembahasan kali ini kami akan mengulas mengenai Gelombang Elektromagnetik yg dimana dlm hal ini mencakup pemahaman, spektrum, sifat & faedah, untuk lebih memahami & mengerti simak ulasan dibawah ini.

gelombang-elektromagnetik

Pengertian Gelombang Elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik yakni gelombang yg mampu merambat tanpa memerlukan medium & merupakan gelombang transversal. Namun gelombang elektromagnetik merupakan gelombang medan, bukan gelombang mekanik (materi). Pada gelombang elektromagnetik,medan listrik E senantiasa tegak lurus arah medan magnetik B & keduanya tegak lurus arah rambat gelombang. Gangguan gelombang elektromagnetik terjadi lantaran medan listik & medan magnet, oleh lantaran itu gelombang elektromagnetik dapat merambat dlm ruang vakum.

Medan Listrik & Medan Magnet Pada Gelombang Elektromagnetik

Medan-Listrik-dan-Medan-Magnet

Gelombang elektromagnetik berasal dari matahari & angkasa:

  1. Peralatan elektronik,

  2. Pemancar radio/TV,

  3. Satelit, monitor TV,

  4. Komputer,

  5. Kilat,

  6. Bahan radioaktif,

  7. Alat Rontgen,

  8. Bara api

  9. Blok mesin yg panas.

Secara lazim mampu dikatakan gelombang elektromagnetik timbul dr partikel bermuatan yg dipercepat (bergetar, perputar, diperlambat & dipercepat).

Baca Juga Artikel yg Mungkin Terkait : Penjelasan Ciri-Ciri Gelombang Beserta Sifat-Sifatnya

Energi elektromagnetik merambat dlm gelombang dgn beberapa karakter yg bisa diukur, yaitu:

  • Panjang gelombang/wavelength, adalah jarak antara dua puncak.

  • Frekuensi, adalah jumlah gelombang yg lewat suatu titk dlm satu putaran waktu.

  • Amplitude/amplitude, yaitu tinggi gelombang.

Frekuensi tergantung dr kecepatan merambatnya gelombang. Karena kecepatan energi elektromagnetik yakni konstan (kecepatan cahaya), panjang gelombang & frekuensi berbanding terbalik.

Semakin panjang suatu gelombang, kian rendah frekuensinya, & kian pendek suatu gelombang semakin tinggi frekuensinya.

Energi elektromagnetik dipancarkan, atau dilepaskan, oleh semua masa di alam semesta pada level yg berbeda-beda. Semakin tinggi level energi dlm suatu sumber energi, kian rendah panjang gelombang dr energi yg dihasilkan, & semakin tinggi frekuensinya. Perbedaan karakteristik energi gelombang digunakan untuk mengelompokkan energi elektromagnetik.

Konsep Gelombang Elektromagnetik

Ada tiga aturan penting yg mendasari munculnya rancangan gelombang elektromagnetik.

  • Muatan listrik menciptakan medan listrik di sekitarnya dgn berpengaruh yg dilukiskan oleh hukum

  • Aliran muatan (arus) listrik menghasilkan medan magnet di sekitarnya dgn besar lengan berkuasa yg dilukiskan oleh aturan Biot-savart.

  • Perubahan medan magnet menghasilkan medan listrik dgn aturan seperti dilukiskan oleh aturan induksi

James Clark Maxwell (1831 – 1879) terdorong untuk melengkapi aturan- aturan tersebut di atas alasannya ia yakin bahwa aturan-aturan alam ini mestinya sederhana & rapi.

Maxwell berpikir “Kalau perubahan medan magnet menciptakan medan listrik, kenapa pergeseran medan listrik tak menciptakan medan magnet?”

Baca Juga Artikel yg Mungkin Terkait : Pengertian, Fitur Dan 6 Macam Gelombang Menurut Dasar Ukurannya

Menurut aturan Faraday, perubahan medan magnet B menghasilkan medan listrik E yg arahnya tegak lurus B & besarnya bergantung pada laju perubahan B terhadap waktu.

