Pengertian Gelombang Elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang memancar tanpa media rambat yang membawa muatan energi listrik dan magnet (elektromagnetik). Tidak seperti gelombang pada umumnya yang membutuhkan media rambat, gelombang elektromagnetik tidak memerlukan media rambat (sama seperti radiasi). Oleh karena tidak memerlukan media perambatan, gelombang elektromagnetik sering pula disebut sebagai radiasi eletromagnetik.
Sifat Gelombang Elektromagnetik
Bentuk gelombang elektromagnetik hampir sama seperti bentuk gelombang transversal pada umumnya, namun pada gelombang ini terdapat muatan energi listrik dan magnetik dimana medan listrik (E) selalu tegak lurus terhadap medan magnet (B) yang keduanya menuju ke arah gelombang seperti yang dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
bentuk gelombang elektromagnetik
Bentuk gelombang elektromagnetik yang membawa muatan energi elektromagnetik tanpa memiliki media rambat.
Dapat disimpulkan, sifat gelombang elektromagnetik sebagai berikut:
SPEKTRUM GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
Pada dasarnya radiasi gelombang elektromagnetik terdiri dari beberapa gelombang dengan frekuensi dan panjang gelombang yang berbeda, tetapi mempunyai laju yang sama, yaitu kira-kira 3 x 108 m/s. Gelombang-gelombang elektromagnetik dengan frekuensi dan panjang gelombang yang berbeda tersebut disebut dengan “spektrum”, yang terdiri dari gelombang radio, gelombang televisi, gelombang mikro, inframerah, cahaya tampak, ultraviolet, sinar-X dan sinar gamma.
Penggunaan gelombang elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari
1. GELOMBANG RADIO
Suatu rangkaian elektronika yang biasanya disebut dengan osilator dapat membangkitkan gelombang radio yang dapat dipancarkan dan diterima dengan menggunakan alat yang disebut antena. Gelombang radio dapat dibedakan berdasarkan rentang frekuensi dan panjang gelombang
Berdasarkan rentang frekuensi, gelombang radio dibedakan menjadi :
- Frekuensi rendah (30 kHz - 300 kHz)
- Frekuensi sedang (300 kHz - 3 MHz)
- Frekuensi tinggi (3 MHz - 30 MHz )
- Frekuensi sangat tinggi (30 MHz - 300 MHz)
- Frekuensi ultra tinggi (300 MHz – 3 GHz)
- Frekuensi super tinggi (lebih dari 3 GHz)
Sedangkan, berdasarkan panjang gelombangnya, gelombang radio dibedakan menjadi :
- Gelombang panjang (1500 m)
- Gelombang sedang (300 m)
- Gelombang pendek (30 m)
- Gelombang sangat pendek (3 m)
- Gelombang ultra pendek (30 cm)
- Gelombang mikro (3 cm)
Gelombang radio banyak dimanfaatkan untuk berbagai keperluan, seperti komunikasi jarak jauh, radar, satelit komunikasi, dan telepon. Gelombang radio yang digunakan dalam komunikasi adalah gelombang sedang (frekuensinya sekitar 1 MHz).
Gelombang sedang dapat dipantulkan oleh lapisan atmosfer bumi yaitu pada lapisan ionosfer, sehingga informasi yang dibawa oleh gelombang medium dapat mencapai tempat-tempat yang jauh dari pemancar.
a. Gelombang radio Amplitude Modulation (AM)
Pada sistem ini gelombang suara dipancarkan oleh gelombang radio, dengan gelombang radio mengalami perubahan amplitudo sesuai dengan amplitude suara, gelombang AM mempunyai frekuensi antara 104 Hz sampai 109 Hz.
Keuntungan radio AM adalah sebagai berikut :
1) Sangat baik untuk membawa informasi berita
2) Dapat menjaga seluruh tempat di permukaan bumi, hal ini disebabkan energi gelombang yang dipancarakan tidak mampu menembus lapisan ionosfer dan dipantulkan kembali ke perukaan bumi.
Kelemahannya : mudah di pengaruhi oleh gejala kelistrikan di udara, akibatnya terdengar suara brisik.
b. Gelombang radio Frequency Modultion (FM)
Pada gelmbang FM, frekuensi gelombang radio mengalami gangguan pada rapatannya sesuai dengan amplitudo gelombang suara.
