LISTRIK untuk SMP
Mata Pelajaran Fisika SMA
KEGIATAN PEMBELAJARAN 2: RANGKAIAN ARUS BOLAK BALIK DAN GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK KELOMPOK KOMPETENSI G
53
yang berosilasi memancarkan gelombang elektromagnetik. Energi gelombang ini disebabkan energi kinetik dari muatan yang berosilasi.
Susunan eksperimental Hertz ditunjukkan pada Gambar 2.22. Alat tersebut terdiri dari dua pelat logam A dan B ditempatkan pada jarak 60 cm satu sama lain. Kedua
pelat logam terhubung ke dua bola logam mengkilap S
1
dan S
2
melalui kawat tembaga tebal. Beda potensial yang tinggi dibangkitkan di celah kecil antara bidang
dengan menggunakan kumparan induksi.
Karena terjadi beda potensial tinggi antara S
1
dan S
2
, udara di celah kecil antara lingkungan akan terionisasi dan memberikan jalan bagi keluarnya muatan dari
piring. Sebuah percikan diproduksi antara S
1
dan S
2
dan gelombang elektromagnetik frekuensi tinggi dipancarkan. Hertz mampu menghasilkan
gelombang elektromagnetik dari frekuensi sekitar 5 × 10
7
Hz.
Gambar 2.22 Eksperimen Hertz
Piring A dan B bertindak sebagai kapasitor yang memiliki nilai kapasitansi kecil C dan kabel penghubung memberikan induktansi rendah L. Frekuensi osilasi tinggi
dari muatan antara pelat diberikan oleh
√
.
c. Spektrum Elektromagnetik
Setelah demonstrasi gelombang elektromagnetik oleh Hertz, melalui berbagai cara eksitasi dihasilkanlah gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang yang
berdea-beda.
Direktorat Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud
54
KEGIATAN PEMBELAJARAN 2: RANGKAIAN ARUS BOLAK BALIK DAN GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK KELOMPOK KOMPETENSI G
Gambar 2.23 Spektrum Elektromagnetik
Distribusi gelombang
elektromagnetik secara
berurutan menurut
panjang gelombang atau frekuensi disebut spektrum elektromagnetik. Spektrum elektromagnetik mencakup berbagai panjang gelombang atau frekuensi.
Keseluruhan spektrum elektromagnetik telah diklasifikasikan ke dalam berbagai bagian dan sub bagian, berdasarkan peningkatan panjang gelombang dan jenis
eksitasinya. Semua gelombang elektromagnetik bergerak dengan kecepatan cahaya. Sifat fisik gelombang elektromagnetik ditentukan oleh panjang gelombang
mereka dan bukan oleh metode eksitasinya. Tumpang tindih di bagian-bagian tertentu dari spektrum menunjukkan bahwa gelombang tertentu dapat diproduksi
dengan metode yang berbeda. Tabel 2.1 menunjukkan berbagai daerah spektrum elektromagnetik dengan sumbernya, rentang panjang gelombang dan frekuensi
gelombang elektromagnetik yang berbeda.
LISTRIK untuk SMP
Mata Pelajaran Fisika SMA
KEGIATAN PEMBELAJARAN 2: RANGKAIAN ARUS BOLAK BALIK DAN GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK KELOMPOK KOMPETENSI G
55
Tabel 2.1. Rentang spektrum elektromagnetik dan sumbernya
NO Nama
Sumber Rentang Panjang
Gelombang m Rentang
Frekuensi Hz
1 Sinar
Inti radioaktif, reaksi nuklir
10
-14
– 10
-10
3 × 10
22
– 3 x 10
18
2 Sinar X
Elektron berenergi tinggi yang tiba-tiba dihentikan oleh target
logam 1×10
−10
– 3×10
−8
3×10
18
– 1×10
16
3 Ultraviolet
Atom dan molekul dalam lucutan listrik
6 10
−10
– 4×10
−7
5x10
17
– 8×10
14
4 Cahaya
tampak Padatan berpijar, lampu pijar
4x10
−7
– 8x10
−7
8x10
14
– 4x10
14
5 Infra merah Molekul benda panas
8x10
−7
– 3x10
−5
4x10
14
– 1×10
13
6 Gelombang
mikro Benda elektronik tabung
vakum 10
−3
– 0.3 3x10
11
– 1x10
9
7 Gelombang
radio Muatan yang dipercepat melalui
kawat konduksi 10
– 10
4
3 x 10
7
– 3 x 10
4
d. Penggunaan Spektrum Elektromagnetik
Berikut ini adalah beberapa penggunaan gelombang elektromagnetik. 1 Gelombang radio: Gelombang ini digunakan dalam sistem komunikasi radio
dan televisi. Saluran AM dari 530 kHz ke 1710 kHz. Frekuensi yang lebih tinggi dari 54 MHz digunakan untuk saluran gelombang pendek. Gelombang
televisi berkisar dari 54 MHz ke 890 MHz. Saluran FM adalah dari 88 MHz ke 108 MHz. Telepon selular menggunakan gelombang radio di saluran
frekuensi ultra tinggi UHF.
2 Gelombang mikro: Karena panjang gelombangnya pendek, mereka digunakan dalam sistem komunikasi radar. Microwave oven merupakan
aplikasi domestik dari gelombang ini. 3 Gelombang Infra merah:
i. lampu inframerah digunakan dalam fisioterapi. ii. foto inframerah digunakan dalam peramalan cuaca.
iii. sebagai radiasi inframerah tidak diserap oleh udara, kabut tebal, kabut dll, mereka digunakan untuk mengambil foto dari benda-benda jarak jauh.
iv. spektrum penyerapan infra merah digunakan untuk mempelajari molekul struktur.
4 Cahaya tampak: Cahaya yang dipancarkan atau dipantulkan dari objek di sekitar kita memberikan informasi tentang dunia. Rentang panjang gelombang
cahaya tampak adalah 4000 Å sampai dengan 8000 Å.
