Makalah Fisika Tentang Gelombang Elektromagnetik II
MAKALAH FISIKA
GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
Disusun Oleh
NAMA
: Alfiana Ramadhani
KELAS
: X4
NIS
: 15043
NO.URUT
: 02
SMA NEGERI 1 WATAMPONE
TAHUN PELAJARAN 2011/2012
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT. Atas berkat dan rahmatNyalah, sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah ini sengan baik dan tepat pada
waktunya yang berjudul “GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK”.
Dalam penulisan makalah ini, penulis banyak mendapat banyak mendapat bantuan dan
dukungan dari berbagai pihak. Baik berupa bantuan material maupun dorongan moril yang
sangat bermanfaat bagi penulis. Untuk itu, penulis berkewajiban untuk menyampaikan
banyak ucapan terima kasih yang tak terhingga kepada semua pihak yang telah membantu
penulis.
Selain itu, penulis menyadari bahwa makalah ini masih memiliki banyak kekurangan
dan sangat jauh dari kata “sempurna”. Karen itu, penulis mengharapkan kritikan dan saransaran yang sifatnya membangun demi untuk p`enyempurnaan makalah ini. Namun, kami
tetap berharap makalah ini dapat bermanfaat bagi semua kalangan khususnya bagi para
pelajar.
Penulis pun tak lupa ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada
guru FISIKA kami, yaitu Bapak Drs.Usman Abdullah yang telah memberikan tugas untuk
membuat makalah ini. Demikian lah yang dapat penulissampaikan. Lebih dan kurangnya
mohon dimaafkan.
Semoga Allah SWT, memberikan pahala kepada semua pihak yang telah membantu
kami dalam rangka penulisan makalah ini dan semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi
yang memerlukannya. Amin.
Watampone, 14 Juni 2012
Penulis
DAFTAR ISI
Halaman Judul................................................................................................................. i
Kata Pengantar................................................................................................................. ii
Daftar isi........................................................................................................................... iii
Bab I Pendahuluan........................................................................................................... 1
A. Latar Belakang..................................................................................................... 1
B. Rumusan Masalah................................................................................................ 1
Bab II Pembahasan.......................................................................................................... 2
A. Pengertian Gelombang Elektromagnetik............................................................. 2
B. Kegunaan Gelombang Elektromagnetik............................................................... 3
D. Spektrum Gelombang Elektromagnetik............................................................... 4
E. Pemanfaatan Gelombang Elektromagnetik........................................................... 4
Bab III Penutup................................................................................................................. 8
A. Kesimpulan......................................................................................................... 8
B. Saran................................................................................................................... 8
DaftarPustaka.................................................................................................................... 9
BAB 1
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Terjadinya gelombang elektromagnetik, arus listrik dapat menghasilkan (menginduksi)
medan magnet. Ini dikenal sebagai gejala induksi magnet. Peletak dasar konsep ini adalah
Oersted yang telah menemukan gejala ini secara eksperimen dan dirumuskan secara lengkap
oleh Ampere. Gejala induksi magnet dikenal sebagai Hukum Ampere. Kedua, medan magnet
yang berubah-ubah terhadap waktu dapat menghasilkan (menginduksi) medan listrik dalam
bentuk arus listrik. Gejala ini dikenal sebagai gejala induksi elektromagnet. Konsep induksi
elektromagnet ditemukan secara eksperimen oleh Michael Faraday dan dirumuskan secara
lengkap oleh Joseph Henry. Hukum induksi elektromagnet sendiri kemudian dikenal sebagai
Hukum Faraday-Henry.
Dari kedua prinsip dasar listrik magnet di atas dan dengan mempertimbangkan konsep
simetri yang berlaku dalam hukum alam, James Clerk Maxwell mengajukan suatu usulan.
Usulan yang dikemukakan Maxwell, yaitu bahwa jika medan magnet yang berubah terhadap
waktu dapat menghasilkan medan listrik maka hal sebaliknya boleh jadi dapat terjadi.
Dengan demikian Maxwell mengusulkan bahwa medan listrik yang berubah terhadap waktu
dapat menghasilkan (menginduksi) medan magnet. Usulan Maxwell ini kemudian menjadi
hukum ketiga yang menghubungkan antara kelistrikan dan kemagnetan. Jadi, prinsip ketiga
adalah medan listrik yang berubah-ubah terhadap waktu dapat menghasilkan medan magnet.
Prinsip ketiga ini yang dikemukakan oleh Maxwell pada dasarnya merupakan pengembangan
dari rumusan hukum Ampere.
Oleh karena itu, prinsip ini dikenal dengan nama Hukum Ampere-Maxwell. Dari ketiga
prinsip dasar kelistrikan dan kemagnetan di atas, Maxwell melihat adanya suatu pola dasar.
Medan magnet yang berubah terhadap waktu dapat membangkitkan medan listrik yang juga
berubah-ubah terhadap waktu, dan medan listrik yang berubah terhadap waktu juga dapat
menghasilkan medan magnet. Jika proses ini berlangsung secara kontinu maka akan
dihasilkan medan magnet dan medan listrik secara kontinu. Jika medan magnet dan medan
listrik ini secara serempak merambat (menyebar) di dalam ruang ke segala arah maka ini
merupakan gejala gelombang. Gelombang semacam ini disebut gelombang elektromagnetik
karena terdiri dari medan listrik dan medan magnet yang merambat dalam ruang.
B. Rumusan Masalah
1.
2.
3.
4.
Apa pengertian gelombang elektromagnetik ?
Apakah kegunaan gelombang elektromagnetik ?
Jelaskan tentang spektrum gelombang elektromagnetik ?
Bagaimanakah pemanfaatan gelombang elektromagnetik ?
BAB II
PEMBAHASAN
A. Pengertian Gelombang Elektromagnetik
James Clerk Maxwell (1831-1879), adalah orang pertama yang menghitung besar laju
rambatan gelombang elektro-magnet dalam ruang hampa. Cahaya termasuk gelombang
elektro-magnetik. Cepat rambat gelombang elektromagnetik (c) tergantung dari permitivitas
(ε ) dan permeabilitas ( µ) zat.
εr = permeabilitas relatif
εo = permeabilitas udara
Untuk medium hampa udara, Untuk medium hampa udara, εr dan µr masing-masing
sama dengan 1. Cepat rambat gelombang elektromagnetik dengan εo= 8,85 x 10-12 dan µo =
4x 10-7 diperoleh sebesar c = 3 x 108 m/s. Dengan demikian dapat dihitung cepat rambat
gelombang elektromagnetik pada suatu medium, jika diketahui permitifitas dan permeabilitas
relatifnya.
Hubungan panjang gelombang () dan frekuensi gelombang (f) dinyatakan dengan rumus
C = cepat rambat gelombang
= panjang gelombang
f = frekuensi
Hubungan antara medan listrik (E), medan magnet (B), dan arah rambatan (c)
gelombang elektromagnetik dapat ditentukan dengan menggunakan aturan tangan kiri.