Dengan aturan Faraday tersebut Maxwell meyakini perubahan medan listrik E akan menghasilkan medan magnet B yg tegak lurus E & besarnya bergantung pada laju pergantian E terhadap waktu.

Keyakinan Maxwell ini dikemukakan pada tahun 1864 selaku hipotesis karena tak gampang untuk ditunjukkan dgn percobaan. Sebagai citra untuk menunjukan hipotesis Maxwell perhatikan uraian berikut.

Gambar 6.2

Gambar 6.2 menyatakan dua bola isolator yg satu diberi muatan positif & yg lain muatan negatif. Kedua bola diikatkan pada pegas. Jika kedua bola digetarkan, maka jarak kedua muatan itu berganti-ubah kepada waktu.

Perubahan jarak kedua muatan menawarkan pergeseran medan listrik yg ditimbulkan. Dengan perubahan medan listrik ini, Maxwell meyakini akan terjadi medan magnet. Medan magnet yg terjadi akan mengalami pergantian terhadap waktu.

Kita tahu bahwa perubahan medan magnet mampu menjadikan medan listrik. Perubahan-pergantian medan magnet & medan listrik itu terjadi dengan-cara terjadwal & berantai yg menjalar ke segala arah.

Karena perubahan berkala yg menjalar lazimnya disebut dgn gelombang, maka gejala tersebut mampu dinamakan gelombang eletromagnetik. Penggambaran perambatan gelombang elektomagnetik mirip terlihat pada gambar 6.3 berikut.

Gambar 6.3

Dari gambar 6.3 terlihat besar medan listrik berubah-ubah (ditunjukkan oleh simpangan gelombang E) & besar medan magnet pula berganti-ubah (ditunjukkan oleh simpangan gelombang B).

Baca Juga Artikel yg Mungkin Terkait : “Listrik Dinamis” Pengertian & ( Rumus – Contoh )

Berapakah kecepatan merambat gelombang elektromagnetik?

Maxwell ternyata tak hanya meramalkan adanya gelombang elektronik- magnetik, tetapi ia pula bisa menjumlah kecepatan merambat gelombang elektomagnetik.

Menurut perhitungan, kecepatan merambat (C) dr gelombang ini hanya bergantung pada dua besaran yakni permitivitas listrik eo & permeabilitas magnet mo berdasarkan kekerabatan:

RUMUS

Jika harga itu dimasukkan dlm persamaan di atas, diperoleh: C = 3 x 108 m/s

Betapapun indahnya hipotesis Maxwell tetapi tetap tak akan diterima sebelum ada eksperimen yg sanggup menguji kebenaran ramalan-ramalannya.

Setelah beberapa tahun Maxwell meninggal dunia, Heinrich Rudolfh Hertz (1857 – 1894), seorang fisikawan Jerman, untuk pertama kali berhasil melakukan eksperimen yg mampu memperlihatkan gejala perambatan gelombang elektromagnetik.

Dalam percobaannya, selaku penghasil gelombang dipakai alat yg serupa dgn induktor Ruhmkoff. Perhatikan gambar 6.5 di bawah ini.

Gambar 6.5

Jika P digetarkan, maka terjadi getaran pada rangkaian kawat Q yg nampak selaku loncatan bunga api di A. Jika kawat B yg tak bermuatan didekatkan dgn A ternyata di B terjadi pula loncatan bunga api. Ini menun- jukkan bahwa ada pemindahan energi (perambatan) elektromagnetik dr A ke B.

Spektrum Gelombang Elektromagnetik

Spektrum-Gelombang-Elektromagnetik

Spektrum adalah sebuah kata lain yg berarti bayangan hitam. Kata Spektrum  pertama kali digunakan oleh Isaac Newton pada tahun 1671.

Untuk menjelaskan bayangan sinar yg dibuat oleh prisma menyerupai pelangi yg berwarna warni yg dinamakan spektrum gelombang elektromagnetik.

