BAB 1

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 spectrum dan contoh dan penerapan masing-masing gelombang elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari.

     

                                                          

BAB 2

     PEMBAHASAN

  2.1.PENGERTIAN GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

Gelombang elektromagnetik adalah gabungan dari gelombang listrik dan gelombang magnetyang merambat dan menghantarkan energi dari satu tempat ke tempat lain. Dalam kehidupan sehari-hari, gelombang elektromagnetik banyak sekali digunakan, khususnya aktivitas yang menggunakan satelit seperti menelpon ke luar negeri dan menonton siaran TV internasional, seperti pertandingan bola.

Di sini saya berikan penjelasan mengenai gelombang elektromagnetik yang saya ambil dari wikipedia, menurut saya penjelasan di wikipedia sudah cukup detail dan cukup mudah dimengerti orang awam.

Radiasi elektromagnetik adalah kombinasi medan listrik dan medan magnet yang berosilasidan merambat lewat ruang dan membawa energi dari satu tempat ke tempat yang lain. Cahayatampak adalah salah satu bentuk radiasi elektromagnetik. Penelitian teoritis tentang radiasi elektromagnetik disebut elektrodinamik, sub-bidang elektromagnetisme.

Gelombang elektromagnetik ditemukan oleh Heinrich Hertz. Gelombang elektromagnetik termasuk gelombang transversal.

Setiap muatan listrik yang memiliki percepatan memancarkan radiasi elektromagnetik. Waktu kawat (atau panghantar seperti antena) menghantarkan arus bolak-balik, radiasi elektromagnetik dirambatkan pada frekuensi yang sama dengan arus listrik. Bergantung pada situasi, gelombang elektromagnetik dapat bersifat seperti gelombang atau seperti partikel. Sebagai gelombang, dicirikan oleh kecepatan (kecepatan cahaya), panjang gelombang, danfrekuensi. Kalau dipertimbangkan sebagai partikel, mereka diketahui sebagai foton, dan masing-masing mempunyai energi berhubungan dengan frekuensi gelombang ditunjukan oleh hubungan Planck E = Hν, di mana E adalah energi foton, h ialah konstanta Planck — 6.626 × 10 ⁻³⁴ J·s — dan ν adalah frekuensi gelombang.

Eintein kemudian memperbarui rumus ini menjadi E_photon = hν.

2.2 SPEKTRUM GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

            Pada dasarnya radiasi gelombang elektromagnetik terdiri dari bebereapa gelombang dengan frekuensi dan panjang gelombang yang berbeda , tetapi mempunyai laju yang sama , yaitu kira – kira 3 x 108 m/s. Gelombang – gelombnag elektromagnetik dengan frekuensi panjag gelombang yang berbeda tersebut disebut dengan “Spektrum ” , yang terdiari dari gelombang radio , gelombang televisi , gelombng mikro , gelombang inframerah , cahaya tampak , Ultaviolet , sinar-X , dan sinar gamma.

 

Berikut kegunaan serta sifat dari spektrum gelombang elektromagnetik 

1. Gelombang radio dan Televisi

Gelombang radio dan televisi, memiliki frekuensi terkecil untuk semua spektrum gelombang elektromagnetik frekuensi dimulai dari 30 kHz . sumbernya adalah oscilator elektronik yang bergetar. Gelombang ini memiliki kegunaan serta dikelompokkan tergantungkepada panjang gelombangnya serta frekuensinya. Mulai dari alat komunikasi radio FM, Televisi serta telepon.

                                                 2. Gelombang Mikro.          

Gelombang mikro merupakan gelombang radio dengan frekuensi paling tinggi(SHF=Super High Frekuensi), yaitu 3 GHz (3 x 10⁹ Hz).Gelombang mikro dihasilkan oleh peralatan yang dinamakan tabung klystron. Kegunaanya adalah sebagaipenghantar energi panas yang digunakan pada oven mikrowave(mikrowave oven) untuk memasak makan lebih cepat serta ekonomis.

Kegunaan lain adalah pada antene RADAR(Radio Detection and Ranging) pesawat radar ini bekerja menggunakan sifat pemantulan seperti halnya pada binatang kelelawar yang menggunakan ultrasonic untuk penginderaan.

