BAB I
PENDAHULUAN
Kemajuan teknologi saat
ini semakin meningkat berikut dalam penggunaan gelombang elekromagnetik dalam
kehidupan sehari-hari. Seperti apakah gelombang elektromagnetik, apa
contoh gelombang elektromagnetik itu? Gelombang elektromagnetik sebenarnya
selalu ada disekitar kita, salah satu contohnya adalah sinar matahari,
gelombang ini tidak memerlukan medium perantara dalam perambatannya. Contoh
lain adalah gelombang radio. Tetapi spektrum gelombang elektromagnetik masih
terdiri dari berbagai jenis gelombang lainnya, yang dibedakan berdasarkan
frekuensi atau panjang gelombangnya. Untuk itu disini kita akan mempelajari
tentang rentang spektrum gelombang elektromagnetik, karakteristik khusus
masing-masing gelombang elektromagnetik di dalam spektrum dan contoh dan
penerapan masing-masing gelombang elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari.
1. Apa yang dimaksud dengan gelombang elektromagnetik?
2.
Bagaimana ciri-ciri
gelombang elektromagnetik?
3.
Bagaimana karakteristik
khusus masing-masing gelombang elektromagnetik di dalam spektrum?
1. Mengetahui pengertian dari gelombang elektromagnetik
2.
Mengetahui ciri-ciri
gelombang elektromagnetik
3.
Mengetahui karakteristik khusus
masing-masing gelombang elektromagnetik di dalam spektrum
PEMBAHASAN
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. Frekuensi tergantung dari kecepatan
merambatnya gelombang. Karena kecepatan energi elektromagnetik adalah konstan
(kecepatan cahaya), panjang gelombang dan frekuensi berbanding terbalik.
Semakin panjang suatu gelombang, semakin rendah frekuensinya, dan semakin
pendek suatu gelombang semakin tinggi frekuensinya.
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. Perbedaan karakteristik energi gelombang digunakan untuk
mengelompokkan energi elektromagnetik.
Dari uraian tersebut
diatas dapat disimpulkan beberapa ciri gelombang elektromagnetik adalah sebagai
berikut:
1. Perubahan medan
listrik dan medan magnetik terjadi pada saat yang bersamaan, sehingga kedua
medan memiliki harga maksimum dan minimum pada saat yang sama dan pada tempat
yang sama
2. Arah medan listrik dan
medan magnetik saling tegak lurus dan keduanya tegak lurus terhadap arah rambat
gelombang.
3. Dari ciri no 2 diperoleh
bahwa gelombang elektromagnetik merupakan gelombang transversal.
4. Seperti halnya gelombang
pada umumnya, gelombang elektromagnetik mengalami peristiwa pemantulan,
pembiasan, interferensi, dan difraksi. Juga mengalami peristiwa polarisasi
karena termasuk gelombang transversal
5. Cepat rambat gelombang
elektromagnetik hanya bergantung pada sifat-sifat listrik dan magnetik medium
yang ditempuhnya.
1.
Osilasi listrik
2.
Sinar matahari menghasilkan sinar
inframerah
3.
Lampu merkuri menghasilkan sinar
ultraviolet
4.
Penembakan elektron dalam tabung hampa pada keping logam menghasilkan sinar
X (digunakan untuk rontgen)
5.
Inti atom yang tidak stabil menghasilkan sinar gamma
Gambar 1.spektrum gelombang elektromagnetik
1.
Gelombang radio
Gelombang radio merupakan gelombang yang memiliki frekuensi paling kecil
atau panjang gelombang paling panjang. Gelombang radio berada dalam rentang
frekuensi yang luas meliputi beberapa Hz sampai gigahertz (GHz atau orde
pangkat 9). Gelombang ini dihasilkan oleh alat-alat elektronik berupa rangkaian
osilator (variasi dan gabungan dari komponen Resistor (R), induktor (L), dan
kapasitor (C)). Oleh karena itu, gelombang radio banyak digunakan dalam sistem
telekomunikasi. Siaran TV, radio, dan jaringan telepon seluler menggunakan
gelombang dalam rentang gelombang radio ini.