Elektromagnetik dari kata “Elektro” dan “Magnetik” yang berarti gelombang yang terdiri dari
energy Listrik dan Magnet yang memancar dengan sumber Muatan yang bergerak bolakbalik. System kerja elektromagnetik merambat dengan system tangan kanan manusia yaitu
arah jari keatas adalah Medan Listrik, arah telapak tangan adalah Medan Magnet, dan arah
jempol adalah arah merambat vektor gelombang.
Gelombang Elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat walau tidak ada
medium. Energi elektromagnetik merambat dalam gelombang dengan beberapa karakter yang
bisa diukur, yaitu: panjang gelombang/wavelength, frekuensi, amplitude/amplitude,
kecepatan. Amplitudo adalah tinggi gelombang, sedangkan panjang gelombang adalah jarak
antara dua puncak. Frekuensi adalah jumlah gelombang yang melalui suatu titik dalam satu
satuan waktu. Frekuensi tergantung dari kecepatan merambatnya gelombang. Karena
kecepatan energi elektromagnetik adalah konstan (kecepatan cahaya), panjang gelombang
dan frekuensi berbanding terbalik. Semakin panjang suatu gelombang, semakin rendah
frekuensinya, dan semakin pendek suatu gelombang semakin tinggi frekuensinya.
Energi elektromagnetik dipancarkan, atau dilepaskan, oleh semua masa di alam semesta
pada level yang berbeda-beda. Semakin tinggi level energi dalam suatu sumber energi,
semakin rendah panjang gelombang dari energi yang dihasilkan, dan semakin tinggi
frekuensinya. Perbedaan karakteristik energi gelombang digunakan untuk mengelompokkan
energi elektromagnetik.
B. Kegunaan Gelombang Elektromagnetik
Saat ini hampir semua manusia memiliki peralatan yang satu ini. Dia begitu kecil yang
bisa dengan nyaman diletakkan di dalam saku, namun dianggap memiliki fungsi yang sangat
besar terutama untuk berkomunikasi. Ya, benda itu adalah sebuah ponsel (telepon seluler).
Saat ini ponsel tidak hanya digunakan untuk menelpon saja tetapi juga untuk fungsi lain
seperti mengirim dan menerima pesan singkat (sms), mendengarkan musik, atau mengambil
foto. Bagaimana perangkat ponsel dapat terhubung dengan perangkat ponsel yang lain
padahal mereka saling berjauhan?
Konsep yang bisa menjelaskan fenomena ini adalah konsep gelombang
elektromagnetik. Dan, konsep gelombang elektromagnetik ternyata sangat luas tidak hanya
berkaitan dengan TV atau ponsel saja, melainkan banyak aplikasi lain yang bisa sering kita
temukan sehari-hari di sekitar kita. Aplikasi tersebut meliputi microwave, radio, radar, atau
sinar-x.
Sebagaimana yang telah dibahas sebelumnya bahwa ada dua hukum dasar yang
menghubungkan gejala kelistrikan dan kemagnetan.Pertama, arus listrik dapat menghasilkan
(menginduksi) medan magnet. Ini dikenal sebagai gejala induksi magnet. Peletak dasar
konsep ini adalah Oersted yang telah menemukan gejala ini secara eksperimen dan
dirumuskan secara lengkap oleh Ampere. Gejala induksi magnet dikenal sebagai Hukum
Ampere.
-
Michael Faraday, penemu induksi elektromagnetik:
Kedua, medan magnet yang berubah-ubah terhadap waktu dapat menghasilkan
(menginduksi) medan listrik dalam bentuk arus listrik. Gejala ini dikenal sebagai gejala
induksi elektromagnet. Konsep induksi elektromagnet ditemukan secara eksperimen oleh
Michael Faraday dan dirumuskan secara lengkap oleh Joseph Henry. Hukum induksi
elektromagnet sendiri kemudian dikenal sebagai Hukum Faraday-Henry.
Dari kedua prinsip dasar listrik magnet di atas dan dengan mempertimbangkan konsep
simetri yang berlaku dalam hukum alam, James Clerk Maxwell mengajukan suatu usulan.
Usulan yang dikemukakan Maxwell, yaitu bahwa jika medan magnet yang berubah terhadap
waktu dapat menghasilkan medan listrik maka hal sebaliknya boleh jadi dapat terjadi.
Dengan demikian Maxwell mengusulkan bahwa medan listrik yang berubah terhadap waktu
dapat menghasilkan (menginduksi) medan magnet. Usulan Maxwell ini kemudian menjadi
hukum ketiga yang menghubungkan antara kelistrikan dan kemagnetan.
-
James Clerk Maxwell peletak dasar teori gelombang elektromagnetik:
Jadi, prinsip ketiga adalah medan listrik yang berubah-ubah terhadap waktu dapat
menghasilkan medan magnet. Prinsip ketiga ini yang dikemukakan oleh Maxwell pada
dasarnya merupakan pengembangan dari rumusan hukum Ampere. Oleh karena itu, prinsip
ini dikenal dengan nama Hukum Ampere-Maxwell.
Dari ketiga prinsip dasar kelistrikan dan kemagnetan di atas, Maxwell melihat adanya
suatu pola dasar. Medan magnet yang berubah terhadap waktu dapat membangkitkan medan
listrik yang juga berubah-ubah terhadap waktu, dan medan listrik yang berubah terhadap
waktu juga dapat menghasilkan medan
C. Spektrum Gelombang Elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik yang dirumuskan oleh Maxwell ternyata terbentang dalam
rentang frekuensi yang luas. Sebagai sebuah gejala gelombang, gelombang elektromagnetik
dapat diidentifikasi berdasarkan frekuensi dan panjang gelombangnya. Cahaya merupakan
gelombang elektromagnetik sebagaimana gelombang radio atau sinar-X.
Masing-masing memiliki penggunaan yang berbeda meskipun mereka secara fisika
menggambarkan gejala yang serupa, yaitu gejala gelombang, lebih khusus lagi gelombang
elektromagnetik. Mereka dibedakan berdasarkan frekuensi dan panjang gelombangnya.
Gambar di atas menunjukkan spektrum gelombang elektromagnetik.
Cahaya merupakan gelombang elektromagnetik. Akan tetapi, spektrum gelombang
elektromagnetik masih terdiri dari berbagai jenis gelombang lainnya, yang dibedakan
berdasarkan frekuensi atau panjang gelombangnya. Spektrum gelombang elektromagnetik,
menurut ITU berdasarkan besar frekuensinya dapat dibagi menjadi: Extramely low
freguency, Very low freguncy, low freguency, medium freguensi, high freguency, very high
freguency (VHF), ultrahigh freguency (UHF), superhigh freguency (SHF), extremely high
freguency (EHF), dan tremendously high freguency (THF).
