Spektrum Gelombang Elektromagnetik.docx

SPEKTRUM GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK Sebagai ciri suatugelombang, gelombang elektromagnetik juga memiliki panjang gelombang (λ), kecepatan perambatan gelombang (c) dan frekuensi (f). Secara matematis hubungan panjang gelombang, kecepatan, dan frekuensi dapat ditulis; C=fλ Keterangan : c = kecepatan perambatan gelombang f = frekuensi (Hz) λ = panjang gelombang (m) Karena cepat rambat gelombang elektromagnetik tidak bergantung pada medium rambatan dan mempunyai nilai tetap c maka yang berbeda pada gelombang elektromagnetik adalah f dan λ. Dari persamaan bentuk gelombang, yang dianalisis oleh Maxwell dapat diketahui nilai maksimum untuk gelombang medan listrik dan gelombang medan magnetic yaitu:

Gelombang elektromagnetik yang ada di alam dapat terjadi secara alami ataupun dihasilkan oleh sebuah alat. Sebagai contoh, generator arus bolak-balik menghhasilkan gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang 108m,sedangkan alam menyediakan, inti atom yang dapat menghasilkan gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang 10-17 m. Para ahli kemudian mengamati lebih lanjut gelombang elektromagnetik yang ada dan mencatat panjang gelombang dan frekuensinya, yaitu dengan cara langsung dan tidak langsung. Sebagian besar dilakukan secara tidak langsung yaitu dengan cara menginteraksikan gelombang elektromagnetik dengan bahan atau alat yang sanggup mengubah energy gelombang elektromanetik menjadi energy lain, seperti energy listrik, energy panas, energy mekanik atau energy kimia. Dari bentuk energy inilah diperoleh panjang gelombang dan frekuensi gelombang elektromagnetik. Tapi hanya sebagian kecil saja dari spectrum gelombang elektrogmagnetik yang dapat diamati langsung oelh indera mata, yaitu cahaya, sedangkan bagian yang lain tidak dapt diamati secara langsung. Manusia memanfaatkan gelombang elektrogmagnetik berdasarkan frekuensinya.

Berikut ini merupakan urutan spektrum gelombang elektromagnetik dari frekuensi terbesar sampai terkecil. Adapun karakteristik masing-masing gelombang akan dijabarkan berikut ini. 1. Sinar gamma Sinar gamma merupakan radiasi partikel tak bermassa yang dihasilkan oleh inti atom saat tereksitasi. Sinar gamma merupakan gelombang elektromagnetik yang memiliki frekuensi terbesar atau panjang gelombang terpendek. Panjang gelombang sinar gamma adalah 10-14 m – 10-10 m atau frekuensi 1019 - 1023 Hz. Salah satu bahan radioaktif penghasil sinar gamma adalah kobalt-60 (Co-60). Keberadaan sinar gamma dapat dideteksi dengan detektor Geiger Muller.

2. Sinar X Sinar X merupakan gelombang elektromagnetik dengan tingkat frekuensi tertinggi kedua setelah sinar gamma. Sinar X memiliki frekuensi antara 1016 - 1021 Hz sehingga panjang gelombangnya adalah 10-11 – 10-9 m. Sinar X dibentuk melalui pancaran foton berenergi tinggi. Target yang ditumbuk sinar katoda adalah tembaga atau Cu, yang berfungsi sebagai anoda.

3. Sinar Ultraviolet Sinar ultaviolet adalah spektrum gelombang elektromagnetik yang banyak dihasilkan oleh radiasi matahari. Sinar ultraviolet memiliki frekuensi antara 1015 – 1017 Hz dengan panjang gelombang 300-400 nm (ultraviolet dekat) dan 200-300 nm (ultraviolet jauh). Ultraviolet yang sampai di permukaan bumi adalah ultraviolet dekat karena ultraviolet jauh akan terserap seluruhnya dalam atmosfer bumi.

4. Cahaya Tampak Cahaya tampak merupakan satu-satunya spektrum gelombang elektromagnetik yang dapat dilihat oleh mata manusia karena memiliki panjang gelombang 400 nm-700 nm. Cahaya ini biasa disebut polikromatik karena dapat mengalami dispersi menjadi cahaya monokromatik. Contoh cahaya monokromatik adalah merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Cahaya tampak yang berwarna

ungu memiliki panjang gelombang terpendek atau frekuensi tertinggi, sedangkan warna merah memiliki frekuensi terpendek atau panjang gelombang terpanjang.

5. Sinar Inframerah Sinar inframerah adalah gelombang elektromagnetik yang dihasilkan oleh getaran molekul elektron saat dipanaskan. Sinar inframerah memiliki frekuensi antara 1011-1014Hz, sehingga panjang gelombangnya 10-4 – 10-1 cm. Intensitas sinar inframerah yang dipancarkan, bergantung pada warna dan suhu benda yang dipanaskan.

6. Gelombang Mikro Gelombang mikro merupakan gelombang elektromagnetik yang memiliki panjang gelombang terbesar kedua setelah gelombang radio. Gelombang mikro memiliki frekuensi antara 1010 – 1012 Hz.

7. Gelombang Radio Gelombang radio atau gelombang televisi merupakan gelombang elektromagnetik yang memiliki frekuensi terkecil atau panjang gelombang terbesar. Frekuensi gelombang radio 30 kHz sampai 3 GHz. Gelombang ini banyak dimanfaatkan untuk berkomunikasi.

a. Gelombang Radio AM Informasi yang dipancarkan oleh antena yang berupa suara dibawa gelombang radio berupa perubahan amplitudo yang disebut amplitudo modulasi (AM). Gelombang AM mempunyai frekuensi antara 1014 Hz sampai 1017 Hz. Gelombang tersebut memiliki sifat mudah dipantulkan oleh lapisan ionosfer bumi, sehingga mampu mencapai jangkauan yang sangat jauh dari stasiun pemancar radio. Kelemahan gelombang radio AM adalah sering terganggu oleh gejala kelistrikan di udara, sehingga gelombang yang ditangkap pesawat radio kadang terdengar berisik. b. Gelombang Radio FM Gelombang radio FM dan mempunyai frekuensi sekitar 108 Hz. Radio FM menggunakan gelombang ini sebagai pembawa berita/informasi. Informasi dibawa dengan cara frekuensi modulasi (FM). Pemancar FM lebih jernih jika dibandingkan dengan pemancar AM. Hal ini dikarenakan gelombang radio FM tidak terpengaruh oleh gejala kelistrikan di udara. Gelombang radio FM tidak dapat dipantulkan oleh ionosfer bumi, sehingga tidak dapat menjangkau tempat-tempat yang jauh di permukaan bumi. Supaya jangkauan gelombang jauh diperlukan stasiun penghubung (relai), yang ditempatkan di satelit atau di permukaan bumi. c. Gelombang Televisi Gelombang televisi lebih tinggi frekuensinya dari gelombang radio FM. Sebagaimana gelombang radio FM, gelombang televisi membawa informasi gambar dan suara. Gelombang ini tidak dipantulkan oleh ionosfer bumi, sehingga diperlukan penghubung dengan satelit atau di permukaan bumi untuk tempat yang sangat jauh.