Gelombang Elektromagnetik : Spektrum, Sifat, Manfaat, Contoh

17

Immaku.com – Gelombang elektromagnetik sangatlah dekat dengan kehidupan sehari-hari insan. Gelombang ini banyak diaplikasikan dalam banyak sekali kebutuhan sehari-hari yang sangat membantu insan. Mulai dari kebutuhan alat komunikasi, rumah tangga, pekerjaan, kesehatan, dan bidang lainnya.

Besarnya manfaat gelombang elektromagnetik banyak dirasakan sampai sekarang karena dapat memberi kemudahan dalam banyak sekali aspek kehidupan. Namun, gelombang elektromagnetik juga mampu berdampak sangat berbahaya dalam kondisi tertentu. Pembahasan gelombang elektromagnetik pun terdiri dari banyak hal mulai dari pengertian, ciri-ciri, sifat, manfaat, jeni-jenis, dan lain sebagainya.

Dawnload Now

Pengertian Gelombang Elektromagnetik

pengertian-gelombang-elektromagnetikpengertian-gelombang-elektromagnetik

Pengertian gelombang elektromagnetik sendiri adalah suatu gelombang yang dapat memancarkan gelombangnya tanpa menggunakan media rambat mirip halnya radiasi. Gelombang yang juga dikenal dengan nama radiasi elektromagnetik ini dapat membawa muatan energi listrik dan magnet yang kemudian disebut sebagai elektromagnetik.

Melalui gelombang ini, terdapat energi yang merambat melalui sejumlah karakter yang dapat diukur mirip amplitudo, frekuensi, panjang gelombang dan kecepatan. Berikut ini penjelasan dari masing-masing karakter tersebut, yaitu:

  • Amplitude (Amplitudo) adalah tinggi gelombang
  • Wavelength (Panjang Gelombang) adalah jarak antara dua puncak
  • Frekuensi adalah jumlah gelombang yang melewati suatu titik dalam satuan waktu tertentu dan tergantung dari kecepatan gelombang merambat
  • Kecepatan adalah konstan atau kecepatan cahaya yang berbanding terbalik dengan frekuensi

Dalam teorinya, keempat karakter tersebut memiliki relasi sebagai berikut:

  • Semakin panjang gelombang, maka frekuensinya semakin rendah
  • Semakin pendek gelombang, maka frekuensinya semakin tinggi
  • Semakin tinggi degree suatu energi, maka panjang gelombangnya semakin rendah dan semakin tinggi frekuensinya

Sifat Gelombang Elektromagnetik

sifat-gelombang-elektromagnetiksifat-gelombang-elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik memiliki sifat dan ciri tertentu yang membedakannya dengan gelombang lainnya. Gelombang ini memiliki sifat yang seperti dengan gelombang transversal dan dapat dilihat pada ilustrasi gambar sebagai berikut.

Dari gambar tersebut dapat diambil kesimpulan bahwa sifat-sifat gelombang elektromagnetik di antaranya ialah:

  • Terjadinya perubahan medan listrik dan medan magnet pada waktu bersamaan sehingga keduanya memiliki harga minimal dan maksimum pada kawasan dan waktu yang sama
  • Arah medan magnetik dan medan listrik saling tegak lurus terhadap arah rambat gelombang
  • Memiliki perbandingan yang lurus antara besarnya magnet dengan kuat medan listrik yang dinyatakan dalam relasi E (medan listrik) = c (kecepatan gelombang) x B (medan magnet)
  • Nir membutuhkan media perambat untuk mengalirkan gelombangnya
  • Mengusung energi yang sama dengan besar frekuensi gelombang namun tidak mengusung massa
  • Dibedakan ke dalam beberapa golongan tertentu tergantung pada panjang gelombang dan frekuensi
  • Sifat listrik dan magnet medium menghipnotis cepat rambat gelombang elektromagnetik yang dinyatakan dalam relasi C (cepat rambat cahaya 3.108 m/s) = λ (panjang gelombang) x F (frekuensi)
  • Mengalami peristiwa pembiasan, pemantulan, difraksi, interfensi, dan polarisasi.

Spektrum Gelombang Elektromagnetik

spektrum-gelombang-elektromagnetikspektrum-gelombang-elektromagnetik

Pengertian spektrum elektromagnetik adalah susunan bentuk gelombang elektromagnetik berdasarkan interval frekuensi dan panjang gelombangnya. Gelombang elektromagnetik sendiri mencakup gelombang radio, cahaya, sinar X, mikro gelombang, sinar gamma, dan lain sebagainya. Ilustrasi spektrum gelombang ini mampu dilihat pada gambar berikut.

