Pengertian Gelombang Elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik adalah suatu gelombang yang memancar tanpa media rambat yang membawa muatan energi listrik serta magnet (elektromagnetik). Tidak seperti gelombang pada umumnya yang membutuhkan media rambat, gelombang elektromagnetik ini tidak memerlukan media rambat (sama halnya seperti radiasi). Oleh sebab tidak memerlukan media perambatan ini, gelombang elektromagnetik tersebut sering juga disebut dengan sebutan radiasi eletromagnetik.
Sifat Gelombang Elektromagnetik
Bentuk dari gelombang elektromagnetik ini hampir sama seperti bentuk gelombang transversal pada umumnya, namun pada gelombang ini terdapat suatu muatan energi listrik dan juga magnetik yang mana pada medan listrik (E) itu selalu tegak lurus terhadap medan magnet (B) yang pada (E)dan (B) itu menuju ke arah gelombangseperti yang ada pada gambar dibawah ini
Bentuk gelombang elektromagnetik yang membawa muatan energi elektromagnetik tanpa memiliki suatu media rambat.
Jadi dapat disimpulkan, bahwa sifat gelombang elektromagnetik sebagai berikut:
- Tidak memerlukan media rambat
- Termasuk itu gelombang transversal serta juga memiliki sifat yang sama seperti gelombang transversal
- Tidak membawa massa, namun membawa energi
- Enegi yang dibawa sebanding dengan besar frekuensi gelombang
- Medan listrik (E) itu selalu tegak lurus terhadap medan magnet (B) serta sefase
- Memiliki momentum
- Dibagi menjadi beberapa jenis, dan juga tergantung pada frekuensinya (atau panjang gelombangnya)
Spektrum Gelombang Elektromagnetik
Susunan semua bentuk gelombang elektromagnetik berdasarkan panjang gelombang dan frekuensinya disebut spektrum elektromagnetik.
Gelombang elektromagnetik ini meliputi cahaya, gelombang radio, sinar X, sinar gamma, mikro gelombang, serta lain sebagainya. Berbagai gelombang elektromagnetik ini hanya berbeda dalam panjang gelombang serta frekuensinya. Lihat gambar diatas untuk memberikan gambaran mengenai jenis-jenis spektrum gelombang elektromagnetik yang umumnya berhubungan dengan berbagai interval frekuensi serta panjang gelombang.
Interval tersebut sering tidak terdefinisikan secara benar dan juga kadang-kadang tumpang-tindih. Contohnya, gelombang elektromagnetik yang kira-kira 0,1 nm biasanya disebut dengan sebutan sinar X, tetapi apabila gelombang ini berasal dari radioaktivitas nuklir, disebut dengan sebutan sinar gamma.
Mata manusia itu peka terhadap radiasi atau juga gelombang elektromagnetik dari kira-kira 400 hingga 700 nm (nanometer), suatu jangka yang disebut sebutan cahaya tampak. Gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang yang sedikit kurang dari gelombang cahaya tampak disebut sebutan sinar ultraviolet yang umumnya itu berasal dari matahari, serta gelombang dengan panjang gelombang yang sedikit lebih panjang daripada gelombang cahaya tampak disebut sebutan gelombang inframerah. Tidak ada batas itu pada panjang gelombang elektromagnetik; artinya dengan kata lain, semua panjang gelombang (atau frekuensi) secara teoritis mungkin.
Ciri-ciri Gelombang Elektromagnetik
- 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.
- Arah medan listrik dan medan magnetik saling tegak lurus dan keduanya tegak lurus terhadap arah rambat gelombang.
- Dari ciri no 2 diperoleh bahwa gelombang elektromagnetik merupakan gelombang transversal.
- Seperti halnya gelombang pada umumnya, gelombang elektromagnetik mengalami peristiwa pemantulan, pembiasan, interferensi, dan difraksi. Juga mengalami peristiwa polarisasi karena termasuk gelombang transversal.
- Cepat rambat gelombang elektromagnetik hanya bergantung pada sifat-sifat listrik dan magnetik medium yang ditempuhnya.
Macam-Macam Gelombang Elektromagnetik
Dibawah ini merupakan macam jenis gelombang elektromagnetik, diantaranya sebagai berikut L
1. Gelombang radio
Gelombang radio merupakan salah satu bentuk dari radiasi elektromagnetik, dan terbentuk pada saat objek bermuatan listrik dari gelombang osilator (gelombang pembawa) dimodulasi dengan suatu gelombang audio (ditumpangkan frekuensinya) pada frekuensi yang terdapat dalam frekuensi gelombang radio (RF) pada suatu spektrum elektromagnetik, serta radiasi elektromagnetiknya itu bergerak dengan cara osilasi elektrik ataupun magnetik.