Spektrum gelombang elektromagnetik terdiri atas tujuh macam gelombang yg dibedakan berdasarkan frekuensi serta panjang gelombang tetapi cepat rambat di ruang hampa adalah sama.

Yaitu: c =3 x 108 m/s

Seperti yg didalam teori Maxwell tentang gelombang elektromagnetik. Frekuensi gelombang terkecil yakni gelombang cahaya serta panjang gelombang paling besar sedangkan frekuensi terbesar adalah sinar gamma serta panjang gelombang terpendek.

Baca Juga Artikel yg Mungkin Terkait : “Listrik Statis” Pengertian & ( Konsep Dasar – Contoh – Rumus )

Urutannya ialah:

  • Gelombang radio & televisi

  • Gelombang mikro

  • Infra red

  • Cahaya terlihat

  • Ultrviolet

  • Sinar gamma

Urutan dr atas ke bawah adalah frekuensi makin besar serta panjang gelombang makin pendek lantaran frekuensi & panjang gelombang berbanding terbalik.

1. Gelombang Radio

Gelombang ini mempunyai panjang sekitar 103 meter dgn frekuensi sekitar 104 Hertz. Sumber gelombang ini berasal dr rangkaian oscillator elektronik yg bergetar. Rangkaian oscillator tersebut terdiri dr komponen resistor (R), induktor (L), & kapasitor (C). Spektrum gelombang radio dimanfaatkan manusia untuk teknologi radio, televisi, & telepon.

2. Gelombang Mikro

Gelombang ini memiliki panjang sekitar 10-2 meter dgn frekuensi sekitar 108 hertz. Gelombang ini dihasilkan oleh tabung klystron, kegunaanya selaku penghantar energy panas.

Salah satu acuan penggunaan gelombang micro yakni pada oven microwave yg berupa efek panas untuk mengolah masakan. Gelombang micro dapat gampang diserap oleh suatu benda & pula menjadikan imbas pemanasan pada benda tersebut. Selain itu, gelombang micro pula dapat dipakai untuk mesin radar.

3. Gelombang Infra Merah

Gelombang ini mempunyai panjang sekitar 10-5 meter dgn frekuensi sekitar 1012 hertz. Gelombang infra merah dihasilka tatkala molekul electron bergetar lantaran panas, contohnya tubuh manusia & bara api. Manfaat kegunaan lain yaitu untuk remote TV & transfer data di ponsel.

4. Gelombang Cahaya Tampak

Sesuai namanya, spketrum ini berupa cahaya yg mampu ditangkap eksklusif oleh mata insan. Gelombang ini mempunyai panjang 0.5×10-6 meter dgn frekuensi 1015 hertz.

Dan  gelombang cahaya terlihat sendiri terdiri dr 7 macam yg disebut warna. Jika diurutkan dr yg paling besar frekuensinya yakni merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, & ungu.

5. Gelombang Ultra Violet

Gelombang UV memiliki panjang 10-8 meter dgn frekuensi 1016 hertz. Gelombang ini berasal dr matahari & pula mampu dihasilkan oleh transisi elektron dlm orbit atom, busur karbon, & lampu mercury.

Fungsi UV mam
pu bermanfaat & mampu berbahaya bagi insan. Salah satu teladan fungsi sinar UV yakni selaku detector untuk membedakan uang orisinil & duit artifisial.

6. Gelombang Sinar X

Gelombang ini memiliki panjang 10-10 meter & memiliki frekuensi 1018 hertz. Gelombang sinar X sering disebut pula dgn sinar rontgen, lantaran gelombang ini banyak dimanfaatkan untuk kegiatan rontgen di rumah sakit.

Baca Juga Artikel yg Mungkin Terkait : Cepat Rambat Bunyi

7. Gelombang Sinar Gamma

Gelombang ini memilik panjang 10-12 meter dgn frekuensi 1020 hertz. Dihasilkan dr kejadian peluruhan radioaktif atau inti atom yg tak stabil.

