Seputarilmu.Com – Hallo para pencari ilmu, jumpa kembali dalam artikel di seputarilmu.com. Kali ini akan membahas mengenai Gelombang elektromagnetik secara Lengkap.
Ada yang sudah mengenal atau pernah mendengar mengenai Gelombang elektromagnetik ?? Jika Belum, Simak penjelasan terlengkapnnya di bawah ini.
Pengertian Gelombang Elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang memancar tanpa adanya media rambat yang membawa muatan energi listrik dan magnet (elektromagnetik). Tidak seperti gelombang pada umumnya yang membutuhkan media rambat, gelombang elektromagnetik tidak memerlukan media rambat (sama seperti radiasi). Oleh sebab itu tidak memerlukan media perambatan, gelombang elektromagnetik sering juga disebut dengan sebagai radiasi eletromagnetik
Spektrum Elektromagnetik
Spektrum Elektromagnetik adalah sebuah susunan bentuk gelombang elektromagnetik yang berdasarkan interval frekuensi dan panjang gelombangnya. Gelombang elektromagnetik sendiri ini mencakup gelombang radio, cahaya, sinar X, mikro gelombang, sinar gamma, dan lain sebagainya. Ilustrasi dari spektrum gelombang ini dapat dilihat pada gambar berikut ini !!
Dari gambar diatas, dapat disimpulkan dan diketahui bahwa beberapa susunan gelombang tersebut dapat disusun dengan berdasarkan kategori berikut ini :
1. Barisan dari frekuensi terbesar menuju frekuensi terkecil atau panjang gelombang terkecil menuju panjang gelombang terbesar
Sinnar gamma – sinar X – sinar ultraviolet (cahaya matahari) – sinar tampak – sinar inframerah – gelombang RADAR – gelombang TV – gelombang radio.
2. Barisan frekuensi cahaya yang terlihat dari yang kecil menuju yang besar
Cahaya merah – cahaya jingga – cahaya kuning – cahaya hijau – cahaya biru – cahaya nila – cahaya ungu.
3. Besarnya rentang panjang gelombang
Gelombang RADAR (sekitar 1010 Hz) – sinar infrared (1011 – 1014 Hz) – sinar ultraviolet (1015 – 1016 Hz) – sinar X/rontgen (1016 – 1020 Hz) – sinar gamma (1020 – 1025 Hz).
Sifat-Sifat Gelombang Elektromagnetik
Sifat-sifat dari sebuah gelombang elektromagnetik yaitu sebagai berikut ini :
- Perubahan medan listrik dan medan magnet yang terjadi pada saat bersamaan.
- Arah medan listrik dan medan magnet saling tegak lurus.
- Kuat medan listrik dan magnet besarnya berbanding lurus satu dengan yang lain, yakni menurut hubungan E = c.B.
- Arah perambatan sebuah gelombang elektromagnetik selalu tegak lurus arah medan listrik dan medan magnet.
- Gelombang elektromagnetik bisa merambat dalam ruangan hampa.
- Gelombang elektromagnetik dapat merambat dengan laju dengan hanya bergantung pada sifat-sifat listrik dan magnet medium.
- Laju rambat gelombang elektromagnetik dalam ruang hampa adalah tetapan umum dan nilainyac = 3 x 108 m/s.
- Gelombang elektromagnetik yaitu berupa gelombang transversal.
- Gelombang elektromagnetik bisa mengalami sebuah proses pemantulan, pembiasan, polarisasi, interferensi, dan difraksi (lenturan).
Jenis-Jenis Gelombang Elektromagnetik
1. Gelombang radio
Gelombang radio adalah sebuah gelombang yang mempunyai frekuensi paling kecil atau panjang gelombangnya paling panjang. Gelombang radio ini berada dalam rentang frekuensi yang luas, yang meliputi beberapa Hz sampai gigahertz. Gelombang radio ini banyak dipakai dalam sebuah sistem telekomunikasi, siaran TV, radio, dan jaringan seluler yang menggunakan gelombang radio ini pula. Sistem telekomunikasi memakai gelombang radio ini sebagai pembawa sinyal informasi yang pada dasarnya terdiri dari antenna pemancar dan antena penerima.
