Pengertian Gelombang Elektromagnetik, Ciri, & Jenisnya

Pengertian Gelombang Elektromagnetik, Ciri, & Jenisnya – Gelombang elektromagnetik adalah suatu gelombang yang dapat merambat tanpa membutuhkan medium atau perantara. Merupakan gelombang transversal dan termasuk gelombang medium, beberapa karakter yang bisa diukur, yaitu : panjang gelombang, frekuensi, amplitudo, kecepatan. Panjang gelombang adalah jarak antara dua puncak dalam suatu gelombang, sedangkan amplitudo adalah ukuran mengenai tinggi gelombang. Frekuensi adalah jumlah gelombang yang melalui satu titik dalam satu satuan waktu, tergantung pada kecepatan merambatnya gelombang. Kecepatan energi elektromagnetik adlah konstan, maka panjang gelombang dan frekuensi berbanding terbalik, semakin panjang gelombang semakin rendah frekuensinya.

Teori gelombang elektromagnetik yang ditemukan oleh James Clerk Maxrell (1831-1879) hipotesisnya, “Karena perubahan medan magnetic dapat menimbulkan medan listrik maka sebaliknya perubahan medan listrik akan dapat menimbulkan medan magnetik’’.Terjadinya gelombang elektromagnetik melalui percobaannya dengan dua buah lampu isolalator yang dikaitkan pada ujung pegas kemudian diberikan muatan yang berbeda. Selanjutnya kedua bola digetarkan sehingga jarak kedua bola berubah, perubahan waktu dan kedua muatan menimbulkan medan listrik disekitarnya berubah pula. Menurut Mazwell perubahan yang terjadi di medan listrik juga akan menimbulkan medan magnetic yang berubah terhadap waktu pula, demikian seterusnya sehingga didapatkan prosese berantai.

Hipotesis yang ditemukan Maxwell dibuktikan kebenarannya oleh Heinrizch Rudolfh Hertz (1857-1894) menunjjukan gelaja perambatan gelombang elektromagnetik menggunakan alat serupa dengan ruhrnkorf. Dengan menghidupkan saklar, kumparan pada rangkaian ruhmkorf akan memberikan induksi berupa puls tegangan pada kedua elektroda di sisi A sehingga terjadi loncatan bunga api di sisi A karena terjadinya pelepasan muatan. Seteah itu, loop kawat kedua di sisi B menampakkan percikan bunga api, hal ini berarti menujukkan bahwa energi elektromagnetik mengalami perpindahan dari kumpara ke kawat melingkar. Dari percobaan tersebut Hertz berhasil mengukur keceparan perambatan energi sesuai dengan yang diramalkan Maxwell terdahulu.

Gelombang elektromagnetik bersumber dari osolasi listrik, sinar matahari yang menghasilkan sinar inframerah, lampu merkuri yang menghasilkan sinar ultraviolet, inti atom yang tidak stabil menghasilkan sinar gamma, penambahan elektron dalam tabung hampa pada keping logam menghasilkan sinar X digunakan untuk rontgen.

1. Perubahan medan listrik dan medan magnetik terjadi pada waktu yang bersamaan. Sehingga masing-masing memiliki harga maksimum dan minimum pada waktu dan tempat yang sama.
2. Arah medan listrik dan medan magnetik saling tegak lurus terhadap arah rambat gelombang. Oleh karena ciri tersebut gelombang elektromagnetik dikatakan sebagai gelombang transversal.
3. Gelombang elektromagnetik mengalami peristiwa pemantulan, pembiasan, interferensi dan difaksi. Seperti gelombang pada umumnya juga mengalami peristiwa polarisasi.
4. Cepar rambat pada gelombang elektromagnetik bergantung pada sifat-sifat listrik dan magnetik medium yang ditempuh.

Selain ciri-ciri d atas, gelombang elektromagnetik juga memiliki sifat-sifat seperti berikut ini :

– Dapat merambat dalam ruang hampa
– Termasuk dalam jenis gelombang transversal
– Dapat mengalami pemantulan (refleksi), pembiasan (refraksi), penggabungan dua gelombang (interferensi), lenturan (difraksi), mengamali polarisasi.
– Arah perambatannya tidak dibelokkan oleh medan listrik maupun medan magnetic.