Gelombang sinar gamma merupakan gelombang yg memiliki frekuensi paling besar & serta panjang gelombang terkecil. Sehingga daya tembusnya sangat besar, bahkan bisa menembus plat besi.

Salah satu fungsi dr sinar gamma yakni mampu dipakai dlm kedokteran selaku pembunuh sel kanker & sterilisasi alat-alat kedokteran.

Sifat Gelombang Elektromagnetik

Dari beberapa percobaan yg sudah dikerjakan, Hertz berhasil mengukur bahwa radiasi gelombang elektromagnetik frekuensi radio (100 MHz) yg dibangkitkan mempunyai kecepatan rambat sesuai dgn nilai yg diramalkan oleh Maxwell.

Di samping itu, eksperimen Hertz ini pula memperlihatkan sifat-sifat gelombang dr cahaya, yaitu pemantuan, pembiasan, interferensi, difraksi, & polarisasi.

Dengan demikian, hipotesis Maxwell mengenai gelombang elektromagnetik telah terbukti kebenarannya melalui eksperimen Hertz.

Baca Juga Artikel yg Mungkin Terkait : Pengertian Dan Macam Jenis Serta Efektifitas Distilasi Dalam Ilmu Pendidikan IPA

Dari uraian ini, dapat ditulis sifat-sifat gelombang elektromagnetik yaitu:

  1. Dapat merambat dlm ruang hampa,

  2. Merupakan gelombang transversal,

  3. Dapat mengalami polarisasi,

  4. Dapat mengalami pemantulan (refleksi),

  5. Dapat mengalami pembiasan (refraksi),

  6. Dapat mengalami interferensi,

  7. Dapat mengalami lenturan atau hamburan (difraksi),

  8. Merambat dlm arah lurus.Berdasarkan perhitungan yg sudah dilaksanakan Maxwell, kecepatan gelombang elektromagnetik diruang hampa yaitu sebesar 3 x 108 m/s yangnilainya sama dgn laju cahaya terukur.

Sumber Gelombang Elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik dapat ditimbulkan dr aneka macam sumber, yaitu:

  1. Osilasi listrik.

  2. Sinar matahari, menghasilkan sinar infra merah.

  3. Lampu merkuri, menghasilkan ultra violet.

  4. Penembakan elektron dlm tabung hampa pada keping logam, menghasilkan sinar X (digunakan untuk rontgen).

  5. Inti atom yg tak stabil, menciptakan sinar gamma

Sinar matahari menciptakan gelombang elektromagnetik, diantaranya sinar infra red yg dapat dimanfaatkan untuk mempelajari stuktur atom.

  • Penembakan electron dlm tabung hampa

Sekeping logam ditembak dgn electron yg berkecepatan tinggi menghasilkan   sejenis sinar, yg kemudian dinamai sinar x.

  • Inti atom yg tak stabil

Inti atom yg tak stabil akan memancarkan partikel-partikel sehingga menjadi unsur lain. Dalam peristiwa peluruhan sering diiringi oleh pemancaran gelombang elektromagnetik, diantaranya sinar gamma ( λ).

Sinar ini tak bermuatan sehingga tak mengalami pembelokan dikala melewati kawasan bermedan listrik. Serta mempunyai energy yg sungguh besar.

Manfaat Gelombang Elektromagnetik

Berikut ini terdapat beberapa manfaat gelombang elektromagnetik, diantaranya yaitu:

  1. Gelombang Radio (MF & HF)

Untuk komunikasi radio mempergunakan sifat gelombang MF & HF yg mampu dipantulkan oleh lapisan ionosfer hingga mampu meraih tempat yg jauh.

  1. Gelombang Radio (UHF & VHF)

Untuk komunikasi satelit dgn mempergunakan sifat gelombang UHF & VHF yg mampu menembus lapisan atmosfer, hingga mampu meraih satelit.

