TUGAS FENOMENA GELOMBANG
Oleh Pieter Karunia Deo 2414100068
Dosen Ir. Heru Setijono, MSc
JURUSAN TEKNIK FISIKAFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER2015
A. Gelombang Elektromagnetik
Gelombang Elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat walau tidak
ada medium. Energi elektromagnetik merambat dalam gelombang dengan beberapa karakter
yang bisa diukur, yaitu: panjang gelombang/wavelength, frekuensi, amplitude/amplitude,
kecepatan. Amplitudo adalah tinggi gelombang, sedangkan panjang gelombang adalah jarak
antara dua puncak. Frekuensi adalah jumlah gelombang yang melalui suatu titik dalam satu
satuan waktu. Energi elektromagnetik dipancarkan, atau dilepaskan, oleh semua masa di alam
semesta pada level yang berbedabeda. Semakin tinggi level energi dalam suatu sumber
energi, semakin rendah panjang gelombang dari energi yang dihasilkan, dan semakin tinggi
frekuensinya. Urutan spektrum gelombang elektromagnetik dari frekuensi besar ke frekuensi
kecil / dari panjang gelombang kecil ke panjang gelombang besar / dari kandungan energi
terbesar ke energi terkecil
1. Sinar gamma( γ )
2. Sinar Rontgen atau Sinar x
3. Sinar ultraungu atau sinar ultraviolet
4. Sinar tampak
a. Cahaya ungu
b. Cahaya nila
c. Cahaya biru
d. Cahaya hijau
e. Cahaya kuning
f. Cahaya jingga
g. Cahaya merah
5. Sinar inframerah Atau IR
6. Gelombang RADAR
7. Gelombang TV
8. Gelombang Radio
Ilustrasi :
1
1 Figure 34.12. Physics for Scientists and Engineering, R.W. Serway
1. Gelombang TV/Radio :
Gelombang Radio merupakan bagian dari gelombang elektromagnetik yang
mempunyai frekuensi paling rendah.
Frekuensi sinyal radio berkisar 104 – 108 hertz (100 giga hertz).
Panjang gelombangnya sekitar 104 m - 0.1 m.
Gelombang TV adalah gelombang elektromagnetik yang sangat kompleks. Hal ini
disebabkan oleh kenyataan bahwa gelombang TV mengandung informasi tidak hanya
suara, tetapi juga informasi dalam bentuk gambar.
Gelombang televisi lebih tinggi frekuensinya dari gelombang radio FM. Sebagaimana
gelombang radio FM, gelombang televisi membawa informasi gambar dan suara.
Gelombang ini tidak dipantulkan oleh ionosfer bumi, sehingga diperlukan
penghubung dengan satelit atau di permukaan bumi untuk tempat yang sangat jauh.
Aplikasi :
Gelombang radio sering digunakan untuk komunikasi yaitu penggunaan pesawat
telepon, telepon genggam (hand phone), dan sebagainya.
Gelombang televisi banyak dipakai dalam bidang komunikasi dan siaran.
2. Gelombang Radar (Gelombang Mikro)
Gelombang mikro (mikrowaves) adalah gelombang radio dengan frekuensi paling
tinggi yaitu diatas 3 GHz.
Panjang gelombangnya sekitar 0.3 m - 10-4 m.
Jika gelombang mikro diserap oleh sebuah benda, maka akan muncul efek
pemanasan pada benda itu. Jika makanan menyerap radiasi gelombang mikro, maka
makanan menjadi panas dalam selang waktu yang sangat singkat. Proses inilah yang
dimanfaatkan dalam microwave oven untuk memasak makanan dengan cepat dan
ekonomis.
Aplikasi :
Gelombang mikro ini dapat digunakan untuk alat komunikasi, memasak
(microwave), dan radar (Radio Detection and Ranging ).
Dalam bidang transportasi, gelombang radar dipakai untuk membantu kelancaran
lalu lintas pesawat di pangkalan udara atau bandara.
Gelombang radar digunakan juga pada bidang pertahanan yaitu untuk melengkapi
pesawat tempur sehingga bisa mengetahui keberadaan pesawat musuh.
3. Sinar Inframerah (IR)
Sinar inframerah ini merupakan hasil transisi vibrasi atau rotasi pada molekul.
Sinar inframerah termasuk gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekuensi di
bawah 4,3 x 1014 Hz sampai sekitar 3 Ghz.