3. Infra merah.

Sinar infra merah memiliki daerah dengan jangkauan frekuensi 10¹¹ sampai 10¹⁴ Hz. Sinar infra merah dihasilkan oleh elektron dari molekul-molekul yang bergetar karena panas. Misalnya bara api, nyala api, tubuh manusia. Sumber infra merah terbesar adalah matahari. Sinar ini memiliki sifat membawa energi panas, sehingga dengan intensitas yang tinggi bisa membakar kuli. Sifat lainnya tidak terlihat tetapi dapat menghitamkan pelat foto sehingga digunakan untuk penginderaan pada tempat gelap, kamera infra merah serta membuat foto satelit seperti yang digunakan dalam google earth.

4. Cahaya atau sinar tampak

Sinar tampak adalah satu-satunya spektrum gelombang elektromagmnetik yang dapat dilihat semuanya terdiri dari tujuh spektrum warna yaitu: merah-jingga-kuning-hijau-biru-nila-ungu. Sinar merah memiliki panjang  gelombang terpanjang tetapi frekuensi terkecil serta ungu panjang gelombang terpendek tapi frekuensi terbesar.

5. Ultraviolet

Sinar ultraviolet  dihasilkan oleh atom dan molekul dalam loncatan nyala api listrik. Memiliki energi kmia sehingga bisa memendarkan barium platina sianida, menghitamkan pelat foto serta dapat membunuh bakteri juga kuman-kuman. Sebagai detektor untuk membedakan antara uang asli dan palsu.  Sumber-sumber ultraviolet adalah matahari, busur karbon,lampu mercury.

6. Sinar-x,

Sinar-x. disebut juga sinar rontgen  dihasilkan oleh elektron-elektron yang terletak dibagian kulit elektron atau dari pancaran radisi yang keluar ketika elektron yang berkecepatan tinggi menumbuk permukaan logam. Mempunyai daya tembus sangat besar sehingga dapat digunakan untuk memotret susunan tulang dalam tubuh, misalnya untuk menentukan letak tulang yang retak akibat kecelakaan. Termasuk berbahaya karena dapat mengionisasi sel hidup sehingga tidak boleh digunakan oleh ibu hamil maka untu melihat janin dalam kandungan digunakan ultrasonografi.

                                       7.         Sinar gamma
           sinar gamma, memiliki frekuensi paling besar serta panjang gelombang terkecil diantaraspektrum gelombang elektromagnetik sehingga daya tembus sangat besar dapat menembus pelat besi. Dihasilkan dari inti atom yang tidak stabil . Dapat digunakan  untuk membunuh sel kanker serta sterilisasi alat-lat kedokteran.

.

      2.3 Karakteristik dan Penerapan Tiap Gelombang Elektromagneti

  Contoh penerapan gelombang elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari :

1.                   

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. Microwave

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. Infrared

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.

2.4 Ciri-ciri Gelombang Elektomagnetik

Ciri-ciri gelombang elektromagnetik :

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.

Dari beberapa percobaan yang telah dilakukan, Hertz berhasil mengukur bahwa radiasi gelombang elektromagnetik frekuensi radio (100 MHz) yang dibangkitkan memiliki kecepatan rambat sesuai dengan nilai yang diramalkan oleh Maxwell. Di samping itu, eksperimen Hertz ini juga menunjukkan sifat-sifat gelombang dari cahaya, yaitu pemantuan, pembiasan, interferensi, difraksi, dan polarisasi. Dengan demikian, hipotesis Maxwell mengenai gelombang elektromagnetik telah terbukti kebenarannya melalui eksperimen Hertz. Dari uraian ini, dapat ditulis sifat-sifat gelombang elektromagnetik yaitu:

a. Dapat merambat dalam ruang hampa,
b. Merupakan gelombang transversal,
c. Dapat mengalami polarisasi,
d. Dapat mengalami pemantulan (refleksi),
e. Dapat mengalami pembiasan (refraksi),
f. Dapat mengalami interferensi,
g. Dapat mengalami lenturan atau hamburan (difraksi),
h. Merambat dalam arah lurus.Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan Maxwell, kecepatan gelombang elektromagnetik diruang hampa adalah sebesar 3 x 108 m/s yang nilainya sama dengan laju cahaya terukur (Supriyono, 2006).

                                                        

                                

DAFTAR PUSTAKA