2. Gelombang Mikro
Gelombang mikro merupakan sebuah gelombang radio dengan frekuensi paling tinggi yakni diatas 3Ghz, jika gelombang mikro diserap oleh sebuah benda, maka akan muncul efek pemanasan pada benda itu. Oleh karena itu gelombang mikro ini bisa dimanfaatkan dalam microwave oven untuk memasak makanan dengan cepat dan ekonomis. Gelombang mikro juga bisa dimanfaatkan pada pesawat RADAR (radio detection and ranging), berarti RADAR mencari dan menentukan jejak sebuah benda dengan menggunakan gelombang mikro.
3. Sinar Inframerah
Sinar infra merah yang meliputi daerah frekwensi 1011Hz sampai dengan 1014Hz atau daerah panjang gelombang 10-4 cm sampai dengan 10-1 cm. sinar infra merah ini dihasilkan oleh elektron dalam molekul-molekul yang bergetar karena benda dipanaskan. Jadi setiap benda panas pasti memancarkan sebuah sinar infra merah.
4. Cahaya Tampak
Cahaya Tampak adalah sebuah spektrum gelombang elektromagnetik yang bisa dilihat oleh mata manusia. cahaya tampak ini bisa membantu penglihatan mata kita. Dengan adanya sinar tampak, mata kita bisa melihat benda-benda di sekeliling kita dan bisa membedakan macam-macam warnanya.
5. Sinar Ultraviolet
Sinar ultraviolet memiliki frekuensi dalam daerah 1015Hz sampai dengan 1016Hz atau dalam daerah panjang gelombang 10-8m sampai dengan 10-7m, gelombang ini dihasilkan oleh atom dan molekul dalam nyala listirk. Sinar ultraviolet ini bisa digunakan untuk membunuh mikroorganisme, membantu pertumbuhan tubuh manusia, dan juga bisa dipakai untuk mengetahui unsur-unsur dalam bahan dengan teknik spektroskopi.
6. Sinar X
Sinar X mempunyai panjang gelombang berkisar antara 1011 m sampai dengan 108 m, sinar ini mempunyai daya tembus yang cukup kuat yang bisa menembus buku tebal, kayu tebal, bahkan plat logam. Sinar X ini mempunyai beberapa sifat antara lain yaitu :
- Merambat lurus
- Dapat menghitamkan pelat film
- Dapat mengionkan gas karena memiliki energi tinggi
- Dapat menembus logam tipis
- Tidak dapat dibelokkan olehmedanlistrik maupunmedanmagnet
- Dipancarkan ketika sinar katoda menumbuk logam
- Dapat mengeluarkan elektron-elektron foto dari permukaan logam yang ditumbukkan
Sinar-X disebut juga dengan sinar rontgen. Dalam bidang kedokteran sinar ini digunakan untuk memotret bagian tulang yang patah, batu ginjal, paru-paru, dan bagian tubuh lainnya. Dalam bidang industri dipakai untuk menemukan cacat las dan bungkus logam. Dalam bidang seni digunakan untuk melihat bagian dalam patung yang tidak terlihat dari luar. Pada bidang sains fisika bisa digunakan untuk mempelajari sebuah pola-pola difraksi pada struktur atom suatu bahan sehingga bisa digunakan untuk menentukan struktur bahan tersebut.