Keunggulan system FM antara laian sebagai berikut :
1) Digunakan untuk komunikasi antarsatelit, karena mampu menembus lapsan ionosfer
2) Kualitas suara lebih bagus, karena bebas dari gangguan kelistrikan
Kelemahannya : tidak dapat menjangkau tempat yang jauh, karena tidak dapat dipantulkan ionosfer bumi.
2. GELOMBANG TELEVISI
Pemancar televisi bekerja dengan menggunakan perubahan frekuensi dalam pengiriman informasi yang digabung denga sinyal audio (suara) audio (gambar). Frekuensi yang digunakan dibedakan atas Ultra High Frekuency (UHF) atau Very High Frekuency (VHF).
3. GELOMBANG MIKRO atau RADER
Gelombang mikro dibangkitkan oleh rangkaian elektrode seperti rangkaianosilasi listrik. Alat-alat klyson, magketron, dan Travelling Wave Tube (TMT). Gelombang mikro adalah gelombang pendek (1 mm – 30 cm) dengan frekuensi sekitar 1010 Hz, sehingga dapat digunakan pada system radar yang difungsikan untuk navigasi pertahanan udara, untuk mempelajarai sifat atom dan molekul dari suatu zat dan untuk mengukur kedalaman laut.
4. SINAR INFRAMERAH
Sinar inframerah dibangkitkan oleh electron dalam molekul yang digetarkan, misalnya jika benda dipanaskan. Rentang panjang gelombang antara 7,8x10-4m - 103m. Frekuensi anatara 3 x 10-11m -4 x 1-43Hz. Dengan energi yang tinggi mampu menembus kabut dan awan tebal sehingga dapat digunakan untuk membuat foto jarak jauh. Dalam bidang kedokteran digunakan untuk penyianaran pada proses penyembuhan penyakit encok, dan cacar.
5. CAHAYA TAMPAK
Cahaya tampak yang mempunyai frekuensi 1015Hz dibamgkitkan oleh molekul dan atom-atom karena electron-elektron luasnya mengalami perpindahan energi. Cahaya tampak berfungsi sebagai alat bantu untuk penglihatan mata. Cahaya tampak terdiri dari warna, jingga, kuning, hijau, biru dan ungu.
6. SINAR ULTRAVIOLET
Cahaya ultraviolet yang mempunyai frekuensi 1015 Hz sampai 1016 Hz memiliki panjang gelombang 6 x 10-8m sampai 3,6x10-7m. Matahari merupakan sumber dari gelombang ultraviolet.
Kegunaannya antara lain sebagai berikut :
a. Menghitamkan plat foto
b. Membunuh kuman-kuman
c. Digunakan untuk pembuatan IC
7. Sinat-X
Sinar X memiliki panjang gelombang antara 10-18 m sampai 10-8 m. sinar X memiliki daya tembus yang kuat karena memiliki energy yang besar. Sinar X dapat diperoleh dengan cara menmbak inti atom. Sinar X digunakan sebagai lat diagnosa kesehatan, misalnya untuk Rontgen, sinar X juga digunakan untuk menganalisis struktur atom dan Kristal. Sinar X memiliki frekuensi 1016 Hz sampai 1020Hz.
Kelemahannya : pemeriksaan anggota tubuh dengan sinar tidak boleh terlalu lama, karena membahayakan.
8. SINAR GAMMA
Sinar gamma dihasilkan oleh bahan-bahan radioaktif karena aktivitas inti atomnya. Sinar gamma memiliki frekuensi terbesar dalam spekrum gelombang elektromagnetik, yaitu 1020 Hz – 1025 Hz dengan panjang gelombang atom 1A0 – 10-4 A0. Sinar ini memiliki daya tembus yang sangat besar, mampu menembus timah besi. Sinar ini dihasilkan oleh atom-atom yang tidak stabil.
Kelemahannya ; jika diserap pada jaringan hidup sinar gamma akan menyebabkan efek yang serius seperti mandul dan kanker
Demikian penjelasan seputar gelombang elektromagnetik, spektrum, sinar gama, sinar ultraviolet, sinar inframerah, cahaya tampak, gelombang radio, gelombang televisi, dan gelombang mikro atau rader semoga bermanfaat bagi sahabat cinta sains.
Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang memancar tanpa media rambat yang membawa muatan energi listrik dan magnet (elektromagnetik). Tidak seperti gelombang pada umumnya yang membutuhkan media rambat, gelombang elektromagnetik tidak memerlukan media rambat (sama seperti radiasi). Oleh karena tidak memerlukan media perambatan, gelombang elektromagnetik sering pula disebut sebagai radiasi eletromagnetik.
