2.2.1 Medan Magnet Homogen dan Medan Magnet non-Homogen
Gambar 2.1 Medan Magnet Homogen dan non-Homogen
Gambar diatas memperlihatkan penampang sebuah kumparan eksitasi. Di sini terlihat bahwa garis-garis fluks magnetik di sebelah dalam kumparan terbagi merata pada
seluruh penampang dalam kumparan. Medan magnet di mana semua garis fluks magnetik sejajar dan berjarak sama
dinamakan medan magnet homogen. Akan tetapi garis-garis fluks magnetik di sebelah luar kumparan tidak sejajar lagi dan
jaraknya tidak lagi sama besar. Jenis medan magnet semacam ini dinamakan non- homogen.
2.3 Medan Magnetik Bumi
Matahari memiliki medan magnet yang terdapat pada bagian atmosfer matahari. Medan magnet ini berperan terhadap berbagai aktivitas yang terjadi di
matahari. Salah satu aktivitas di atmosfer matahari yang berkaitan dengan medan magnetik matahari adalah ledakan matahari. Ledakan matahari diakibatkan karena
terbukanya salah satu kumparan medan magnet permukaaan matahari. Ledakan ini melepaskan partikel berenergi tinggi dan radiasi elektromagnetik pada panjang
gelombang sinar-x dan sinar gamma. Partikel yang berenergi tinggi jika mengarah ke bumi akan mencapai bumi dalam waktu 1-2 hari. Sedangkan radiasi elektromagnetik
energi tingginya akan mencapai bumi hanya dalam waktu sekitar 8 menit.
Badai matahari membahayakan bagi makhluk hidup yang peka terhadapa medan magnetik bumi, misalnya burung-burung, lumba-lumba, dan paus, yang
menggunakan medan magnetik bumi sebagai penentu arah. Bahaya yang lain dialami oleh astronot yang berada di luar angkasa saat badai matahari terjadi. Sedangkan kita
yang berada di bumi adalah relatif aman karena terlindungi oleh medan magnetik bumi.
Gambar 2.2 Lapisan Medan Magnetik Bumi
Medan magnet bumi membentang hingga jauh di atas atmosfer dan membentuk sebuah perisai yang melindungi bumi. Perisai ini diberi nama Sabuk Van-
Allen. Besarnya energi listrik yang diperlukan untuk menjaga keberadaan medan magnet seperti ini hampir mencapai satu miliar ampere. Ini setara dengan jumlah
energi listrik yang pernah dibangkitkan umat manusia sepanjang sejarah. Kebanyakan dari sinar-sinar mematikan yang berasal dari angkasa luar, dan
meteor yang melintas di angkasa tidak mampu menembus sabuk Van Allen. Selain panas, sinar, dan radiasi, matahari menyemburkan ke arah bumi badai yang terdiri atas
proton dan elektron yang bergerak dengan kecepatan sekitar 1,5 kilometer per detik. Badai matahari ini merupakan salah satu bahaya paling besar. Namun badai matahari
ini tidak mampu menembus Sabuk Van-Allen yang membentuk medan magnet berjarak 40 ribu mil 64360 km dari bumi ini. Saat menghujani medan magnet
tersebut, badai matahari yang berupa hujan partikel itu memudar, dan dibelokkan mengelilingi medan magnet ini.
Gambar 2.3 Pergerakan partikel dalam medan magnetik
Garis-garis magnet bumi yang membentang jauh ke angkasa, menangkap partikel-partikel bermuatan yang bergerak melingkari garis-garis magnet. Untuk
mengkaji bagaimana informasi partikel yang bergerak tersebut, diambil persamaan Dirac. Bila sebuah partikel bermuatan bergerak tegak lurus dengan medan magnet
homogen yang mempengaruhi selama geraknya, maka muatan akan bergerak dengan
lintasan berupa lingkaran seperti pada gambar 2.3. Berikut gambar dibawah ini
mengilustrasikan bagaimana anginbadai matahari dibiaskan oleh medan magnetik bumi sehingga makhluk di bumi bisa selamat.
Gambar 2.4 Radiasi Matahari yang Dibiaskan oleh Lapisan Magnetosfer
2.4 Penggambaran Suatu Partikel dalam Teori Medan Kuantum
Kategori