D. Pemanfaatan Gelombang Elektromagnetik
Pemanfaatan Spektrum Gelombang Elektromagnetik dalam Kehidupan- Jauh sebelum
Maxwell meramalkan gelombang elektromagnetik, cahaya telah dipandang sebagai
gelombang. Akan tetapi, tidak seorang pun tahu jenis gelombang apakah cahaya itu. Baru
setelah adanya hasil perhitungan Maxwell tentang kecepatan gelombang elektromagnetik dan
bukti eksperimen oleh Hertz, cahaya dikategorikan sebagai gelombang elektromagnetik.
Tidak hanya cahaya yang termasuk gelombang elektromagnetik melainkan masih banyak lagi
jenis-jenis yang termasuk gelombang elektromagnetik.
Gelombang elektromagnetik telah dibangkitkan atau dideteksi pada jangkauan
frekuensi yang lebar. Jika diurut dari frekuensi terbesar hingga frekuensi terkecil, yaitu sinar
gamma, sinar-X, sinar ultraviolet, sinar tampak (cahaya), sinar inframerah, gelombang mikro
(radar), gelombang televisi, dan gelombang radio. Gelombang-gelombang ini disebut
spektrum gelombang elektromagnetik. Berikut adalah pemanfaatan gelombang
elektromagnetik pada spektrum tersebut :
- Sinar Gamma
Sinar gamma merupakan salah satu spektrum gelombang elektromagnetik yang
memiliki frekuensi paling besar atau panjang gelombang terkecil. Frekuensi yang dimiliki
sinar gamma berada dalam rentang 1020 Hz sampai 1025 Hz. Sinar gamma dihasilkan dari
peristiwa peluruhan inti radioaktif. Inti atom unsur yang tidak stabil meluruh menjadi inti
atom unsur lain yang stabil dengan memancarkan sinar radioaktif, di antaranya sinar alfa,
sinar beta, dan sinar gamma.
Di antara ketiga sinar radioaktif ini, yang termasuk gelombang elektromagnetik adalah
sinar gamma. Sementara dua lainnya merupakan berkas partikel bermuatan listrik. Jika
dibandingkan dengan sinar alfa dan sinar beta, sinar gamma memiliki daya tembus yang
paling tinggi sehingga dapat menembus pelat logam hingga beberapa sentimeter. Sekarang,
sinar gamma banyak dimanfaatkan dalam bidang kedokteran, diantaranya untuk mengobati
penyakit kanker dan mensterilkan peralatan rumah sakit. Selain itu, sinar gamma dapat
digunakan untuk melihat kerusakan pada logam.
- Sinar-X
Sinar-X, dikenal juga sebagai sinar Röntgen. Nama ini diambil dari penemunya, yaitu
Wilhelm C. Röntgen (1845 – 1923). Sinar-X dihasilkan dari peristiwa tumbukan antara
elektron yang dipercepat pada beda potensial tertentu. Sinar-X digunakan dalam bidang
kedokteran, seperti untuk melihat struktur tulang yang terdapat dalam tubuh manusia. Jika
Anda pernah mengalami patah tulang, sinar ini dapat membantu dalam mencari bagian tulang
yang patah tersebut. Hasil dari sinar ini berupa sebuah film foto yang dapat menembus
hingga pada bagian tubuh yang paling dalam. Orang yang sering merokok dengan yang tidak
merokok akan terlihat bedanya dengan cara menyinari bagian tubuh, yaitu paru-paru. Paruparu orang yang merokok terlihat bercak-bercak berwarna hitam, sedangkan pada normalnya
paru-paru manusia cenderung utuh tanpa bercak.
- Sinar Ultraviolet
Sinar ultraviolet dihasilkan dari radiasi sinar Matahari. Selain itu, dapat juga dihasilkan
dari transisi elektron dalam orbit atom. Jangkauan frekuensi sinar ultraviolet, yaitu berkisar
diantara 105 hertz sampai dengan 1016 hertz. Sinar ultraviolet dapat berguna dan dapat juga
berbahaya bagi kehidupan manusia. Sinar ultraviolet dapat dimanfaatkan untuk mencegah
agar bayi yang baru lahir tidak kuning warna kulitnya. Selain itu, sinar ultraviolet yang
berasal dari Matahari dapat merangsang tubuh manusia untuk memproduksi vitamin D yang
diperlukan untuk kesehatan tulang. Sinar ultraviolet tidak selamanya bermanfaat. Lapisan
ozon di atmosfer Bumi (pada lapisan atmosfer) berfungsi untuk mencegah supaya sinar
ultraviolet tidak terlalu banyak sampai ke permukaan Bumi. Jika hal tersebut terjadi, akan
menimbulkan berbagai penyakit pada manusia, terutama pada kulit.
- Sinar Tampak
Sinar tampak atau cahaya merupakan gelombang elektromagnetik yang dapat dilihat
dan sangat membantu dalam penglihatan. Anda tidak akan dapat melihat apapun tanpa
bantuan cahaya. Sinar tampak memiliki jangkauan panjang gelombang yang sempit, mulai
dari 400 nm sampai dengan 700 nm. Sinar tampak terdiri atas tujuh spektrum warna, jika
diurutkan dari frekuensi terkecil ke frekuensi terbesar, yaitu merah, jingga, kuning, hijau,
biru, nila, dan ungu (disingkat mejikuhibiniu). Sinar tampak atau cahaya digunakan sebagai
penerangan ketika di malam hari atau ditempat yang gelap. Selain sebagai penerangan, sinar
tampak digunakan juga pada tempat-tempat hiburan, rumah sakit, industri, dan
telekomunikasi.
- Sinar Inframerah
Sinar inframerah memiliki jangkauan frekuensi antara 1011 hertz sampai 1014hertz.
Sinar inframerah dihasilkan dari transisi elektron dalam orbit atom. Benda yang memiliki
temperatur yang lebih relatif terhadap lingkungannya akan meradiasikan sinar inframerah,
termasuk dari dalam tubuh manusia. Sinar ini dimanfaatkan, di antaranya untuk pengindraan
jarak jauh, transfer data ke komputer, dan pengendali jarak jauh (remote control).
Seorang tentara yang sedang berperang dapat melihat musuhnya dalam kegelapan
dengan bantuan kacamata inframerah yang dapat melihat hawa panas dari seseorang. Dengan
menggunakan kacamata ini dengan sangat mudah seseorang dapat ditemukan dalam ruangan
gelap. Sinar inframerah dapat digunakan juga dalam bidang kedokteran, seperti diagnosa
kesehatan. Sirkulasi darah dalam tubuh Anda dapat terlihat dengan menggunakan bantuan
sinar inframerah. Selain itu, penyakit seperti kanker dapat dideteksi dengan menyelidiki
pancaran sinar inframerah dalam tubuh Anda.
- Gelombang Mikro
Gelombang mikro dihasilkan oleh rangkaian elektronik yang disebut osilator. Frekuensi
gelombang mikro sekitar 1010 Hz. Gelombang mikro disebut juga sebagai gelombang radio
super high frequency. Gelombang mikro digunakan, di antaranya untuk komunikasi jarak
jauh, radar (radio detection and ranging), dan memasak (oven). Di pangkalan udara, radar
digunakan untuk mendeteksi dan memandu pesawat terbang untuk mendarat dalam keadaan
cuaca buruk.