2. Gelombang Mikro (Micro Wave)
Gelombang Mikro (Micro Wave) merupakan suatu gelombang elektromagnetik dengan frekuensi super tinggi (Super High Frequency) yakni diatas 3 GHz (3×109 Hz)
Apabila gelombang mikro ini diserap oleh sebuah benda, akan muncul efek pemanasan pada benda tersebut. Apabila makanan menyerap radiasi gelombang mikro, makanan tersebut menjadi panas dan akan masak dalam waktu singkat. Proses inilah yang dimanfaatkan dalam oven microwave.
Gelombang mikro ini juga dimanfaatkan pada radar. Radar digunakan untuk mencari serta juga menentukan jejak suatu benda dengan gelombang mikro denganfrekuensi itu sekitar 1010 Hz.
3. Sinar Inframerah (Infra Red)
Inframerah merupakan suatu radiasi elektromagnetik dari panjang gelombang lebih panjang dari cahaya tampak, namun lebih pendek dari radiasi gelombang radio. Namanya ini berasal (dari bahasa Latin yakni infra, “bawah”), merah ialah sebuah warna dari cahaya tampak dengan gelombang terpanjang. Radiasi inframerah ini mempunyai jangkauan tiga “order” dan juga memiliki panjang gelombang itu antara 700 nm sd 1 mm.
Rumus Gelombang Elektromagnetik
Maxwell menyatakan bahwa kecepatan gelombang elektromagnetik ini memenuhi persamaan :
Dari rumus yang ada diatas ternyata kecepatan perambatan gelombang elektromagnetik ini bergantung pada permitivitas listrik serta juga permeabilitas magnetik medium. Maka, secara umum persamaan dari kecepatan perambatan gelombang elektromagnetik untuk berbagai medium ialah:
Sumber Gelombang Eletromagnetik
- Osilasi listrik.
- Sinar matahari ® menghasilkan sinar infra merah.
- Lampu merkuri ® menghasilkan ultra violet.
- Penembakan elektron kedalam tabung hampa pada keping logam ® itu menghasilkan sinar X (digunakan untuk rontgen).
- Inti atom yang tidak stabil menghasilkan sinar gamma.
Manfaat Gelombang Elektromagnetik
Perbedaan pada panjang gelombang dari berbagai jenis gelombang elektromagnetik ini sangat penting. Perilaku gelombang ini sangat bergantung pada ukuran relatif panjang dari gelombang. Oleh sebab itu perbedaan panjang gelombang yang menyebabkan perbedaan perilaku tiap jenis gelombang, gelombang elektromagnetik ubu dimanfaatkan secara luas dengan tujuan pemanfaatan yang berbeda-beda tergantung dari jenis gelombangnya. Selain dari hal itu, panjang gelombang serta frekuensi juga penting dalam menentukan jenis interaksi antara gelombang elektromagnetik dengan materi.
Dibawah ini merupakan berbagai manfaat yang berasal dari berbagai jenis gelombang elektromagnetik:
Manfaat Sinar x
Sinar X ini memiliki panjang gelombang yang sangat pendek serta memilikifrekuensi yang tinggi, dapat dengan mudah untuk menembus banyak bahan yang tak tertembus oleh gelombang cahaya dengan frekuensi lebih rendah yang diserap oleh bahan tersebut. Sinar X ini dipakai dokter untuk melihat organ dalam tubuh seperti misalnya tulang untuk mendiagnosa pasien. Berkat adanya sinar X ini, dokter dapat melihat organ yang ada dalam tubuh pasien tanpa harus melakukan pembedahan. Selain dari hal itu, sinar X ini juga dipakai di Bandara penerbangan untuk dapat melihat isi tas/koper tiap-tiap penumpang tanpa harus membukanya tas atau koper tersebut sehingga proses antrian dapat berlangsung dengan lebih cepat.
Manfaat Gelombang Mikro
Gelombang mikro ini memiliki panjang gelombang yang berorde beberapa centimeter serta frekuensi yang mendekati frekuensi resonansi alami molekul air dalam zat padat serta cairan. Dengan demikian gelombang mikro ikni dapat dengan mudah diserap oleh molekul air dalam makaman, yang merupakan suatu mekanisme pemanasan dalam pemanggang gelombang mikro, contohnya seperti oven microwave.
Manfaat Sinar Inframerah
Sinar inframerah ini tidak dapat dilihat namun bisa dideteksi diatas spektrum cahaya merah yang biasanya dipakai untuk dapat memindahkan satu bentuk enegi yang tidak terlalu besar. Sinar inframerah ini dipakai pada konsol gim atau juga berbagai jenis remote sehingga pengguna tidak memerlukan media kabel dalam mentransmisikan data dalam bentuk energi.