Baca Juga :  4 Aplikasi Edit Video Tanpa Watemark di HP Android

Dari gambar tersebut, mampu diambil kesimpulan dan diketahui bahwa beberapa susunan gelombang tersebut mampu diurutkan berdasarkan kategori berikut:

  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.

  1. 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.

  1. 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).

Teori Percobaan Gelombang Elektromagnetik

Energi elektromagnetik yang dilepaskan atau yang memancar akan berada pada degree yang berbeda-beda. Beberapa ahli mengungkapkan teori percobaan gelombang elektromagnetik mirip berikut:

  1. Christian Huygens (1629 – 1695)

teori-huygensteori-huygens

Ilmuwan berkebangsaan Belanda ini menyatakan bahwa pada dasarnya cahaya ialah sama dengan suara dan berbentuk gelombang. Teori Huygens sangat sempurna dalam menjelaskan peristiwa pemantulan, pembiasan, interfensi, dan difraksi cahaya. Namun, memiliki kesulitan untuk menjelaskan cahaya yang memiliki sifat merambat lurus.

  1. James Clerk Maxwell (1873)

teori-maxwellteori-maxwell

James Clerk Maxwell adalah ilmuwan berkebangsaan Inggris yang pertama kali menjelaskan perihal teori perambatan gelombang elektromagnetik. Teori tersebut ditulis dalam buku Royal Society perihal teori dinamika medan eletromagnetik.

Maxwell berpendapat bahwa cepat rambat gelombang elektromagnetik ialah sama dengan rambat cahaya yaitu 3 x 108 m/s. Maxwell pun menyimpulkan bahwa gelombang elektromagnetik ialah cahaya dan menurutnya perubahan medan listrik mampu menghasilkan medan magnet.

Selain itu, terdapat beberapa hukum yang menyatakan tiga aturan gejala kelistrikan yaitu:

  • Hukum Coulomb menyatakan bahwa muatan listrik dapat menghasilkan medan listrik yang kuat.
  • Hukum Biot-Savart menyatakan bahwa arus atau peredaran muatan listrik dapat menghasilkan medan magnet di sekitarnya.
  • Hukum Faraday menyatakan bahwa perubahan medan magnet dapat menimbulkan medan listrik yang dinyatakan dalam notasi E.

Jenis-jenis Gelombang Elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik sendiri terdiri dari beberapa macam, di antaranya ialah sebagai berikut:

  1. Gelombang radio

gelombang-radiogelombang-radio

Gelombang jenis ini terbentuk saat ada objek yang bermuatan listrik dari gelombang pembawa yang dimodulasi dengan gelombang audio. Gelombang radio memiliki panjang gelombang yang paling panjang dan frekuensi yang paling kecil serta berada dalam rentang yang luas antaran Hz sampai gigahertz.

Dalam kehidupan sehari-hari gelombang radio banyak digunakan untuk kebutuhan sistem telekomunikasi dan hiburan. Contohnya untuk jaringan seluler, radio, siaran televisi, dan lain sebagainya. Gelombang radio digunakan sebagai pembawa sinyal berita yang terdiri dari antena penerima dan antena pemancar.

  1. Microwave (Gelombang Mikro)

Gelombang-MikroGelombang-Mikro

Gelombang ini memiliki frekuensi tremendous tinggi sampai di atas 3 Ghz (3 x 109 Hz) yang dapat menimbulkan efek pemanasan pada suatu benda yagn menyerapnya. Konsep ini kemudian dimanfaatkan untuk pembuatan oven microwave serta dimanfaatkan pada radar untuk mencari dan menentukan jejak suatu benda.

  1. Infra Red (Sinar Inframerah)

sinar-infraredsinar-infrared

Tentu banyak yang tidak asing dengan istilah infra pink ini karena dulunya banyak digunakan untuk switch file berupa foto maupun video dari satu smartphone ke smartphone lainnya. Sinar ini memiliki panjang gelombang yang lebih pendek dibandingkan gelombang radio dan lebih panjang dibandingkan cahaya tampak.

Baca Juga :  Link Link Video Da Moça No Show Do Henrique E Juliano Twitter

Panjang gelombang sinar inframerah berkisar antara 700 nm dan 1 mmdan memiliki jangkauan tiga “order”. Jenis sinar ini ditemukan oleh Sir William Herschell saat sedang mencari bahan penyaring optik yang akan digunakan untuk mengurangi kecerahan gambar matahari dalam teleskop.