  1. Gelombang Mikro

  • Untuk pemanasan microwave & Untuk komunikasi radar.

  • Untuk menganalisa struktur otomik & molekul.

  • Dapat digunakan mengukur kedalaman maritim.

  • Digunakan pada rangkaian televisi.

  1. Sinar Inframerah

  • Untuk terapi fisik, menyembuhkan penyakit encok.

  • Untuk fotografi pemetaan sumber daya alam, mendeteksi tumbuhan yg tumbuh dibumi.

  • Untuk diagnose penyakit.

  1. Sinar Tampak

  • Membantu penglihatan mata insan.

  • Salah satu aplikasi dr sinar terlihat yaitu penggunaan sinar leaser dlm serat optik pada  bidang Telkom.

  1. Sinar  Ultraviolet

  • Untuk proses fotosintesis pada bank.

  • Membantu kemajuan vitamin D pada manusia & Dengan peralatan khusus, dapat membunuh bakteri penyakit.

  1. Sinar X (Sinar Rongten)

Dimanfaatkan dibidang kesehatan kedokteran untuk memotret organ-organ dlm tubuh, jantung, paru-paru, menyaksikan organ dlm tanpa pembedahan, toto rongten.

  1. Sinar Gamma

  • Dimanfaatkan dunia kedokteran untuk terapi kanker.

  • Dimanfaatkan untuk sterilisasi peralatan rumah sakit.

  • Untuk meminimalisir populasi hama tumbuhan ( serangga).

Bahaya dlm Pemanfaatan Sinar Elektromagnetik

Berikut ini terdapat beberapa bahaya dlm pemanfaatan sinar elektromagnetik, diantaranya yakni:

  1. Pada tumbuhan, radiasi UV-B dapat menimbulkan kemajuan aneka macam jenis tumbuhan menjadi lamban & beberapa bahkan menjadi kerdil. Sebagai balasannya, hasil panen sejumlah tanaman budidaya akan menurun serta tumbuhan hutan menjadi rusak.

  2. Pulsa microwaves mampu mengakibatkan efek stres pada kimia syaraf otak.

  3. Apabila terjadi lubang ozon, maka sinar UV, utamanya yg jenis UV tipe B yg mempunyai panjang gelombang 290 nm, yg menembus ke permukaan bumi & kemudian mengenai orang, dapat menimbulkan kulit manusia tersengat, merubah molekul DNA, & bahkan jikalau berjalan menerus dlm jangka usang dapat menyebabkan kanker kulit, tergolong terhadap mahluk hidup yang lain.

  4. Radiasi HP dapat mengacaukan gelombang otak, menimbulkan pusing, kelelahan, & hilang memori, pemakaian HP bisa mengakibatkan kanker otak.

  5. Beberapa efek negatif yg bisa timbul selaku akhir radiasi HP antara lain kerusakan sel saraf, menurunnya atau bahkan hilangnya konsentrasi, menghancurkan tata cara kekebalan tubuh, meningkatkan tekanan darah, sampai gangguan tidur & pergantian aktivitas otak.

  6. Sebagian besar garis-garis wajah & kerut/keriput disebabkan oleh pemaparan berlebihan terhadap sinar UV, baik UVA yg bertanggung jawab atas noda gelap, kerut/keriput, & melanoma maupun UVB yg bertanggung jawab atas kulit terbakar & karsinoma.

  7. Dampak negatif wi-fi sehubungan dgn radiasi elektromagnetik: ganjalan nyeri di kepingan kepala, indera pendengaran, tenggorokan & beberapa cuilan tubuh lain bila berada akrab dgn perlengkapan elektronik atau menara pemancar.

