GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

A. Pengertian Gelombang Elektromanegtik Gelombang Elektromagnetik merupakan perubahan medan listrik dan medan magnet

yang merambat. Gelombang elektromagnetik terdiri dari medan listrik dan medan magnet yang arah getarnya saling tegak lurus.

TEORI MAXWELLInti teori Maxwell mengenai gelombang elektromagnetik adalah perubahan medan listrik

dapat menghasilkan medan magnet. Cahaya termasuk gelombang elektromagnetik. Cepat rambat gelombang elektromagnetik tergantung permeabilitas dan permitivitas.

c = cepat rambat gelombang elektromagnetik

c = = permeabilitas vakum = 4 π x 10-7 Wb/A.m

= permitivitas vakum = 8,85 x 10-12 C2/N.m2

SIFAT-SIFAT GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

Merupakan rambatan medan magnet dan medan listrik. Arah medan magnet dan medan listrik saling tegak lurus. Merupakan gelombang transversal. Dapat merambat dalam ruang hampa.

B. Spektrum Gelombang Elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik dibagi berdasarkan tingkat frekuensinya. Urutan macam-macam gelombang berdasarkan panjang gelombang atau frekuensinya disebut spektrum gelombang elektromagnetik. Hubungan antara frekuensi dan panjang gelombang elektromagnetik adalah sebagai berikut.

c = cepat rambat gelombang elektromagnetik (3 x 108 m/s) c = f λ f = frekuensi (Hz)

λ = panjang gelombang (m) Berikut ini macam-macam gelombang elektromagnetik dari frekuensi terendah sampai

tertinggi :

1. Gelombang RadioSumber gelombang radio adalah rangkaian isolator gelombang radio memiliki frekuensi

antara 300 kHz sampai dengan 300 GHz dan panjang gelombangnya 3 m sampai 1500 m. Gelombang radio banyak digunakan dalam dunia telekomunikasi.

Gelombang radio dapat dibagi menjadi 2, yaitu gelombang radio FM dan AM. Gelombang AM dapat mencapai tempat yang sangat jauh di belahan bumi karena gelombang dapat dipantulkan oleh lapisan ionosfer yang banyak mengandung partikel-partikel listrik, sedangkan gelombang FM banyak digunakan pada pemancar radio FM dan televisi.

2. Gelombang TelevisiFrekuensi gelombang televisi ini berkisar antara 104 – 109 Hertz. Gelombang televisi tidak

dapat dipantulkan oleh lapisan ionosfer.

3. Gelombang Mikro Frekuensi gelombang ini berkisar antara 109 Hertz sampai 3.1011 Hertz. Gelombang mikro

banyak digunakan untuk komunikasi. Namun mikro banyak digunakan pada peralatan masak rumah tangga (oven microwave), makanan misalnya daging dapat dimasak lebih cepat dan

bersih. Hal ini disebabkan oven microwave, memanfaatkan energi gelombang pendek (microwave).

4. Gelombang Radar

Gelombang radar menggunakan gelombang yang memiliki frekuensi paling kecil yang mana frekuensi maksimalnya 1010 Hertz. Dalam kehidupan sehari-hari , penggunaan terbanyak dalam komunika- si, penelitian luar angkasa dan sistem radar. Radar berguna untuk mempelajari pola cuaca, badai, membuat 3D permukaan bumi, mengukur curah hujan, pergerakan es di daerah kutub dan memonitor lingkungan. Panjang gelombang radar berkisar antara 0,8 – 100 cm. Radar juga dapat digunakan untuk menghitung jarak benda.

s = jarak target (m)

s = c = cepat rambat gelombang elektromagnetik = 3 x 108 m/s

∆t = lama waktu pemancaran dan diterima kembali

5. Sinar Inframerah Frekuensi gelombang ini berkisar antara 1011 – 1014 Hertz. Sinar inframerah

banyakdigunakan di bidang kedokteran, seperti menghambat sel kanker. Selain itu juga digunakan di bidang industri, dan astronomi. Seperti pemotretan bumi oleh satelit. Sinar inframerah dapat menembus kabut dan awal yang tebal dan juga dapat digunakan untuk melihat situasi dalam derah gelap dengan desain alat tertentu. Radiasi sinar inframerah dihasilkan oleh getaran-getaran atom suatu materi.

6. Cahaya Tampak Frekuensi gelombang ini berkisar 1014 Hertz mempunyai panjang gelombang 3990 Ao –

7800 Ao. Terdiri dari cahaya merah, jingga, kuni- ng, biru, nila, dan ungu. Cahaya tampak dapat dilihat oleh mata secara langsung.

7. Sinar Ultraviolet

Frekuensi gelombang ini berkisar 1015 s.d. 1016 Hertz. Sinar ultraviolet digunakan untuk pengenalan unsur suatu bahan dengan teknik spektroskopi. Sinar ultraviolet mampu merubah provitamin D menjadi vitamin D. Sinar ultraviolet diperlukan dalam asimilasi tumbuh-tumbuhan dan dapat membunuh kuman-kuman penyakit kulit.

8. Sinar-X Frekuensi gelombang ini berkisar 1016 s.d. 1020 Hertz. Panjang gelombangnya sangat

pendek, yaitu dari 10-11 m sampai 10-8 m. Dalam bidang kedokteran, sinar –X digunakan untuk memotret bagian dalam tubuh, seperti tulang yang patah. Dalam bidang industri sinar-X digunakan untuk menemukan cacat pada bungkus logam. Pada bidang seni, sinar-X digunakan untuk melihat bagian dalam patung. Dalam bidang fisika, sinar-X digunakan untuk mempelajari difraksi pada struktur atom suatu bahan. Sinar-X mempunyai daya tembus yang besar, yaitu dapat menembus kertas, kain dan daging. Namun, sinar-X tidak dapat menembus logam dan tulang. 9. Sinar Gama

Frekuensi gelombang ini berkisar 1020 s.d. 1025 Hertz. Sinar gama merupakan gelombang elektromagnetik yang mempunyai panjang gelombang paling pendek, yaitu dari 10 -13 m sampai 10-10 m. Daya tembus sinar gama besar sekali, yaitu dapat menembus logam sampai beberapa sentimeter. Sinar gama dihasilkan oleh atom-atom tidak stabil dan berasal dari aktivitas inti atom. Dalam pengontrolan , sinar ini dapat digunakan untuk membunuh sel kanker, serta mensterilkan peralatan rumah sakit.

Sinar gama merupakan bentuk radioaktif yang dikeluarkan oleh inti-inti atom tertentu . Sinar ini sangat berbahaya dan dapat membu- nuh sel hidup, terutama sinar gama tingkat tinggi yang dilepaskan oleh reaksi nuklir, seperti ledakan bom nuklir.

Intensitas Gelombang Elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik merambatkan energi dalam bentuk medan listrik dan medan magnet.

E = Amplitudo medan listrik (V/m)

= = c B = Amplitudo medan magnet (Tesla)

C = cepat rambat cahaya di vakum = 3 x 108 m/s

Intensitas gelombang yang dipindahkan melalui gelombang elektromagnetik.

I = = = = I = intensitas gelombang elektromagnetik

Em = kuat medan listrik maksimum Bm = kuat medan magnet maksimum