Antena radar memiliki dua fungsi, yaitu sebagai pemancar gelombang dan penerima
gelombang. Gelombang mikro yang dipancarkan dilakukan secara terarah dalam bentuk
pulsa. Ketika pulsa dipancarkan dan mengenai suatu benda, seperti pesawat atau roket pulsa
akan dipantulkan dan diterima oleh antena penerima, biasanya ditampilkan dalam osiloskop.
Jika diketahui selang waktu antara pulsa yang dipancarkan dengan pulsa yang diterima Δt dan
kecepatan gelombang elektromagnetik c = 3 × 108 m/s, jarak antara radar dan benda yang
dituju (pesawat atau roket), dapat dituliskan dalam persamaan berikut
s = ½ c.Δt
dengan: s = jarak antara radar dan benda yang dituju (m),
c = kecepatan gelombang elektromagnetik (3 × 108 m/s), dan
Δt = selang waktu (s).
Angka 2 yang terdapat pada Persamaan muncul karena pulsa melakukan dua kali
perjalanan, yaitu saat dipancarkan dan saat diterima. Saat ini radar sangat membantu dalam
pendaratan pesawat terbang ketika terjadi cuaca buruk atau terjadi badai. Radar dapat berguna
juga dalam mendeteksi adanya pesawat terbang atau benda asing yang terbang memasuki
suatu wilayah tertentu.
- Gelombang Radio
Mungkin Anda sudah tahu atau pernah mendengar gelombang ini. Gelombang radio
banyak digunakan, terutama dalam bidang telekomunikasi, seperti handphone, televisi, dan
radio. Di antara spektrum gelombang elektromagnetik, gelombang radio termasuk ke dalam
spektrum yang memiliki panjang gelombang terbesar dan memiliki frekuensi paling kecil.
Gelombang radio dihasilkan oleh elektron pada kawat penghantar yang menimbulkan arus
bolak-balik pada kawat. Kenyataannya arus bolak-balik yang terdapat pada kawat ini,
dihasilkan oleh gelombang elektromagnetik.
Gelombang radio ini dipancarkan dari antena pemancar (transmitter) dan diterima oleh
antena penerima (receiver). Jika dibedakan berdasarkan frekuensinya, gelombang radio
dibagi menjadi beberapa band frekuensi. Nama-nama band frekuensi beserta kegunaannya
dapat Anda lihat pada tabel berikut ini.
Rentang Frekuensi Gelombang Radio, berikut nama band, singkatan, frekuensi, panjang
gelombang, dan Contoh Penggunaan:
a.
b.
c.
d.
e.
f.
g.
h.
i.
j.
k.
Extremely Low Frequency(ELF)=(3 – 30GHz),(105 – 104km),Komunikasi dengan
bawah laut.
Super Low Frequency(SLF)=(30 – 300GHz),(104 – 103km),Komunikasi dengan
bawah laut.
Ultra Low Frequency(ULF)=(300 – 3000Hz),(103 – 102km),Komunikasi dalam
pertambangan.
Very Low Frequency(VLF)=(3 – 30GHz),(102 – 104km),Komunikasi di bawah
laut.
Low Frequency(LF)=(30 – 300GHz),(10 – 1km)
Navigasi.
Medium Frequency(MF)=(300 – 3000GHz),(1 – 10–1km),Siaran radio AM.
High Frequency(HF)=(3 – 30GHz),(10–1 – 10–2km),Radio amatir.
Very High Frequency(VHF)=(30 – 300GHz),(10–2 – 10–3km),Siaran radio FM
dan televisi.
Ultra High Frequency(UHF)=(300 – 3000Hz),(10–3 – 10–4km),Televisi dan
handphone.
Super High Frequency(SHF)=(3 – 30GHz),(10–4 – 10–5km),Wireless LAN.
ExtremelyHighFrequency(EHF)=(30 – 300GHz),(10–5 – 10–6km),Radio
astronomi.
Manfaat Gelombang Elektromagnetik di bidang teknologi (Fisika):
diketahui. Rentang/spektrum Gelombang Elektromagnetik (GEM). Terdiri dari
beberapa urutan, yakni sinar gamma, sinar X, ultra violet, cahaya tampak, infra merah,
gelombang mikro, gelombang TV dan gelombang radio, dst dalam urutan ini frekuensinya
makin kecil, tapi panjang gelombangnya makin besar.
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Begitu besar peranan gelombang elektromagnetik yang bermanfaat dalam kehidupan
kita sehari-hari, tanpa kita sadari keberadaannya.
Spektrum elektromagnetik adalah rentang semua radiasi elektromagnetik yang
mungkin. Spektrum elektromagnetik dapat dijelaskan dalam panjang gelombang, frekuensi,
atau tenaga per foton. Spektrum ini secara langsung berkaitan :
Spektrum elektromagnetik dapat dibagi dalam beberapa daerah yang terentang dari
sinar gamma gelombang pendek berenergi tinggi sampai pada gelombang mikro dan
gelombang radio dengan panjang gelombang sangat panjang. Pembagian ini sebenarnya tidak
begitu tegas dan tumbuh dari penggunaan praktis yang secara historis berasal dari berbagai
macam metode deteksi. Biasanya dalam mendeskripsikan energi spektrum elektromagnetik
dinyatakan dalam elektronvolt untuk foton berenergi tinggi (di atas 100 eV), dalam panjang
gelombang untuk energi menengah, dan dalam frekuensi untuk energi rendah (? = 0,5 mm).
Istilah “spektrum optik” juga masih digunakan secara luas dalam merujuk spektrum
elektromagnetik, walaupun sebenarnya hanya mencakup sebagian rentang panjang
gelombang saja (320 – 700 nm)[1].
Dan beberapa contoh spektrum elektromagnetik seperti :
-
Radar (Radio Detection And Ranging),digunakan sebagai pemancar dan penerima
gelombang).
Infra Merah.
Dihasilkan dari getaran atom dalam bahan dan dimanfaatkan untuk mempelajari
struktur molekul.
Sinar tampak.
Mempunyai panjang gelombang 3990 Aº – 7800 Aº.
Ultra ungu.
Dimanfaatkan untuk pengenalan unsur suatu bahan dengan teknik spektroskopi.
B. Saran
Dengan adanya gelombang elektromagnetik, kita dimudahkan dalam berbagai bidang
kehidupan. Seperti dibidang kesehatan, industry, bahkan teknologi. Maka dari itu, sudah
selayaknya kita menggunakannya serta memanfaatkan seefektif dan seefisien mungkin
gelombang elektromagnetik tersebut.
