Gelombang Elektromagnetik

Gelombang Elektromagnetik (GEM)

Sri Wahyu Widyastuti 08708251023

Pengertian

Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang tidak memerlukan medium untuk merambat, dapat merambat dalam ruang hampa Keberadaan gelombang elektromagnetik didasarkan pada hipotesis Maxwell (James Clark Maxwell) “Jika medan magnet dapat menimbulkan medan listrik, maka sebaliknya, perubahan medan listrik dapat menyebabkan medan magnet.”

Beberapa Percobaan Gelombang Elektromagnetik

Percobaan Oersted

arus listrik dalam konduktor menghasilkan medan magnet disekitarnya

Percobaan Faraday batang konduktor yang menghasilkan GGL induksi pada kedua ujungnya bila memotong medan magnet perubahan fluks magnetik pada kumparan menghasilkan arus induksi dalam kuparan tersebut

Didasarkan pada penemuan Faraday “Perubahan Fluks magnetik dapat menimbulkan medan listrik” dan arus pergeseran yang sudah dihipotesakan Maxwell sebelumnya, maka Maxwell mengajukan suatu hipotesa baru : “Jika perubahan fluks magnet dapat menimbulkan medan listrik maka perubahan Fluks listrik juga harus dapat menimbulkan medan magnet” Hipotesa ini dikenal dengan sifat simetri medan listrik dengan medan magnet Kebenaran Hipotesa Maxwell tentang adanya gelombang elektromagnetik pada akhirnya dibuktikan oleh “Heinrich Hertz”. Heinrich Hertz menemukan cara menghasilkan gelombang radio dan menentukan kelajuannya

Sifat-sifat gelombang elektromagnetik

• • • •

•

Gelombang elektromagnetik dapat merambat dalam ruang tanpa medium Merupakan gelombang transversal Tidak memiliki muatan listrik sehingga bergerak lurus dalam medan magnet maupun medan listrik Dapat mengalami pemantulan (refleksi), pembiasan (refraksi), perpaduan (interferensi), pelenturan (difraksi), pengutuban (polarisasi) Perubahan medan listrik dan medan magnet terjadi secara bersamaan, sehingga medan listrik dan medan magnet sefase dan berbanding lurus

Transmisi gelombang elektromagnetik dalam ruang adalah sebagai gelombang transversal sehingga GEM juga mempunyai karatkterisasi gelombang Gelombang dikarakterisasikan oleh frekuensi (f) dan panjang gelombang (λ)

v λ

kecepatan (m/s), diruang bebas v = c = 3 x 108 m/s panjang gelombang (m)

f

frekuensi (hz)

v = λf

Spektrum Gelombang Elektromagetik

Gelombang Radio (Radio wave)

Rentang frekuensi 30 kHz – 3 GHz dengan pembagian sebagai berikut :

Lebar Frekuensi

Panjang Gelombang Tertentu

Beberapa Penggunaan

Low ( LF ) 30 KHz – 300 KHz

Long wave 1500 m

Radio gelombang panjang dan komunikasi melalui jarak jauh.

Medium ( MF ) 300 KHz – 3 MHz

Medium wave 300 m

Gelombang medium lokal dan radio jarak jauh

High ( HF ) 3 MHZ – 30 MHz

Short wave 30 m

Radio gelombang pendek dan komunikasi, radio amatir, dan CB

Very High ( VHF ) 30 MHz – 300 MHz

Very short wave 3m

Radio FM, polisi, dan pelayanan darurat.

Ultrahigh ( UHF ) 300 MHz – 3 GHz

Ultra short wave 30 cm

TV ( jalur 4,5 )

Super High ( SHF ) Di atas 3 GHz

Microwaves 3 cm

Radar, komunikasi satelit, telepon, dan saluran TV.

Manfaat Gelombang Radio

Gelombang Mikro (Microwave)

Rentang frekuensi gelombang mikro membentang dari 3 GHz hingga 300 GHz. Frekuensi sebesar ini dihasilkan dari rangkaian osilator pada alat-alat elektronik. Gelombang mikro dapat diserap oleh suatu benda dan menimbulkan efek pemanasan pada benda tersebut. Sebuah sistem pemanas berbasis microwave dapat memanfaatkan gejala ini untuk memasak benda. Sistem semacam ini digunakan dalam oven microwave yang dapat mematangkan makanan di dalamnya secara merata dan dalam waktu singkat (cepat)

Manfaat Gelombang Mikro

Sinar Inframerah (Infrared)

Sinar inframerah (infrared/IR) termasuk dalam gelombang elektromagnetik dan berada dalam rentang frekuensi 300 GHz sampai 40.000 GHz (10 pangkat 13). Sinar inframerah dihasilkan oleh proses di dalam molekul dan benda panas. Telah lama diketahui bahwa benda panas akibat aktivitas (getaran) atomik dan molekuler di dalamnya dianggap memancarkan gelombang panas dalam bentuk sinar inframerah. Oleh karena itu, sinar inframerah sering disebut radiasi panas.

Manfaat Gelombang Infrared

Cahaya Tampak (Visible Light)

Dalam rentang spektrum gelombang elektromagnetik, cahaya atau sinar tampak hanya menempati pita sempit di atas sinar inframerah. Spektrum frekuensi sinar tampak berisi frekuensi dimana mata manusia peka terhadapnya. Frekuensi sinar tampak membentang antara 40.000 dan 80.000 GHz (10 pangkat 13) atau bersesuaian dengan panjang gelombang antara 380 dan 780 nm (10 pangkat -9)

Spektrum Cahaya Tampak & Panjang Gelombangnya

Warna

Panjang gelombang (nm)

ungu

380 – 450

biru

450 – 495

hijau

495 – 570

kuning

570 – 590

jingga

590 – 620

merah

620 - 750

Sinar Ultraviolet (Ultraviolet)

Rentang frekuensi sinar ultraviolet (ultraungu) membentang dalam kisaran 80.000 GHz sampai puluhan juta GHz (10 pangkat 17)

Sinar X (X-rays)

Sinar-X berada pada rentang frekuensi 300 juta GHz (10 pangkat 17) dan 50 miliar GHz (10 pangkat 19)

Foto hasil penyinaran sinar-X

Sinar Gamma (Gamma-rays)

Sinar gamma memiliki rentang frekuensi dari 10 pangkat 18 sampai 10 pangkat 22 Hz.