  1. Cahaya Tampak

cahaya-tampakcahaya-tampak

Cahaya Tampak adalah jenis gelombang elektromagnetik yang sangat dekat, dapat dilihat eksklusif tanpa alat, dan dapat membantu penglihatan mata. Sinar tampak ini membuat mata insan mampu terbantu untuk melihat dengan terang benda-benda di sekeliling termasuk membantu dalam membedakan macam-macam warna.

  1. Ultraviolet (Sinar Matahari)

sinar-ultravioletsinar-ultraviolet

Jenis gelombang elektromagnetik ini memiliki frekuensi antara 1015 Hz – 1016 Hz dalam panjang gelombang 10-8m – 10-7m yang dihasilkan oleh atom dan molekul dalam nyala listrik. Sinar ultraviolet dapat digunakan dalam teknik spektroskopi untuk mengetahui unsur-unsur dalam suatu bahan, membunuh mikroorganisme, dan membantu pertumbuhan tubuh insan.

  1. Rontgen (Sinar X)

sinar-x-raysinar-x-ray

Sinar X tidak asing lagi di dunia kesehatan dan acapkali digunakan dalam bidang radiologi untuk memotret organ dalam tubuh. Jenis gelombang elektromagnetik ini memiliki daya tembus yang cukup kuat dan tebal mirip buku, kayu, dan bahkan plat logam. Panjang gelombangnya berkisar 1011 m sampai 108 m.

Sinar X memiliki sifat di antaranya merambat lurus, dapat menembus logam tipis, dapat menghitamkan plat movie, dan dapat mengionkan fuel karena memiliki energi yang tinggi. Selain itu, sinar X memiliki karakter tidak dapat dibelokkan oleh medan magnet dan medan listrik, dapat  dipancarkan saat sinar katoda menumbuk logam dan mengeluarkan elektron foto dari permukaan logam tersebut.

  1. Sinar Gamma

sinar-gammasinar-gamma

Gelombang pada sinar gamma memiliki energi yang besar sampai dapat menembus logam dan beton dengan panjang gelombangnya mencapai 1010 m sampai 1013 m. Jenis gelombang elektromagnetik ini adalah yang berfrekuensi terbesar dengan bentuk radioaktif yang dikeluarkan dair inti atom tertentu.

Sinar gamma dapat digunakan dalam teknik elektromagnetik untuk mendeteksi objek di dalam tanah dan mengevaluasi ke dalam objek tersebut. Sinar ini sangat berbahaya terutama kalau dilepaskan oleh reaksi nuklir karena dapat membunuh sel hidup.

Manfaat Gelombang Elektromagnetik

manfaat-gelombang-elektromagnetikmanfaat-gelombang-elektromagnetik

Teori gelombang elektromagnetik banyak dimanfaatkan dalam banyak sekali jenis alat yang kini sangat bermanfaat untuk kehidupan insan di banyak sekali bidang. Pemanfaatan gelombang elektromagnetik ini mampu tergantung pada jenis gelombang dan panjang gelombang yang menyebabkan perilaku gelombang menjadi relatif berbeda.

Berikut ini beberapa contoh pemanfaatan gelombang elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari, di antaranya:

  1. Sinar X atau rontgen untuk melihat organ dalam tubuh mirip tulang, paru-paru, ginjal, usus, dan organ dalam lainnya sebagai acuan untuk mendiagnosa pasien.
  2. Sinar X digunakan untuk melihat isi tas/koper penumpang tanpa harus membuka tas tersebut sehingga mempercepat proses antrian di bandara penerbangan.
  3. Pemanfaatan sinar X dalam ilmu fisika untuk mempelajari pola-pola difraksi pada struktur atom suatu bahan yang nantinya digunakan untuk menentukan struktur bahan tersebut.
  4. Pemanfaatan gelombang mikro sebagai mekanisme dalam memanggang di oven microwave.
  5. Penggunaan sinar inframerah pada distant untuk memudahkan mentransmisikan information tanpa kabel.
  6. Pemanfaatan gelombang radio untuk mentransmisikan sinyal dengan jarak yang sangat jauh dan biasanya digunakan oleh radio, stasiun televisi, sinyal komunikasi, dan lain sebagainya.
  7. Pembuatan teleskop satelit inframerah (Space Infrared Telescope Facility) yang dipasang di orbit untuk menghasilkan gambar-gambar foto alam semesta.
  8. Menangkap energi cahaya matahari dengan menggunakan photo voltaic sel yang adalah komponen dari bahan semikonduktor yang dapat menangkap energi panas. Energi panas gelombang elektromagnetik dari matahari dari matahari tersebut kemudian diubah menjadi energi listrik.
Baca Juga :  3 Manfaat Buah Jeruk Untuk Kesehatan Tubuh Salah Satunya Melindungi Kulit