Manfaat Gelombang Radio
Gelombang radio ini memiliki rentang yang cukup besar. Gelombang radio tersebut dimanfaatkan guna mentransmisikan sinyal untuk jarak yang sangat jauh yang tidak dapat dicapai oleh gelombang inframerah, namun tetapi besar energi yang ditransmisikan ini tidak sebesar yang dapat ditransmisikan oleh gelombang inframerah. Gelombang radio ini dipakai oleh stasiun TV, Radio, dan lainnya untuk dab mentransmisikan sinyal komunikasi. Selain dari hal itu gelombang radio ini dipakai oleh radar untuk dapat memberitahu posisi benda-benda di atas permukaan bumi. Gelombang radio ini juga dipakai untuk pencitraan satelit ke bumi dalam membuat peta 3 dimensi.
Contoh Gelombang Elektromagnetik
-
Gelombang radio (MF dan HF)
- Untuk komunikasi radio (memanfaatkan sifat gelombang MF dan HF yang dapat dipantulkan oleh lapisan ionosfer, hingga dapat mencapai tempat yang jauh).
-
Gelombang radio (UHF dan VHF)
- Untuk komunikasi satelit(memanfaatkan sifat gelombang UHF dan VHF yang dapat menembus lapisan atmosfer (ionosfer), hingga dapat mencapai satelit).
-
Gelombang Mikro
- Untuk pemanas microwave
- Untuk komunikasi RADAR (Radio Detection and Ranging)
- Untuk menganalisa struktur atomik dan molekul
- Dapat digunakan untuk mengukur kedalaman laut.
- Digunakan pada rangkaian Televisi
- Gelombang RADAR diaplikasikan untuk mendeteksi suatu objek, memandu pendaratan pesawat terbang, membantu pengamatan di kapal laut dan pesawat terbang pada malam hari atau cuaca kabut, serta untuk menentukan arah dan posisi yang tepat.
-
Sinar Inframerah
- Untuk terapi fisik, menyembuhkan penyakit cacar dan encok
- Untuk fotografi pemetaan sumber daya alam, mendeteksi tanaman yang tumbuh di bumi dengan detail
- Untuk fotografi diagnosa penyakit
- Digunakan pada remote control berbagai peralatan elektronik (alarm pencuri)
- Mengeringkan cat kendaraan dengan cepat pada industri otomotif
- Pada bidang militer,dibuat teleskop inframerah yang digunakan melihat di tempat yang gelap atau berkabut.
- Sinar infra merah dibidang militer dimanfaatkan satelit untuk memotret permukaan bumi meskipun terhalang oleh kabut atau awan.
-
Sinar Tampak
- Membantu penglihatan mata manusia
- Salah satu aplikasi dari sinar tampak adalah penggunaan sinar laser dalam serat optik pada bidang telekomunikasi.
-
Sinar Ultraviolet
- Untuk proses fotosintesis pada tumbuhan
- Membantu pembentukan vitamin D pada tubuh manusia
- Dengan peralatan khusus dapat digunakan untuk membunuh kuman penyakit, menyucihamakan ruangan operasi rumah sakit berikut instrumen-instrumen pembedahan
- Untuk memeriksa keaslian tanda tangan di bank-bank.
-
Sinar X (Sinar Rontgen)
- Dimanfaatkan di bidang kesehatan kedokteran untuk memotret organ-organ dalam tubuh (tulang), jantung, paru-paru, melihat organ dalam tanpa pembedahan, foto Rontgen
- Untuk analisa struktur bahan / kristal
- Mendeteksi keretakan / cacat pada logam
- Memeriksa barang-barang di bandara udara / pelabuhan.
-
Sinar Gamma
- Dimanfaatkan dunia kedokteran untuk terapi kanker
- Dimanfaatkan untuk sterilisasi peralatan rumah sakit
- Untuk sterilisasi makanan, bahan makanan kaleng
- Untuk pembuatan varietas tanaman unggul tahan penyakit dengan produktivitas tinggi
- Untuk mengurangi populasi hama tananaman (serangga)
- Untuk medeteksi keretakan /cacat pada logam (seperti kegunaan sinar X juga)
- Untuk sistem perunut aliran suatu fluida (misalnya aliran PDAM), mendeteksi kebocoran.
Sekian dan terima kasih sudah membaca mengenai Pengertian Gelombang Elektromagnetik, Sifat, Spektrum dan Manfaatnya, semoga apa yang dipaparkan mengenai Gelombang Elektromagnetik ditas dapat bermanfaat buat anda.