Spectrum gelombang elektromagnetik dengan urutan dari frekuensi terkecil ke frekuensi terbesar dapat disusun sebagai berikut :

1. Gelombang Radio

Merupakan gelombang yang memiliki frekuensi paling kecil atau panjang gelombang yang paling panjang. Gelombang radio berada dalam rentang frekuensi yang luas meliputi beberapa Hz sampai gigahertz (GHz atau orde pangkat 9). Gelombang ini banyak dihasilkan dari alat-alat elektronik juga dalam sistem telekomunikasi, misalnya siaran televisi, radio dan jaringan telephone seluler.Radio energi adalah bentuk level energi elektromagnetik terendah, penggunaan paling banyak adalah komunikasi, untuk meneliti luar angkasa dan sistem radar. Radar digunakan untuk mempelajari pola cuaca, badai, membuat peta 3D permukaan bumi, mengukur curah hujan, pergerakan es di kutub dan memonitor lingkungan.

2. Gelombang Mikro
Gelombang mikro (mikrowaves) adalah gelombang radio yang memiliki frekuensi paling tinggi yaitu diatas 3 GHz. Pada kondisi jika gelombang mikro diserap oleh sebuah benda, maka akan muncul efek pemanasan pada benda tersebut. Dan jika makanan menyerap radiasi gelombang mikro ini, maka makanan menjadi panas dalam selang waktu yang singkat. Oleh karena itu digunakannya sebuah alat bernama mikrowaves untuk menghangatkan makanan, memasak makanan dengan cepat dan ekonomis. Selain itu penggunaannya terutama dalam bidang komunikasi dan pengiriman informasi melalui ruang terbuka, memasak, dan sistem PJ aktif.

3. Sinar Inframerah
Sinar inframerah merupakan daerah frekuensi 1011Hz sampau dengan 1014Hz atau bila dilihat dari panjang gelombang yaitu 10-4 sampai 10-1 cm. Sinar infamerah dihasilkan oleh elektron dalam molekul-molekul yang bergetar karena benda diipanaskan. Jadi setiap benda panas yang ada disekitar kita pasti memancarkan sinar inframerah. Jumlah sinar inframerah yang dipancarkan bergantung pada suhu dan warna benda.Foto inframerah khusus disebut termogram digunakan untuk mendeteksi masalah sirkulasi darah, radang sendi dan kanker. Radiasi inframerah dapat juga digunakan dalam alarm pencuri.

4. Cahaya Tampak
Cahaya tampak adalah radiasi elektromagnetik yang paling dikenal, didefinisikan sebagai bagian dari spektrum gelombang elektromagnetik yang dapat dideteksi oleh indra penglihatan 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. Cahaya tampak digunakan dalam penggunaan laser serat optik pada bidang telekomunikasi dan kedokteran.

5. Sinar Ultraviolet
Sinar ultraviolet (sinar UV) memiliki frekuensi daerah 1015Hz sampai dengan 1016Hz atau bila ditunjukkan dengan panjang gelombang adalah 10-8 m 10-7 m, gelombang ini dihasilkan oleh atom dan molekul dalam nyala listrik. Sinar ultraviolet paling banyak dan besar di dunia ini adalah berasal dari sinar matahari sebagai sumber utama. Memancarkan sinar hingga permukaan bumi, sedangkan lapisan ozon yang ada dalam lapisan atmosfer berfungsi menyerap sinar ultraviolet dan meneruskan sinar ultraviolet yang tidak membahayakan bagi kehidupan makluk di bumi. Sinar UV diperlukan dalam asimilasi tumbuhan dan dapat membunuh kuman-kuman penyakit kulit.

6. Sinar X
Sinar X mempunyai frekuensi antara 10 Hz sampai 10 Hz dengan panjang gelombangnya sangat pendek yaitu 10 cm sampai 10 cm. Sinar ini memiliki daya tembus yang kuat, dibuktikan dengan dapat menembus buku berhalaman tebal, kayu tebal dan pelat alumunium setebal 1 cm. Sinar ini dapat digunakan dalam bidang kedokteran untuk memotret kedudukan tulang dalam badan terutama untuk menentukan tulang patah. Tetapi perlu hati-hati sebab jaringan sel manusia dapat rusak jika penggunaan terlalu lama.

7. Sinar Gamma
Sinar gamma mempunyai frekuensi antara 10 Hz sampai 10 Hz atau panjang gelombang antara 10 cm sampai 10 cm. Sinar gamma ini adalah sinar dengan daya tembus paling besar, yang menyebabkan efek yang serius jika diserap oleh jaringan tubuh.

Share this post