Gelombang Elektromagneti

kSyafira Salzabella

1 SMASekolah Indonesia

Bangkok

A. GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

Gelombang Elektromagnetik

Bagaimana terjadinya gelombang elektromagnetik itu ?

Didasarkan pada Hipotesis James Clark Maxwell yang mengarah

pada 3 fakta yang di peroleh dari percobaan dari :

Oersted membuktikan bahwa arus listrik dalam konduktor menghasilkan

medan magnet di sekitarnya.Faraday membuktikan bahwa batang konduktor yang menghasilkan GGL induksi pada kedua ujungnya, bila

memotong medan magnetFaraday menunjukan bahwa

perubahan Fluks magnet pada kumparan menghasilkan induksi pada

kumparan tersebut.

Maxwell menemukan bahwa cepat rambat gelombang elektromagnetik (c) dapat

dinyatakan oleh cepat rambat gelombang elektromagnetik

Spektrum elektromagnetik adalah rentang semua radiasi

elektromagnetik yang mungkin. Spektrum elektromagnetik dapat

dijelaskan dalam panjang gelombang, frekuensi, atau tenaga per foton.

Spektrum ini secara langsung berkaitan (lihat juga tabel dan awalan

SI):Panjang gelombang dikalikan dengan frekuensi ialah kecepatan cahaya: 3x108 m/sEnergi dari foton adalah 4.1 feV per Hz, yaitu 4.1μeV/GHz Panjang gelombang dikalikan dengan energi per foton adalah 1.24 μeVm

Spektrum elektromagnetik dapat dibagi dalam beberapa daerah yang terentang dari sinar gamma gelombang pendek berenergi tinggi sampai pada gelombang mikro dan gelombang radio dengan panjang gelombang sangat panjang. Pembagian ini sebenarnya tidak begitu tegas dan tumbuh dari penggunaan praktis yang secara historis berasal dari berbagai macam metode deteksi. Biasanya dalam mendeskripsikan energi spektrum elektromagnetik dinyatakan dalam elektron volt untuk foton berenergi tinggi (di atas 100 eV), dalam panjang gelombang untuk energi menengah, dan dalam frekuensi untuk energi rendah (λ ≥ 0,5 mm). Istilah “spektrum optik" juga masih digunakan secara luas dalam merujuk spektrum elektromagnetik, walaupun sebenarnya hanya mencakup sebagian rentang panjang gelombang saja (320 - 700 nm)

Persamaan dasar gelombang elektromagnetik. Semua gelombang elektromagnetik merambat

dalam vakum dengan cepat rambat yang sama yaitu kemudian untuk persamaan yang merambat melalui vakum berlaku persamaan dasar gelombang.

Dengan λ = panjang gelombang (m) f = frekuensi gelombang (Hz ）

B. KARAKTERISTIK & TIAP PENERAPAN GELOMBANG

ELEKTROMAGNETIK

Gelombang transversal adalah gelombang yang arah getarnya

tegak lurus dengan arah rambatnya.

Contoh : gelombang tali dan gelombang permukaan air

Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah getarnya sejajar dengan arah rambatnya.Contoh : gelombang pegas dan

gelombang bunyi

Gambar. Gel Longitudinal

Gambar. Gel Transversal

Gambar. Gel Radio

Lebar Frekuensi

Singkatan band ITU

Frekuensi Panjang gelombang

< 3 Hz > 100,000 km

Extremely low frequency

ELF 1 3–30 Hz 100,000 km – 10,000 km

Super low frequency

SLF 2 30–300 Hz 10,000 km – 1000 km

Ultra low frequency

ULF 3 300–3000 Hz

1000 km – 100 km

Very low frequency

VLF 4 3–30 kHz 100 km – 10 km

Low frequency

LF 5 30–300 kHz

10 km – 1 km

Medium frequency

MF 6 300–3000 kHz

1 km – 100 m

High frequency

HF 7 3–30 MHz 100 m – 10 m

Very high frequency

VHF 8 30–300 MHz

10 m – 1 m

Ultra high frequency

UHF 9 300–3000 MHz

1 m – 100 mm

Super high frequency SHF 10 3–30 GHz

100 mm – 10 mm

Lebar frekuensi memiliki nama

Lebar II - 174–245 MHz ISM lebar ... frekuensi tertentu bervariasi

Microwave (IEEE US)

L band 1 to 2 GHz

S band 2 to 4 GHz

C band 4 to 8 GHz

X band 8 to 12 GHz

Ku band 12 to 18 GHz

K band 18 to 26 GHz

Ka band 26 to 40 GHz

V band 40 to 75 GHz

W band 75 to 111 GHz

a. Perbedaan antara Gelombang Medium dengan Gelombang VHF dan UHF

Jika gelombang medium digunakan sebagai alat komunikasi yang dapat dipantulkan oleh lapisan atmosfir bumi dan informasi

yang dibawa dalam bentuk modulasi amplitude/ perubahan amplitudo.