Sifat Gelombang Elektromagnetik
Bentuk gelombang elektromagnetik hampir sama seperti bentuk gelombang transversal pada umumnya, namun pada gelombang ini terdapat muatan energi listrik dan magnetik dimana medan listrik (E) selalu tegak lurus terhadap medan magnet (B) yang keduanya menuju ke arah gelombang seperti yang dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
bentuk gelombang elektromagnetik
Bentuk gelombang elektromagnetik yang membawa muatan energi elektromagnetik tanpa memiliki media rambat.
Dapat disimpulkan, sifat gelombang elektromagnetik sebagai berikut:
- Tidak memerlukan media rambat
- Termasuk gelombang transversal dan memiliki sifat yang sama seperti gelombang transversal
- Tidak membawa massa, namun membawa energi
- Enegi yang dibawa sebanding dengan besar frekuensi gelombang
- Medan listrik (E) selalu tegak lurus terhadap medan magnet (B) dan sefase
- Memiliki momentum
- Dibagi menjadi beberapa jenis tergantung frekuensinya (atau panjang gelombangnya)
SPEKTRUM GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
Pada dasarnya radiasi gelombang elektromagnetik terdiri dari beberapa gelombang dengan frekuensi dan panjang gelombang yang berbeda, tetapi mempunyai laju yang sama, yaitu kira-kira 3 x 108 m/s. Gelombang-gelombang elektromagnetik dengan frekuensi dan panjang gelombang yang berbeda tersebut disebut dengan “spektrum”, yang terdiri dari gelombang radio, gelombang televisi, gelombang mikro, inframerah, cahaya tampak, ultraviolet, sinar-X dan sinar gamma.
Penggunaan gelombang elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari
1. GELOMBANG RADIO
Suatu rangkaian elektronika yang biasanya disebut dengan osilator dapat membangkitkan gelombang radio yang dapat dipancarkan dan diterima dengan menggunakan alat yang disebut antena. Gelombang radio dapat dibedakan berdasarkan rentang frekuensi dan panjang gelombang
Berdasarkan rentang frekuensi, gelombang radio dibedakan menjadi :
- Frekuensi rendah (30 kHz - 300 kHz)
- Frekuensi sedang (300 kHz - 3 MHz)
- Frekuensi tinggi (3 MHz - 30 MHz )
- Frekuensi sangat tinggi (30 MHz - 300 MHz)
- Frekuensi ultra tinggi (300 MHz – 3 GHz)
- Frekuensi super tinggi (lebih dari 3 GHz)
Sedangkan, berdasarkan panjang gelombangnya, gelombang radio dibedakan menjadi :
- Gelombang panjang (1500 m)
- Gelombang sedang (300 m)
- Gelombang pendek (30 m)
- Gelombang sangat pendek (3 m)
- Gelombang ultra pendek (30 cm)
- Gelombang mikro (3 cm)
Gelombang radio banyak dimanfaatkan untuk berbagai keperluan, seperti komunikasi jarak jauh, radar, satelit komunikasi, dan telepon. Gelombang radio yang digunakan dalam komunikasi adalah gelombang sedang (frekuensinya sekitar 1 MHz).
Gelombang sedang dapat dipantulkan oleh lapisan atmosfer bumi yaitu pada lapisan ionosfer, sehingga informasi yang dibawa oleh gelombang medium dapat mencapai tempat-tempat yang jauh dari pemancar.
a. Gelombang radio Amplitude Modulation (AM)
Pada sistem ini gelombang suara dipancarkan oleh gelombang radio, dengan gelombang radio mengalami perubahan amplitudo sesuai dengan amplitude suara, gelombang AM mempunyai frekuensi antara 104 Hz sampai 109 Hz.
Keuntungan radio AM adalah sebagai berikut :
1) Sangat baik untuk membawa informasi berita
2) Dapat menjaga seluruh tempat di permukaan bumi, hal ini disebabkan energi gelombang yang dipancarakan tidak mampu menembus lapisan ionosfer dan dipantulkan kembali ke perukaan bumi.
Kelemahannya : mudah di pengaruhi oleh gejala kelistrikan di udara, akibatnya terdengar suara brisik.
b. Gelombang radio Frequency Modultion (FM)
Pada gelmbang FM, frekuensi gelombang radio mengalami gangguan pada rapatannya sesuai dengan amplitudo gelombang suara.