Akibat Gelombang Elektromagnetik

dampak-gelombang-elektromagnetikdampak-gelombang-elektromagnetik

Selain memberi banyak manfaat dalam kehidupan sehari-hari, radiasi elektromagnetik juga dapat memicu reaksi kimiawi yang berbahaya. Akibat negatif dan bahaya dari gelombang elektromagnetik, di antaranya ialah:

  1. Menyebabkan pertumbuhan banyak sekali jenis tanaman menjadi lambat dan bahkan kerdil yang akan terjadi radiasi gelombang pendek atau UV B.
  2. Menimbulkan efek stress pada kimia syaraf otak yang diakibatkan oleh pulsa microwaves.
  3. Menyebabkan kulit insan tersengat, merubah molekul DNA, dan memicu kanker kulit kalau terjadi lubang ozon yang mengakibatkan radiasi UV B dapat menembus permukaan bumi.
  4. Menyebabkan sakit kepala, kelelahan, hilang memori, dan memicu kanker otak yang diakibatkan oleh radiasi HP yang berlebihan.
  5. Pemaparan berlebihan terhadap sinar UV dapat mengakibatkan sebagian besar garis-garis wajah menjadi bekerut dan keriput.
  6. Sinar gamma dapat menyebabkan kemandulan.
  7. Menyebabkan kerusakan pada sel/jaringan hidup insan yang akan terjadi terpapar sinar X secara berlebihan.

Rumus dan Model Soal Gelombang Elektromagnetik

Cepat rambat gelombang elektromagnetik dinyatakan dalam rumus sebagai berikut:

Rumus-dan-Contoh-Soal-Gelombang-ElektromagnetikRumus-dan-Contoh-Soal-Gelombang-Elektromagnetik

Keterangan:

c = laju perambatan dalam mediumµ = permitivitas medium

ɛ = permeabilitas mediumM

Model soal:

Suatu gelombang elektromagnetik memiliki kelajuan 2,8 x 108 m/s dalam suatu medium tertentu. Tentukanlah permeabilitas medium tersebut kalau permitivitas mediumnya ialah 12,76 x 10-7 wb/Am!

Jawaban:

c = 2.8 x 108 m/sɛ = 12.76 x 10-7 wb/Am

µ = ?

µ = 1 / c2 . ɛ

= 1/ (2.8 x 108)2 (12.76 x 10-7)

= 2.7 x 10-3 wb/Am

Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, gelombang elektromagnetik kini banyak dimanfaatkan untuk hal-hal yang sangat membantu dalam kehidupan sehari-hari. Poly aspek-aspek dalam kehidupan insan yang mampu dikerjakan dengan lebih efektif dan efisien.

Acapkali bahkan banyak yang sudah ketergantungan dengan adanya gelombang elektromagnetik. Mulai dari untuk kebutuhan rumah tangga, hiburan, komunikasi, kesehatan, dan pekerjaan. Namun, dalam penggunaannya harus tetap memperhatikan kapasitas dan ambang batas seberapa jauh gelombang tersebut mampu dimanfaatkan. Kalau berlebihan, maka akan menimbulkan efek berbahaya.


Baca juga:

!operate(f,b,e,v,n,t,s){if(f.fbq)return;n=f.fbq=operate(){n.callMethod?
n.callMethod.apply(n,arguments):n.queue.push(arguments)};if(!f._fbq)f._fbq=n;
n.push=n;n.loaded=!0;n.model=’2.0′;n.queue=[];t=b.createElement(e);t.async=!0;
t.src=v;s=b.getElementsByTagName(e)[0];s.mother or fatherNode.insertBefore(t,s)}(window,
doc,’script’,’https://connect.facebook.net/en_US/fbevents.js’);

fbq(‘init’, ‘366105591919047’);
fbq(‘track’, “PageView”);

Dawnload Now

Gelombang Elektromagnetik : Spektrum, Sifat, Manfaat, Contoh.For More Article Visit Techtwiddle

Comments are closed.