Sedangkan gelombang VHF dan UHF digunakan sebagai alat komunikasi satelit-satelit karena tidak dapat dipantulkan oleh lapisan atmosfir bumi dan jangkauannya

sempit. Pesawat TV dan radio FM menggunkan gelombang ini sebagai pembawa informasi dalam bentuk

perubahan frekuensi.

b. Modulasi Amplitudo dan Modulasi Frekuensi

Di dalam modulator penance radio tirade penggabungan antara getaran listrik suara dengan gelombang pembawa frekuensi radio sehingga menghasilkan gelombang radio termodulasi.

Jika yang diproses dalam modulator dalam amplitudo dari getaran-getaran pembawa dan getaran listrik suara maka gelombang

radio yang dihasilkan gelombang AM (Amplitudo Modulation),

Dan jika yang diproses dalam frekuensi dari getaran-getaran gelombang pembawa dan getaran listrik suara maka gelombang radio yang dihasilkan gelombang FM (Frekuensi

Modulation ), Keunggulan gelombang AM adalah dapat

mencapai tempat yang jauh. Sedangkan keunggulan gelombang FM adalah dapat menghasilakn suara musik yang merdu.

C. Gelombang MikroGelombang mikro adalah gelombang radio

dengan frekuensi paling tinggi di atas 30 GHz. Jika gelombang mikro diserap oleh sebuah benda, maka akan muncul efek

pemanasan pada benda itu. Proses inilah yang dimamfaatkan dalam microwave

oven untuk memasak makanan dengan cepat.

Gelombang mikro dimanfaatkan pada pesawat RADAR (Radio Detection and Ranging) panjang gelombang yang dihantarkan

hanya beberapa sentimeter saja. Karena cepat rambat gelombang elektromagnetik c = 3x108 m s-1, maka dengan mengamati

selang waktu antara pemancaran dan penerimaan yang dapat di tangkap oleh

radar s yang di berikan oleh

2

tC s =

d. Sinar Inframerah

Sinar inframerah meliputi daerah frekuensi 1011 Hz sampai 1014 Hz atau

daerah panjang gelombang 10-4 cm - 10-

1 cm. Sinar inframerah dihasilkan oleh molekul-molekul yang bergetar karena benda dipanaskan. Semua benda yang

berada diatas suhu nol Kelvin pasti memancarkan sinar inframerah. Sinar

inframerah dihasilkan dari getaran atom-atom dalam suatu molekul.

Getaran atom dalam suatu molekul akan memancarkan gelombang

elektromagnetik pada frekuensi yang khas dalam daerah inframerah.

e. Cahaya Tampak

Cahaya tampak sebagi radiasi elektromagnetik yang paling dikenal oleh kita dapat didefinisikan sebagai

bagian dari spektrum gelombang elektromagnetik yang dapat dideteksi

oleh mata manusia. Panjang gelombangnya pun bervariasi dan bergantung pada warnanya, mulai dari 4x10-7 m untuk cahaya violet

sampai 7x10-7 m untuk cahaya merah. Salah satunya digunakan

pada kedokteran.

f. Sinar-X

Sinar-X mempunyai frekuensi antara 1016 Hz sampai 1020 Hz. Panjang

gelombang sangat pendek yaitu 10-10 sampai 10-6 cm. Karena panjang

gelombangnya yang sangat pendek maka memiliki daya tembus yang

kuat yang sangat bergantung pada frekuensinya, makin tinggi

frekuensinya, makin kuat daya

tembusnya.

g. Sinar Gamma

Sinar gamma mempunyai frekuensi dalam daerah antara 1020 Hz sampai 1025 Hz atau

panjang gelombang antara 10-15 cm sampai 10-10 cm. Daya tembusnya sangat kuat sekali sehingga dapat menembus pelat timbale atau besi yang tebal sekalipun.

Dengan daya tembus yang kuat ini menyebabkan efek serius jika diserap oleh jaringan hidup. Sinar ini digunakan untuk

membunuh sel-sel kanker dan mensterilkan peralatan rumah sakit, Sinar gamma

dibebaskan selama reaksi nuklir. Tingkat radiasinya dipantau oleh tabung Geiger-Muller sebagai detektor sinar gamma.

Sifat-sifat gelombang elektromagnetik

Dapat merambat dalam ruang tanpa medium.

Merupakan gelombang transversal.Tidak memiliki muatan listrik sehingga

merambat lurus dalam medan magnet atau listrik.

Dapat mengalami pemantulan (refleksi), pembiasan (refraksi), perpaduan

(interferensi), pelenturan (difraksi), pengutuban (polarisasi).

Perubahan medan magnet dan listrik terjadi secara bersamaan sehingga berbanding

lurus.

TERIMA KASIH

ladyblue_cha@yahoo.co.id