Bahaya Gelombang Elektromagnetik

Berikut ini terdapat beberapa ancaman gelombang elektromagnetik, diantaranya yakni:

  1. Dapat mengakibatkan kanker kulit (Sinar ultraviolet).

  2. Dapat menyebabkan katarak mata(Sinar ultraviolet).

  3. Dapat menghitamkan warna kulit (Sinar ultraviolet).

  4. Dapat melemahkan metode kekebalan badan (Sinar ultraviolet).

  5. Dapat menyebabkan kemandulan (Sinar gamma)

Contoh Soal Gelombang Elektromagnetik

1. Pesawat radar digunakan untuk mendeteksi pesawat udara yg Ternyata pesawat radar mampu menangkap gelombang radarnya setelah dipantulkan oleh pesawat udara dlm waktu 0,1 sekon. Berapakah jarak pesawat radar & pesawat udara dikala itu?

Penyelesaian:

Diketahui: Ät = 0,1 sekon Ditanya: S = …?

Jawab:

Contoh Soal

Daftar Pustaka:

  • Anonim. 2009. Makalah Gelombang Elektromagnetik. (http://radiodiagnostik.wordpress.com/2012/05/25/gelombang-elektromagnetikdiakses pada tanggal 26 Desember 2013 pukul 13.13 WIB).

  • Anonim. 2012. Cara Kerja XRF. (http://tawadascientific.com/main.php?page=how-xrf-works&lang=in diakses pada tanggal 26 Desember 2013 pukul 19.13 WIB).

  • Fitri. 2013. Aplikasi Gelombang Elektromagnetik. (http://lksfisikasma.blogspot.com/2013/03/aplikasi-gelombang-elektromagnetik_3398.html diakses pada tanggal 26 Desember 2013 pukul 19.07)

  • Giancoli, Douglas C. 2001. FISIKA Edisi Kelima Jilid 2. Jakarta : Penerbit Erlangga.

  • Hendra. 2012. Gelombang Elektromagnetik. (http://jabiy-jamil.blogspot.com/2013/08/gelombang-elektromagnetik.html diakses pada tanggal 26 Desember 2013 pukul 13.13 WIB).

  • Ogha, asrarudin. 2013. Dampak Positif & Negatif Sinar X. (http://lksfisikasma.blogspot.com/2013/03/aplikasi-gelombang-elektromagnetik_3398.html diakses tanggal 26 Desember 2013 pukul 19.08)

  • http://id.answers.yahoo.com/question/index?qid=20100313083607AAmy3Bq. Diakses pada tanggal : 26 Desember 2013/PUKUL : 13:25

  • http://risnayb.blogspot.com/2011/06/makalah-fisika-gelombang.html. Diakses pada tanggal : 26 Desember 2013/PUKUL : 13:26

  • http://piyapiyopiyu.blogspot.com/2012/03/gelombang-mikro.html. Diakses pada tanggal 26 Desember 2013 pukul 19.18

  • http://en.wikipedia.org/wiki/Radio. Diakses pada tanggal 26 Desember 2013 pukul 19.18

  • https://bajinjen.wordpress.com/gem/. Diakses pada tanggal 7 april 2017 pukul 20.00 WIB

  • Slamet, Pramukti Nindita Sari. 2010. Modul Fisika. Surakarta: Hayati Tumbuh Subur. Nurwani.2010.Geleleltomagnetikppt.

  • http://www.slideshare.net/nurwani/gelombang-elektromagnetik/download.diaksespadatanggal22Oktober2011.

  • Kanginan, Martin. 2006. Fisika untuk SMA. Jakarta: Erlangga

  • Kertiyasa, Nyoman. 1994. Fisika 1 untuk SMU. Jakarta: Balai Pustak Internet (www.Google.com)

  • Diktat fisika kelas x smt.2 by.riri rahmantias, sma n 2 swl tp.2014 / 2015

Demikianlah pembahasan mengenai Gelombang Elektromagnetik – Spektrum, Sifat & Manfaat agar dgn adanya ulasan tersebut dapat menambah pengetahuan & pengetahuan anda semua, terima kasih banyak atas kunjungannya.

  Rumus Cepat Rambat Gelombang