DAFTAR PUSTAKA
Tim Redaksi Pustaka Setia. 2005. Panduan SPMB Ipa 2006. Bandung: Pustaka Setia
Jones, E.R dan Chiulders, R.L. 1994. Contemporary Collage Physics, Second Edition. New
York: Addison Wesley Longman.
www.wikipedia.com
www.google.com
GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
Disusun Oleh
NAMA
: Alfiana Ramadhani
KELAS
: X4
NIS
: 15043
NO.URUT
: 02
SMA NEGERI 1 WATAMPONE
TAHUN PELAJARAN 2011/2012
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT. Atas berkat dan rahmatNyalah, sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah ini sengan baik dan tepat pada
waktunya yang berjudul “GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK”.
Dalam penulisan makalah ini, penulis banyak mendapat banyak mendapat bantuan dan
dukungan dari berbagai pihak. Baik berupa bantuan material maupun dorongan moril yang
sangat bermanfaat bagi penulis. Untuk itu, penulis berkewajiban untuk menyampaikan
banyak ucapan terima kasih yang tak terhingga kepada semua pihak yang telah membantu
penulis.
Selain itu, penulis menyadari bahwa makalah ini masih memiliki banyak kekurangan
dan sangat jauh dari kata “sempurna”. Karen itu, penulis mengharapkan kritikan dan saransaran yang sifatnya membangun demi untuk p`enyempurnaan makalah ini. Namun, kami
tetap berharap makalah ini dapat bermanfaat bagi semua kalangan khususnya bagi para
pelajar.
Penulis pun tak lupa ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada
guru FISIKA kami, yaitu Bapak Drs.Usman Abdullah yang telah memberikan tugas untuk
membuat makalah ini. Demikian lah yang dapat penulissampaikan. Lebih dan kurangnya
mohon dimaafkan.
Semoga Allah SWT, memberikan pahala kepada semua pihak yang telah membantu
kami dalam rangka penulisan makalah ini dan semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi
yang memerlukannya. Amin.
Watampone, 14 Juni 2012
Penulis
DAFTAR ISI
Halaman Judul................................................................................................................. i
Kata Pengantar................................................................................................................. ii
Daftar isi........................................................................................................................... iii
Bab I Pendahuluan........................................................................................................... 1
A. Latar Belakang..................................................................................................... 1
B. Rumusan Masalah................................................................................................ 1
Bab II Pembahasan.......................................................................................................... 2
A. Pengertian Gelombang Elektromagnetik............................................................. 2
B. Kegunaan Gelombang Elektromagnetik............................................................... 3
D. Spektrum Gelombang Elektromagnetik............................................................... 4
E. Pemanfaatan Gelombang Elektromagnetik........................................................... 4
Bab III Penutup................................................................................................................. 8
A. Kesimpulan......................................................................................................... 8
B. Saran................................................................................................................... 8
DaftarPustaka.................................................................................................................... 9
BAB 1
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Terjadinya gelombang elektromagnetik, arus listrik dapat menghasilkan (menginduksi)
medan magnet. Ini dikenal sebagai gejala induksi magnet. Peletak dasar konsep ini adalah
Oersted yang telah menemukan gejala ini secara eksperimen dan dirumuskan secara lengkap
oleh Ampere. Gejala induksi magnet dikenal sebagai Hukum Ampere. Kedua, medan magnet
yang berubah-ubah terhadap waktu dapat menghasilkan (menginduksi) medan listrik dalam
bentuk arus listrik. Gejala ini dikenal sebagai gejala induksi elektromagnet. Konsep induksi
elektromagnet ditemukan secara eksperimen oleh Michael Faraday dan dirumuskan secara
lengkap oleh Joseph Henry. Hukum induksi elektromagnet sendiri kemudian dikenal sebagai
Hukum Faraday-Henry.
Dari kedua prinsip dasar listrik magnet di atas dan dengan mempertimbangkan konsep
simetri yang berlaku dalam hukum alam, James Clerk Maxwell mengajukan suatu usulan.
Usulan yang dikemukakan Maxwell, yaitu bahwa jika medan magnet yang berubah terhadap
waktu dapat menghasilkan medan listrik maka hal sebaliknya boleh jadi dapat terjadi.
Dengan demikian Maxwell mengusulkan bahwa medan listrik yang berubah terhadap waktu
dapat menghasilkan (menginduksi) medan magnet. Usulan Maxwell ini kemudian menjadi
hukum ketiga yang menghubungkan antara kelistrikan dan kemagnetan. Jadi, prinsip ketiga
adalah medan listrik yang berubah-ubah terhadap waktu dapat menghasilkan medan magnet.
Prinsip ketiga ini yang dikemukakan oleh Maxwell pada dasarnya merupakan pengembangan
dari rumusan hukum Ampere.
Oleh karena itu, prinsip ini dikenal dengan nama Hukum Ampere-Maxwell. Dari ketiga
prinsip dasar kelistrikan dan kemagnetan di atas, Maxwell melihat adanya suatu pola dasar.
Medan magnet yang berubah terhadap waktu dapat membangkitkan medan listrik yang juga
berubah-ubah terhadap waktu, dan medan listrik yang berubah terhadap waktu juga dapat
menghasilkan medan magnet. Jika proses ini berlangsung secara kontinu maka akan
dihasilkan medan magnet dan medan listrik secara kontinu. Jika medan magnet dan medan
listrik ini secara serempak merambat (menyebar) di dalam ruang ke segala arah maka ini
merupakan gejala gelombang. Gelombang semacam ini disebut gelombang elektromagnetik
karena terdiri dari medan listrik dan medan magnet yang merambat dalam ruang.
B. Rumusan Masalah
1.
2.
3.
4.
Apa pengertian gelombang elektromagnetik ?
Apakah kegunaan gelombang elektromagnetik ?
Jelaskan tentang spektrum gelombang elektromagnetik ?
Bagaimanakah pemanfaatan gelombang elektromagnetik ?
BAB II
PEMBAHASAN
A. Pengertian Gelombang Elektromagnetik
James Clerk Maxwell (1831-1879), adalah orang pertama yang menghitung besar laju
rambatan gelombang elektro-magnet dalam ruang hampa. Cahaya termasuk gelombang
elektro-magnetik. Cepat rambat gelombang elektromagnetik (c) tergantung dari permitivitas
(ε ) dan permeabilitas ( µ) zat.
εr = permeabilitas relatif
εo = permeabilitas udara
Untuk medium hampa udara, Untuk medium hampa udara, εr dan µr masing-masing
sama dengan 1. Cepat rambat gelombang elektromagnetik dengan εo= 8,85 x 10-12 dan µo =
4x 10-7 diperoleh sebesar c = 3 x 108 m/s. Dengan demikian dapat dihitung cepat rambat
gelombang elektromagnetik pada suatu medium, jika diketahui permitifitas dan permeabilitas
relatifnya.
Hubungan panjang gelombang () dan frekuensi gelombang (f) dinyatakan dengan rumus
C = cepat rambat gelombang
= panjang gelombang
f = frekuensi
Hubungan antara medan listrik (E), medan magnet (B), dan arah rambatan (c)
gelombang elektromagnetik dapat ditentukan dengan menggunakan aturan tangan kiri.