7. Sinar gamma
Sinar gamma mempunyai panjang gelombang 1010 m sampai dengan 1013 m. sinar gamma adalah gelombang elektromagnetik yang memiliki frekwensi terbesar dan bentuk radioaktif yang dikeluarkan inti-inti atom tertentu. Gelombang ini mempunyai energy yang besar yang bisa menembus logam dan beton. Sinar gamma sangat berbahaya untuk manusia karena bisa membunuh sel hidup terutama sinar gamma dengan tingkat energy yang tinggi yang dilepaskan oleh reaksi nuklir seperti ledakan bom nuklir. Gruond Penertrating Radar adalah metode geofisika dengan teknik elektromagnetik untuk mendeteksi objek yang terkubur didalam tanah dan mengevaluasi kedalam objek tersebut.
Manfaat Gelombang Elektromagnetik
gelombang elektromagnetik ini dimanfaatkan secara luas dengan pemanfaatan yang berbeda-beda tergantung dari jenis gelombangnya. Selain dari itu, panjang gelombang dan frekuensi juga penting dalam menentukan jenis interaksi antara gelombang elektromagnetik dengan materi.
Berikut ini beberapa contoh dari pemanfaatan gelombang elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari, yaitu sebagai berikut :
- Sinar X atau rontgen untuk melihat sebuah organ dalam tubuh seperti tulang, paru-paru, ginjal, usus, dan organ dalam lainnya sebagai acuan untuk mendiagnosa sih pasien.
- Sinar X digunakan untuk melihat isi dari tas/koper penumpang tanpa harus membuka tas tersebut sehingga untuk mempercepat dalam proses antrian di bandara penerbangan.
- Pemanfaatan sinar X dalam ilmu fisika untuk mempelajari sebuah pola-pola difraksi pada struktur atom suatu bahan yang nantinya digunakan untuk menentukan suatu struktur bahan tersebut.
- Pemanfaatan gelombang mikro ini sebagai mekanisme dalam memanggang di oven microwave.
- Penggunaan sinar inframerah pada sebuah remote untuk memudahkan dalam mentransmisikan data tanpa kabel.
- Pemanfaatan gelombang radio untuk mentransmisikan sinyal dengan jarak yang sangat jauh dan biasanya dipakai oleh radio, stasiun televisi, sinyal komunikasi, dan lain sebagainya.
- Pembuatan teleskop satelit inframerah (Space Infrared Telescope Facility) yang dipasang di orbit untuk menghasilkan sebuah gambar-gambar foto alam semesta.
- Menangkap energi cahaya matahari dengan menggunakan solar sel yang merupakan komponen dari sebuah bahan semikonduktor yang dapat menangkap energi panas. Energi panas gelombang elektromagnetik dari matahari dari matahari tersebut kemudian diubah menjadi energi listrik.
Rumus Gelombang Elektromagnetik
Keterangan:
- c = Cepat rambat gelombang elektromagnetik (m/s)
- µ0 = Permeabilitas vakum = 4 π x 10-7 WbA-1 m-1
- e0 = Permitivitas vakum = 8,85 x 10-12 C2 N-1 m-2
Contoh Soal Gelombang Elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik dalam suatu medium mempunyai kelajuan 2,8 x 108 m/s. Bila permitivitas medium 12,76 x 10–7 wb/Am, tentukan permeabilitas medium tersebut ???
Penyelesaian :
Diketahui :
- c = 2,8 x 108 m/s,
- ε = 12,76 x 10–7 wb/Am.
Ditanya : Permeabilitas medium?
Dijawab :
Dengan menggunakan persamaan Maxwell, maka diperoleh :
Jadi, hasil yang diperoleh adalah 2,7 x 10–3 wb/Am
Itulah ulasan tentang Gelombang Elektromagnetik : Pengertian, Sifat, Manfaat, Jenis, Rumus & Contoh Soalnya Lengkap. Semoga apa yang diulas diatas bermanfaat bagi pembaca. Sekian dan terimakasih.
Baca Juga Artikel Lainnya :
- Gelombang Adalah
- Gelombang Mekanik
- Gelombang Berjalan
- Gelombang Stasioner
- Gelombang Transversal
- Gelombang Longitudinal