Suatu sistem telekomunikasi yang menggunakan gelombang radio sebagai
pembawa sinyal informasinya pada dasarnya terdiri dari antena pemancar dan
antena penerima. Sebelum dirambatkan sebagai gelombang radio, sinyal informasi
dalam berbagai bentuknya (suara pada sistem radio, suara dan data pada sistem
seluler, atau suara dan gambar pada sistem TV) terlebih dahulu dimodulasi.
Modulasi di sini secara sederhana dinyatakan sebagai penggabungan antara
getaran listrik informasi (misalnya suara pada sistem radio) dengan gelombang
pembawa frekuensi radio tersebut. Penggabungan ini menghasilkan gelombang radio
termodulasi. Gelombang inilah yang dirambatkan melalui ruang dari pemancar
menuju penerima. Oleh karena itu, kita mengenal adanya istilah AM dan FM.
Amplitudo modulation (AM) atau modulasi amplitudo menggabungkan getaran listrik
dan getaran pembawa berupa perubahan amplitudonya. Adapun frequency modulation
(FM) atau modulasi frekuensi menggabungkan getaran listrik dan getaran pembawa
dalam bentuk perubahan frekuensinya.
2.
Gelombang mikro
Gelombang mikro (mikrowaves) adalah gelombang radio dengan frekuensi
paling tinggi yaitu diatas 3 GHz. 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.
Gelombang mikro juga dimanfaatkan pada pesawat RADAR (Radio Detection and
Ranging) RADAR berarti mencari dan menentukan jejak sebuah benda dengan
menggunakan gelombang mikro. Pesawat radar memanfaatkan sifat pemantulan
gelombang mikro. Karena cepat rambat glombang elektromagnetik c = 3 X 108 m/s,
maka dengan mengamati selang waktu antara pemancaran dengan penerimaan.
3.
Sinar inframerah
Sinar inframerah meliputi daerah frekuensi 1011Hz sampai 1014 Hz atau
daerah panjang gelombang 10-4 cm sampai 10-1 cm. jika kamu memeriksa spektrum
yang dihasilkan oleh sebuah lampu pijar dengan detektor yang dihubungkan pada
miliampermeter, maka jarum ampermeter sedikit diatas ujung spektrum merah. Sinar
yang tidak dilihat tetapi dapat dideteksi di atas spektrum merah itu disebut
radiasi inframerah. Sinar infamerah dihasilkan oleh elektron dalam
molekul-molekul yang bergetar karena benda diipanaskan. Jadi setiap benda panas
pasti memancarkan sinar inframerah. Jumlah sinar inframerah yang dipancarkan
bergantung pada suhu dan warna benda.
4.
Cahaya tampak
Cahaya tampak sebagai radiasi elektromagnetik yang paling dikenal oleh
kita dapat didefinisikan sebagai bagian dari spektrum gelombang elektromagnetik
yang dapat dideteksi oleh mata manusia. Panjang gelombang tampak nervariasi
tergantung warnanya mulai dari panjang gelombang kira-kira 4 x 10-7 m untuk
cahaya violet (ungu) sampai 7x 10-7 m untuk cahaya merah. Kegunaan cahaya salah
satunya adlah penggunaan laser dalam serat optik pada bidang telekomunikasi dan
kedokteran.
5.
Sinar ultraviolet
Sinar ultraviolet mempunyai frekuensi dalam daerah 1015 Hz sampai 1016 Hz
atau dalam daerah panjang gelombagn 10-8 m 10-7 m. gelombang ini dihasilkan
oleh atom dan molekul dalam nyala listrik. Matahari adalah sumber utama yang
memancarkan sinar ultraviolet dipermukaan bumi,lapisan ozon yang ada dalam
lapisan atas atmosferlah yang berfungsi menyerap sinar ultraviolet dan
meneruskan sinar ultraviolet yang tidak membahayakan kehidupan makluk hidup di
bumi.
6.