Elektromagnetik dari kata “Elektro” dan “Magnetik” yang berarti gelombang yang terdiri dari
energy Listrik dan Magnet yang memancar dengan sumber Muatan yang bergerak bolakbalik. System kerja elektromagnetik merambat dengan system tangan kanan manusia yaitu
arah jari keatas adalah Medan Listrik, arah telapak tangan adalah Medan Magnet, dan arah
jempol adalah arah merambat vektor gelombang.
Gelombang Elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat walau tidak ada
medium. Energi elektromagnetik merambat dalam gelombang dengan beberapa karakter yang
bisa diukur, yaitu: panjang gelombang/wavelength, frekuensi, amplitude/amplitude,
kecepatan. Amplitudo adalah tinggi gelombang, sedangkan panjang gelombang adalah jarak
antara dua puncak. Frekuensi adalah jumlah gelombang yang melalui suatu titik dalam satu
satuan waktu. Frekuensi tergantung dari kecepatan merambatnya gelombang. Karena
kecepatan energi elektromagnetik adalah konstan (kecepatan cahaya), panjang gelombang
dan frekuensi berbanding terbalik. Semakin panjang suatu gelombang, semakin rendah
frekuensinya, dan semakin pendek suatu gelombang semakin tinggi frekuensinya.
Energi elektromagnetik dipancarkan, atau dilepaskan, oleh semua masa di alam semesta
pada level yang berbeda-beda. Semakin tinggi level energi dalam suatu sumber energi,
semakin rendah panjang gelombang dari energi yang dihasilkan, dan semakin tinggi
frekuensinya. Perbedaan karakteristik energi gelombang digunakan untuk mengelompokkan
energi elektromagnetik.
B. Kegunaan Gelombang Elektromagnetik
Saat ini hampir semua manusia memiliki peralatan yang satu ini. Dia begitu kecil yang
bisa dengan nyaman diletakkan di dalam saku, namun dianggap memiliki fungsi yang sangat
besar terutama untuk berkomunikasi. Ya, benda itu adalah sebuah ponsel (telepon seluler).
Saat ini ponsel tidak hanya digunakan untuk menelpon saja tetapi juga untuk fungsi lain
seperti mengirim dan menerima pesan singkat (sms), mendengarkan musik, atau mengambil
foto. Bagaimana perangkat ponsel dapat terhubung dengan perangkat ponsel yang lain
padahal mereka saling berjauhan?
Konsep yang bisa menjelaskan fenomena ini adalah konsep gelombang
elektromagnetik. Dan, konsep gelombang elektromagnetik ternyata sangat luas tidak hanya
berkaitan dengan TV atau ponsel saja, melainkan banyak aplikasi lain yang bisa sering kita
temukan sehari-hari di sekitar kita. Aplikasi tersebut meliputi microwave, radio, radar, atau
sinar-x.
Sebagaimana yang telah dibahas sebelumnya bahwa ada dua hukum dasar yang
menghubungkan gejala kelistrikan dan kemagnetan.Pertama, arus listrik dapat menghasilkan
(menginduksi) medan magnet. Ini dikenal sebagai gejala induksi magnet. Peletak dasar
konsep ini adalah Oersted yang telah menemukan gejala ini secara eksperimen dan
dirumuskan secara lengkap oleh Ampere. Gejala induksi magnet dikenal sebagai Hukum
Ampere.
-
Michael Faraday, penemu induksi elektromagnetik:
Kedua, medan magnet yang berubah-ubah terhadap waktu dapat menghasilkan
(menginduksi) medan listrik dalam bentuk arus listrik. Gejala ini dikenal sebagai gejala
induksi elektromagnet. Konsep induksi elektromagnet ditemukan secara eksperimen oleh
Michael Faraday dan dirumuskan secara lengkap oleh Joseph Henry. Hukum induksi
elektromagnet sendiri kemudian dikenal sebagai Hukum Faraday-Henry.
Dari kedua prinsip dasar listrik magnet di atas dan dengan mempertimbangkan konsep
simetri yang berlaku dalam hukum alam, James Clerk Maxwell mengajukan suatu usulan.
Usulan yang dikemukakan Maxwell, yaitu bahwa jika medan magnet yang berubah terhadap
waktu dapat menghasilkan medan listrik maka hal sebaliknya boleh jadi dapat terjadi.
Dengan demikian Maxwell mengusulkan bahwa medan listrik yang berubah terhadap waktu
dapat menghasilkan (menginduksi) medan magnet. Usulan Maxwell ini kemudian menjadi
hukum ketiga yang menghubungkan antara kelistrikan dan kemagnetan.
-
James Clerk Maxwell peletak dasar teori gelombang elektromagnetik:
Jadi, prinsip ketiga adalah medan listrik yang berubah-ubah terhadap waktu dapat
menghasilkan medan magnet. Prinsip ketiga ini yang dikemukakan oleh Maxwell pada
dasarnya merupakan pengembangan dari rumusan hukum Ampere. Oleh karena itu, prinsip
ini dikenal dengan nama Hukum Ampere-Maxwell.
Dari ketiga prinsip dasar kelistrikan dan kemagnetan di atas, Maxwell melihat adanya
suatu pola dasar. Medan magnet yang berubah terhadap waktu dapat membangkitkan medan
listrik yang juga berubah-ubah terhadap waktu, dan medan listrik yang berubah terhadap
waktu juga dapat menghasilkan medan
C. Spektrum Gelombang Elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik yang dirumuskan oleh Maxwell ternyata terbentang dalam
rentang frekuensi yang luas. Sebagai sebuah gejala gelombang, gelombang elektromagnetik
dapat diidentifikasi berdasarkan frekuensi dan panjang gelombangnya. Cahaya merupakan
gelombang elektromagnetik sebagaimana gelombang radio atau sinar-X.
Masing-masing memiliki penggunaan yang berbeda meskipun mereka secara fisika
menggambarkan gejala yang serupa, yaitu gejala gelombang, lebih khusus lagi gelombang
elektromagnetik. Mereka dibedakan berdasarkan frekuensi dan panjang gelombangnya.
Gambar di atas menunjukkan spektrum gelombang elektromagnetik.
Cahaya merupakan gelombang elektromagnetik. Akan tetapi, spektrum gelombang
elektromagnetik masih terdiri dari berbagai jenis gelombang lainnya, yang dibedakan
berdasarkan frekuensi atau panjang gelombangnya. Spektrum gelombang elektromagnetik,
menurut ITU berdasarkan besar frekuensinya dapat dibagi menjadi: Extramely low
freguency, Very low freguncy, low freguency, medium freguensi, high freguency, very high
freguency (VHF), ultrahigh freguency (UHF), superhigh freguency (SHF), extremely high
freguency (EHF), dan tremendously high freguency (THF).