Panjang gelombangnya sekitar 10-3 m - 7x10-7 m Sinar inframerah tidak tampak dilihat oleh mata telanjang tetapi sinar infra merah
dapat dideteksi dengan menggunakan pelat-pelat film tertentu yang peka terhadap
gelombang inframerah.
Aplikasi :
Pesawat udara yang terbang tinggi ataupun satelit-satelit dapat membuat potret-potret
permukaan bumi, dengan mempergunakan gelombang inframerah.
Sinar inframerah juga banyak dipakai dalam bidangspektroskopi untuk mengetahui
unsur-unsur yang ada dalam bahan
4. Sinar Tampak
Sinar tampak sering juga disebut sebagai cahaya.
Sinar tampak termasuk gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekuensi
antara 4,3 x 1014 Hz - 7 x 1014 Hz.
Panjang gelombangnya sekitar 7 x 10-7 m - 4 x 10-7 m
Matahari merupakan sumber cahaya tampak yang alami.
Sinar tampak ini terdiri dari berbagai warna, dari warna merah, jingga, kuning,
hijau, biru, dan ungu. Kita semua bisa melihat warna benda karena benda
memantulkan warna-warna ini dan masuk kembali ke mata kita.
Aplikasi :
Dengan cahaya kita bisa melihat indahnya pemandangan, kita dapat memotret
sehingga gambarnya menjadi berwarna seperti aslinya,
Kita dapat melihat televisi berwarna, dan sebagainya.
Sinar tampak juga banyak dipakai dalam bidang spektroskopi untuk mengetahui
unsur-unsur yang ada dalam bahan.
5. Sinar Ultraviolet (UV)
Sinar ultraviolet termasuk gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekuensi
antara 1015 Hz - 1016 Hz.
Panjang gelombangnya sekitar 4 x 10-7 m - 6 x 10-10 m
Sinar ultraviolet ini merupakan hasil transisi elektronelektron pada kulit atom atau
molekul.
Sinar ultraviolet tidak tampak dilihat oleh mata telanjang tetapi sinar ini dapat
dideteksi dengan menggunakan pelat-pelat film tertentu yang peka terhadap
gelombang ultraviolet.
Matahari merupakan sumber radiasi ultraviolet yang alami. Sinar ultraviolet yang
dihasilkan oleh matahari tidak baik pada kesehatan khususnya kulit jika mengenai
manusia. Manusia terlindungi dari sinar ultraviolet dari matahari karena adanya
lapisan ozon di atmosfer yang berfungsi menyerap sinar ultraviolet ini.
Aplikasi sinar ultraviolet :
Banyak dipakai di laboratorium pada penelitian bidang spektroskopi, salah
contohnya untuk mengetahui unsur - unsur yang ada dalam bahan-bahan tertentu.
6. Sinar-X (Rontgen)
Sinar-X ditemukan oleh Wilhem Conrad Rontgen pada tahun 1895 sehingga
sering disebut sebagai sinar rontgen.
Sinar-X termasuk gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekuensi antara
1016 Hz - 1020 Hz.
Panjang gelombangnya sekitar 10-8 m - 10- m
Sinar-X merupakan hasil transisi elektron-elektron di kulit bagian dalam atom.
Sinar-X mempunyai daya tembus terbesar kedua sesudah sinar gamma.
Sinar-X dapat menembus daging manusia.
Aplikasi Sinar-X
Dalam bidang kesehatan untuk mengecek pasien yang mengalami patah tulang.
Sinar-X juga digunakan di bandara pada pengecekan barang-barang penumpang di
pesawat.
Di pelabuhan digunakan untuk mengecek barang-barang (peti kemas) yang akan
dikirim dengan kapal laut.
7. Sinar Gamma ( γ )
Sinar gamma termasuk gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekuensi
antara 1020 Hz - 1025 Hz.
Panjang gelombangnya sekitar 10-10 m - 10-14 m
Sinar gamma merupakan hasil reaksi yang terjadi dalam inti atom yang tidak
stabil.
Sinar gamma mempunyai daya tembus yang paling kuat dibanding gelombang
elektromagnetik yang lain.
Sinar gamma dapat menembus pelat besi yang tebalnya beberapa cm.
Penyerap yang baik untuk sinar gamma adalah timbal (Pb).
Aplikasi sinar gamma dalam bidang kesehatan adalah untuk mengobati pasien yang
menderita penyakit kanker atau tumor. Sumber radiasi yang sering digunakan pada
pengobatan penyakit ini adalah Cobalt-60 atau sering ditulis Co-60. Salah satu alat
untuk mendeteksi sinar gamma adalah detektor Geiger - Muller. Ada jenis detektor
sinar gamma yang lain yaitu detektor sintilasi NaI-TI.