Sinar X
Sinar X mempunyai frekuensi antara 10 Hz sampai 10 Hz . panjang
gelombangnya sangat pendek yaitu 10 cm sampai 10 cm. meskipun seperti itu tapi
sinar X mempunyai daya tembus kuat, dapat menembus buku tebal, kayu tebal
beberapa sentimeter dan pelat aluminium setebal 1 cm
7.
Sinar gamma
Sinar gamma mempunyai frekuensi antara 10 Hz sampai 10 Hz atau panjang
gelombang antara 10 cm sampai 10 cm. Daya tembus paling besar, yang menyebabkan
efek yang serius jika diserap oleh jaringan tubuh.
1. radio
Radio energi adalah bentuk level energi elektromagnetik terendah, dengan
kisaran panjang gelombang dari ribuan kilometer sampai kurang dari satu meter.
Penggunaan paling banyak adalah komunikasi, untuk meneliti luar angkasa dan
sistem radar. Radar berguna untuk mempelajari pola cuaca, badai, membuat peta
3D permukaan bumi, mengukur curah hujan, pergerakan es di daerah kutub dan
memonitor lingkungan. Panjang gelombang radar berkisar antara 0.8 – 100 cm.
2. Gelombang mikro
Panjang gelombang radiasi microwave berkisar antara 0.3 – 300 cm.
Penggunaannya terutama dalam bidang komunikasi dan pengiriman informasi melalui
ruang terbuka, memasak, dan sistem PJ aktif. Pada sistem PJ aktif, pulsa
microwave ditembakkan kepada sebuah target dan refleksinya diukur untuk
mempelajari karakteristik target. Sebagai contoh aplikasi adalah Tropical
Rainfall Measuring Mission’s (TRMM) Microwave Imager (TMI), yang mengukur
radiasi microwave yang dipancarkan dari Spektrum elektromagnetik Energi
elektromagnetik atmosfer bumi untuk mengukur penguapan, kandungan air di awan
dan intensitas hujan.
3. Sinar inframerah
Kondisi-kondisi kesehatan dapat didiagnosis dengan menyelidiki pancaran
inframerah dari tubuh. Foto inframerah khusus disebut termogram digunakan untuk
mendeteksi masalah sirkulasi darah, radang sendi dan kanker. Radiasi inframerah
dapat juga digunakan dalam alarm pencuri. Seorang pencuri tanpa
sepengetahuannya akan menghalangi sinar dan menyembunyikan alarm. Remote
control berkomunikasi dengan TV melalui radiasi sinar inframerah yang
dihasilkan oleh LED ( Light Emiting Diode ) yang terdapat dalam unit, sehingga
kita dapat menyalakan TV dari jarak jauh dengan menggunakan remote control.
4. Ultraviolet
Sinar UV diperlukan dalam asimilasi tumbuhan dan dapat membunuh
kuman-kuman penyakit kulit.
5. Sinar X
Sinar X ini biasa digunakan dalam bidang kedokteran untuk memotret
kedudukan tulang dalam badan terutama untuk menentukan tulang yang patah. Akan
tetapi penggunaan sinar X harus hati-hati sebab jaringan sel-sel manusia dapat
rusak akibat penggunaan sinar X yang terlalu lama.
PENUTUP
Dari pembahasan di atas,
dapat disimpulkan bahwa begitu besar peranan gelombang elektromagnetik yang
bermanfaat dalam kehidupan kita sehari-hari, tanpa kita sadari keberadaannya.
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:
1.
Panjang gelombang dikalikan dengan frekuensi ialah kecepatan cahaya: 300
m/s, yaitu 300 MHz.
2.
Energi dari foton adalah 4.1 feV per Hz, yaitu 4.1µeV/GHz.
3.
Panjang gelombang dikalikan dengan energy per foton adalah 1.24 µeV.
Supaya lebih memahami
tentang gelombang, disarankan para pembaca mencari referensi lain yang
menyangkut dengan materi yang ada pada makalah ini. Semoga para pembaca
memahami dan mengaplikasikannya dalam kehidupan sehari-hari.
http://brigittalala.wordpress.com/pesan-dan-kesan-mengikuti-pree-test-fisika/gelombang-elektromagnetik/
Tidak ada komentar:
Posting Komentar