D. Pemanfaatan Gelombang Elektromagnetik
Pemanfaatan Spektrum Gelombang Elektromagnetik dalam Kehidupan- Jauh sebelum
Maxwell meramalkan gelombang elektromagnetik, cahaya telah dipandang sebagai
gelombang. Akan tetapi, tidak seorang pun tahu jenis gelombang apakah cahaya itu. Baru
setelah adanya hasil perhitungan Maxwell tentang kecepatan gelombang elektromagnetik dan
bukti eksperimen oleh Hertz, cahaya dikategorikan sebagai gelombang elektromagnetik.
Tidak hanya cahaya yang termasuk gelombang elektromagnetik melainkan masih banyak lagi
jenis-jenis yang termasuk gelombang elektromagnetik.
Gelombang elektromagnetik telah dibangkitkan atau dideteksi pada jangkauan
frekuensi yang lebar. Jika diurut dari frekuensi terbesar hingga frekuensi terkecil, yaitu sinar
gamma, sinar-X, sinar ultraviolet, sinar tampak (cahaya), sinar inframerah, gelombang mikro
(radar), gelombang televisi, dan gelombang radio. Gelombang-gelombang ini disebut
spektrum gelombang elektromagnetik. Berikut adalah pemanfaatan gelombang
elektromagnetik pada spektrum tersebut :
- Sinar Gamma
Sinar gamma merupakan salah satu spektrum gelombang elektromagnetik yang
memiliki frekuensi paling besar atau panjang gelombang terkecil. Frekuensi yang dimiliki
sinar gamma berada dalam rentang 1020 Hz sampai 1025 Hz. Sinar gamma dihasilkan dari
peristiwa peluruhan inti radioaktif. Inti atom unsur yang tidak stabil meluruh menjadi inti
atom unsur lain yang stabil dengan memancarkan sinar radioaktif, di antaranya sinar alfa,
sinar beta, dan sinar gamma.
Di antara ketiga sinar radioaktif ini, yang termasuk gelombang elektromagnetik adalah
sinar gamma. Sementara dua lainnya merupakan berkas partikel bermuatan listrik. Jika
dibandingkan dengan sinar alfa dan sinar beta, sinar gamma memiliki daya tembus yang
paling tinggi sehingga dapat menembus pelat logam hingga beberapa sentimeter. Sekarang,
sinar gamma banyak dimanfaatkan dalam bidang kedokteran, diantaranya untuk mengobati
penyakit kanker dan mensterilkan peralatan rumah sakit. Selain itu, sinar gamma dapat
digunakan untuk melihat kerusakan pada logam.
- Sinar-X
Sinar-X, dikenal juga sebagai sinar Röntgen. Nama ini diambil dari penemunya, yaitu
Wilhelm C. Röntgen (1845 – 1923). Sinar-X dihasilkan dari peristiwa tumbukan antara
elektron yang dipercepat pada beda potensial tertentu. Sinar-X digunakan dalam bidang
kedokteran, seperti untuk melihat struktur tulang yang terdapat dalam tubuh manusia. Jika
Anda pernah mengalami patah tulang, sinar ini dapat membantu dalam mencari bagian tulang
yang patah tersebut. Hasil dari sinar ini berupa sebuah film foto yang dapat menembus
hingga pada bagian tubuh yang paling dalam. Orang yang sering merokok dengan yang tidak
merokok akan terlihat bedanya dengan cara menyinari bagian tubuh, yaitu paru-paru. Paruparu orang yang merokok terlihat bercak-bercak berwarna hitam, sedangkan pada normalnya
paru-paru manusia cenderung utuh tanpa bercak.
- Sinar Ultraviolet
Sinar ultraviolet dihasilkan dari radiasi sinar Matahari. Selain itu, dapat juga dihasilkan
dari transisi elektron dalam orbit atom. Jangkauan frekuensi sinar ultraviolet, yaitu berkisar
diantara 105 hertz sampai dengan 1016 hertz. Sinar ultraviolet dapat berguna dan dapat juga
berbahaya bagi kehidupan manusia. Sinar ultraviolet dapat dimanfaatkan untuk mencegah
agar bayi yang baru lahir tidak kuning warna kulitnya. Selain itu, sinar ultraviolet yang
berasal dari Matahari dapat merangsang tubuh manusia untuk memproduksi vitamin D yang
diperlukan untuk kesehatan tulang. Sinar ultraviolet tidak selamanya bermanfaat. Lapisan
ozon di atmosfer Bumi (pada lapisan atmosfer) berfungsi untuk mencegah supaya sinar
ultraviolet tidak terlalu banyak sampai ke permukaan Bumi. Jika hal tersebut terjadi, akan
menimbulkan berbagai penyakit pada manusia, terutama pada kulit.
- Sinar Tampak
Sinar tampak atau cahaya merupakan gelombang elektromagnetik yang dapat dilihat
dan sangat membantu dalam penglihatan. Anda tidak akan dapat melihat apapun tanpa
bantuan cahaya. Sinar tampak memiliki jangkauan panjang gelombang yang sempit, mulai
dari 400 nm sampai dengan 700 nm. Sinar tampak terdiri atas tujuh spektrum warna, jika
diurutkan dari frekuensi terkecil ke frekuensi terbesar, yaitu merah, jingga, kuning, hijau,
biru, nila, dan ungu (disingkat mejikuhibiniu). Sinar tampak atau cahaya digunakan sebagai
penerangan ketika di malam hari atau ditempat yang gelap. Selain sebagai penerangan, sinar
tampak digunakan juga pada tempat-tempat hiburan, rumah sakit, industri, dan
telekomunikasi.
- Sinar Inframerah
Sinar inframerah memiliki jangkauan frekuensi antara 1011 hertz sampai 1014hertz.
Sinar inframerah dihasilkan dari transisi elektron dalam orbit atom. Benda yang memiliki
temperatur yang lebih relatif terhadap lingkungannya akan meradiasikan sinar inframerah,
termasuk dari dalam tubuh manusia. Sinar ini dimanfaatkan, di antaranya untuk pengindraan
jarak jauh, transfer data ke komputer, dan pengendali jarak jauh (remote control).
Seorang tentara yang sedang berperang dapat melihat musuhnya dalam kegelapan
dengan bantuan kacamata inframerah yang dapat melihat hawa panas dari seseorang. Dengan
menggunakan kacamata ini dengan sangat mudah seseorang dapat ditemukan dalam ruangan
gelap. Sinar inframerah dapat digunakan juga dalam bidang kedokteran, seperti diagnosa
kesehatan. Sirkulasi darah dalam tubuh Anda dapat terlihat dengan menggunakan bantuan
sinar inframerah. Selain itu, penyakit seperti kanker dapat dideteksi dengan menyelidiki
pancaran sinar inframerah dalam tubuh Anda.
- Gelombang Mikro
Gelombang mikro dihasilkan oleh rangkaian elektronik yang disebut osilator. Frekuensi
gelombang mikro sekitar 1010 Hz. Gelombang mikro disebut juga sebagai gelombang radio
super high frequency. Gelombang mikro digunakan, di antaranya untuk komunikasi jarak
jauh, radar (radio detection and ranging), dan memasak (oven). Di pangkalan udara, radar
digunakan untuk mendeteksi dan memandu pesawat terbang untuk mendarat dalam keadaan
cuaca buruk.