GETARAN
Getaran/osilasi: gerak bolak-balik suatu benda pada suatu lintasan yang memiliki satu posisi
kesetimbangan. Jika gerak ini berlangsung secara periodik (berulang secara teratur), maka dikenal
sebagai gerak harmonik sederhana (GHS) Suatu gerak disebut sebagai GHS jika: percepatan benda
tersebut berbanding lurus dan arahnya berlawanan dengan simpangan.
Sources of Vibration
Vibration, which is commonly referred to as noise, can be segregated into three main categories:
seismic (ground) vibrations, acoustic vibrations, and forces applied directly to the load on the working
surface. Seismic vibrations include all sources that make the floor under the experimental setup
vibrate. Common seismic vibration sources are foot traffic, vehicular traffic, wind blowing the
building, and building ventilation fans, to name a few. Many of the sources that generate seismic
vibrations also generate acoustic vibrations. The difference is that acoustic vibrations are a measure of
the effects of air pressure variations on the experiment. The final contributor to vibration is forces
applied directly to the load on the working surface; these are vibration sources that are directly
coupled mechanically to the experimental setup but not transmitted through the table supports.
Examples include vibrations resulting from a moving positioning stage with a sample on top of it or
the vibrations transmitted to the working surface via vacuum system tubing.
Besaran-besaran fisis dalam getaran
Waktu yang dibutuhkan benda untuk melakukan satu osilasi penuh disebut sebagai Perioda
(T)
Banyaknya osilasi dalam satu satuan waktu dikenal sebagai frekuensi (f)
Simpangan maksimumdari suatu kesetimbangan disebut sebagai Amplitudo (A)
Getaran yang merambat
Satu kali berosilasi, tali dapat merambatkan energi yang dihasilkan menjadi sebuah getaran
yang merambat.
Getaran yang merambat ini biasanya dikenal sebagai gelombang.
GELOMBANG
Gangguan berupa getaran yang merambat melalui suatu materi tanpa menyebabkan perubahan yang
permanen dari posisi materi tersebut, merupakan definisi gelombang secara lengkap
Materi yang menjadi tempatmerambatnya getaran disebut sebagai medium.
Saat merambat, gelombang akan mentransfer energi dari satu tempat ke tempat lainnya secara
seri dalam bentuk gerakan yang periodik dari materi-materi yang menyusun medium
rambatnya
Gerakan materi-materi medium terjadi secara berkelompok saat membentuk gelombang
Jenis-jenis gelombang :
Secara umum dikenal dua jenis gelombang:
o Gelombang transversal
o Gelombang longitudinal
Pada gelombang transversal, partikel medium bergerak tegak lurus terhadap arah
rambatnya
Pada gelombang longitudinal, partikel medium bergerak secara paralel terhadap arah
rambatnya (dapat terjadi pada medium padat, cair, maupun gas)
Gelombang transversal hanya terjadi pada medium padat, karena partikel medium
harus dapat menarik partikel dibelakangnya untuk merambat
Gelombang longitudinal dapat terjadi disemua medium,kerena partikel medium hanya
perlu melakukan dorongan terhadap partikel di depan atau di belakangnya
Besaran-besaran fisis dalam gelombang
Amplitudo(A): Simpangan maksimum yang dicapai suatu partikel dari titik
kesetimbangannya (m)
Panjang Gelombang (λ): Jarak antara posisi kemunculan satu bagian gelombang ke
bagian gelombang yang sama pada kemunculan berikutnya secara berurutan (m)
[1 λ=satu gelombang utuh]
Frekuensi (f): Banyaknya gelombang yang terjadi dalam satu satuan waktu (s-1 atau
Hz)
Perioda (T): Waktu yang dibutuhkan medium untuk melakukan satu gelombang
penuh (s)
Cepat rambat gelombang (v): rata-rata pergerakan gelombang pada medium setiap
satuan waktu (m/s)
Daftar Pustaka
http://www.boem.gov/uploadedImages/BOEM/Renewable_Energy_Program/
Renewable_Energy_Guide/wave1.jpg
http://file.upi.edu
Serway, Raymond A.. 2004. Physics for Scientists and Engineers (6th edition). Pomona. Thomson
Brooks/Cole
https://www.thorlabs.de/tutorials/tables2.cfm
http://www.tri_surawan.staff.gunadarma.ac.id
Top Related