Keunggulan system FM antara laian sebagai berikut :
1) Digunakan untuk komunikasi antarsatelit, karena mampu menembus lapsan ionosfer
2) Kualitas suara lebih bagus, karena bebas dari gangguan kelistrikan
Kelemahannya : tidak dapat menjangkau tempat yang jauh, karena tidak dapat dipantulkan ionosfer bumi.
2. GELOMBANG TELEVISI
Pemancar televisi bekerja dengan menggunakan perubahan frekuensi dalam pengiriman informasi yang digabung denga sinyal audio (suara) audio (gambar). Frekuensi yang digunakan dibedakan atas Ultra High Frekuency (UHF) atau Very High Frekuency (VHF).
3. GELOMBANG MIKRO atau RADER
Gelombang mikro dibangkitkan oleh rangkaian elektrode seperti rangkaianosilasi listrik. Alat-alat klyson, magketron, dan Travelling Wave Tube (TMT). Gelombang mikro adalah gelombang pendek (1 mm – 30 cm) dengan frekuensi sekitar 1010 Hz, sehingga dapat digunakan pada system radar yang difungsikan untuk navigasi pertahanan udara, untuk mempelajarai sifat atom dan molekul dari suatu zat dan untuk mengukur kedalaman laut.
4. SINAR INFRAMERAH
Sinar inframerah dibangkitkan oleh electron dalam molekul yang digetarkan, misalnya jika benda dipanaskan. Rentang panjang gelombang antara 7,8x10-4m - 103m. Frekuensi anatara 3 x 10-11m -4 x 1-43Hz. Dengan energi yang tinggi mampu menembus kabut dan awan tebal sehingga dapat digunakan untuk membuat foto jarak jauh. Dalam bidang kedokteran digunakan untuk penyianaran pada proses penyembuhan penyakit encok, dan cacar.
5. CAHAYA TAMPAK
Cahaya tampak yang mempunyai frekuensi 1015Hz dibamgkitkan oleh molekul dan atom-atom karena electron-elektron luasnya mengalami perpindahan energi. Cahaya tampak berfungsi sebagai alat bantu untuk penglihatan mata. Cahaya tampak terdiri dari warna, jingga, kuning, hijau, biru dan ungu.
6. SINAR ULTRAVIOLET
Cahaya ultraviolet yang mempunyai frekuensi 1015 Hz sampai 1016 Hz memiliki panjang gelombang 6 x 10-8m sampai 3,6x10-7m. Matahari merupakan sumber dari gelombang ultraviolet.
Kegunaannya antara lain sebagai berikut :
a. Menghitamkan plat foto
b. Membunuh kuman-kuman
c. Digunakan untuk pembuatan IC
7. Sinat-X
Sinar X memiliki panjang gelombang antara 10-18 m sampai 10-8 m. sinar X memiliki daya tembus yang kuat karena memiliki energy yang besar. Sinar X dapat diperoleh dengan cara menmbak inti atom. Sinar X digunakan sebagai lat diagnosa kesehatan, misalnya untuk Rontgen, sinar X juga digunakan untuk menganalisis struktur atom dan Kristal. Sinar X memiliki frekuensi 1016 Hz sampai 1020Hz.
Kelemahannya : pemeriksaan anggota tubuh dengan sinar tidak boleh terlalu lama, karena membahayakan.
8. SINAR GAMMA
Sinar gamma dihasilkan oleh bahan-bahan radioaktif karena aktivitas inti atomnya. Sinar gamma memiliki frekuensi terbesar dalam spekrum gelombang elektromagnetik, yaitu 1020 Hz – 1025 Hz dengan panjang gelombang atom 1A0 – 10-4 A0. Sinar ini memiliki daya tembus yang sangat besar, mampu menembus timah besi. Sinar ini dihasilkan oleh atom-atom yang tidak stabil.
Kelemahannya ; jika diserap pada jaringan hidup sinar gamma akan menyebabkan efek yang serius seperti mandul dan kanker
Demikian penjelasan seputar gelombang elektromagnetik, spektrum, sinar gama, sinar ultraviolet, sinar inframerah, cahaya tampak, gelombang radio, gelombang televisi, dan gelombang mikro atau rader semoga bermanfaat bagi sahabat cinta sains.