Antena radar memiliki dua fungsi, yaitu sebagai pemancar gelombang dan penerima
gelombang. Gelombang mikro yang dipancarkan dilakukan secara terarah dalam bentuk
pulsa. Ketika pulsa dipancarkan dan mengenai suatu benda, seperti pesawat atau roket pulsa
akan dipantulkan dan diterima oleh antena penerima, biasanya ditampilkan dalam osiloskop.
Jika diketahui selang waktu antara pulsa yang dipancarkan dengan pulsa yang diterima Δt dan
kecepatan gelombang elektromagnetik c = 3 × 108 m/s, jarak antara radar dan benda yang
dituju (pesawat atau roket), dapat dituliskan dalam persamaan berikut
s = ½ c.Δt
dengan: s = jarak antara radar dan benda yang dituju (m),
c = kecepatan gelombang elektromagnetik (3 × 108 m/s), dan
Δt = selang waktu (s).
Angka 2 yang terdapat pada Persamaan muncul karena pulsa melakukan dua kali
perjalanan, yaitu saat dipancarkan dan saat diterima. Saat ini radar sangat membantu dalam
pendaratan pesawat terbang ketika terjadi cuaca buruk atau terjadi badai. Radar dapat berguna
juga dalam mendeteksi adanya pesawat terbang atau benda asing yang terbang memasuki
suatu wilayah tertentu.
- Gelombang Radio
Mungkin Anda sudah tahu atau pernah mendengar gelombang ini. Gelombang radio
banyak digunakan, terutama dalam bidang telekomunikasi, seperti handphone, televisi, dan
radio. Di antara spektrum gelombang elektromagnetik, gelombang radio termasuk ke dalam
spektrum yang memiliki panjang gelombang terbesar dan memiliki frekuensi paling kecil.
Gelombang radio dihasilkan oleh elektron pada kawat penghantar yang menimbulkan arus
bolak-balik pada kawat. Kenyataannya arus bolak-balik yang terdapat pada kawat ini,
dihasilkan oleh gelombang elektromagnetik.
Gelombang radio ini dipancarkan dari antena pemancar (transmitter) dan diterima oleh
antena penerima (receiver). Jika dibedakan berdasarkan frekuensinya, gelombang radio
dibagi menjadi beberapa band frekuensi. Nama-nama band frekuensi beserta kegunaannya
dapat Anda lihat pada tabel berikut ini.
Rentang Frekuensi Gelombang Radio, berikut nama band, singkatan, frekuensi, panjang
gelombang, dan Contoh Penggunaan:
a.
b.
c.
d.
e.
f.
g.
h.
i.
j.
k.
Extremely Low Frequency(ELF)=(3 – 30GHz),(105 – 104km),Komunikasi dengan
bawah laut.
Super Low Frequency(SLF)=(30 – 300GHz),(104 – 103km),Komunikasi dengan
bawah laut.
Ultra Low Frequency(ULF)=(300 – 3000Hz),(103 – 102km),Komunikasi dalam
pertambangan.
Very Low Frequency(VLF)=(3 – 30GHz),(102 – 104km),Komunikasi di bawah
laut.
Low Frequency(LF)=(30 – 300GHz),(10 – 1km)
Navigasi.
Medium Frequency(MF)=(300 – 3000GHz),(1 – 10–1km),Siaran radio AM.
High Frequency(HF)=(3 – 30GHz),(10–1 – 10–2km),Radio amatir.
Very High Frequency(VHF)=(30 – 300GHz),(10–2 – 10–3km),Siaran radio FM
dan televisi.
Ultra High Frequency(UHF)=(300 – 3000Hz),(10–3 – 10–4km),Televisi dan
handphone.
Super High Frequency(SHF)=(3 – 30GHz),(10–4 – 10–5km),Wireless LAN.
ExtremelyHighFrequency(EHF)=(30 – 300GHz),(10–5 – 10–6km),Radio
astronomi.
Manfaat Gelombang Elektromagnetik di bidang teknologi (Fisika):
diketahui. Rentang/spektrum Gelombang Elektromagnetik (GEM). Terdiri dari
beberapa urutan, yakni sinar gamma, sinar X, ultra violet, cahaya tampak, infra merah,
gelombang mikro, gelombang TV dan gelombang radio, dst dalam urutan ini frekuensinya
makin kecil, tapi panjang gelombangnya makin besar.
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Begitu besar peranan gelombang elektromagnetik yang bermanfaat dalam kehidupan
kita sehari-hari, tanpa kita sadari keberadaannya.
Spektrum elektromagnetik adalah rentang semua radiasi elektromagnetik yang
mungkin. Spektrum elektromagnetik dapat dijelaskan dalam panjang gelombang, frekuensi,
atau tenaga per foton. Spektrum ini secara langsung berkaitan :
Spektrum elektromagnetik dapat dibagi dalam beberapa daerah yang terentang dari
sinar gamma gelombang pendek berenergi tinggi sampai pada gelombang mikro dan
gelombang radio dengan panjang gelombang sangat panjang. Pembagian ini sebenarnya tidak
begitu tegas dan tumbuh dari penggunaan praktis yang secara historis berasal dari berbagai
macam metode deteksi. Biasanya dalam mendeskripsikan energi spektrum elektromagnetik
dinyatakan dalam elektronvolt untuk foton berenergi tinggi (di atas 100 eV), dalam panjang
gelombang untuk energi menengah, dan dalam frekuensi untuk energi rendah (? = 0,5 mm).
Istilah “spektrum optik” juga masih digunakan secara luas dalam merujuk spektrum
elektromagnetik, walaupun sebenarnya hanya mencakup sebagian rentang panjang
gelombang saja (320 – 700 nm)[1].
Dan beberapa contoh spektrum elektromagnetik seperti :
-
Radar (Radio Detection And Ranging),digunakan sebagai pemancar dan penerima
gelombang).
Infra Merah.
Dihasilkan dari getaran atom dalam bahan dan dimanfaatkan untuk mempelajari
struktur molekul.
Sinar tampak.
Mempunyai panjang gelombang 3990 Aº – 7800 Aº.
Ultra ungu.
Dimanfaatkan untuk pengenalan unsur suatu bahan dengan teknik spektroskopi.
B. Saran
Dengan adanya gelombang elektromagnetik, kita dimudahkan dalam berbagai bidang
kehidupan. Seperti dibidang kesehatan, industry, bahkan teknologi. Maka dari itu, sudah
selayaknya kita menggunakannya serta memanfaatkan seefektif dan seefisien mungkin
gelombang elektromagnetik tersebut.
DAFTAR PUSTAKA
Tim Redaksi Pustaka Setia. 2005. Panduan SPMB Ipa 2006. Bandung: Pustaka Setia
Jones, E.R dan Chiulders, R.L. 1994. Contemporary Collage Physics, Second Edition. New
York: Addison Wesley Longman.
www.wikipedia.com
www.google.com