BAB II Gelombang Elektromagnetik Pengertian

Materi fisika Gelombang Elektomagnetik

BAB II
Gelombang Elektromagnetik
a) Pengertian Gelombang Elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat tanpa memerlukan
medium dan merupakan gelombang transversal. Namun gelombang elektromagnetik
merupakan gelombang medan, bukan gelombang mekanik (materi). Pada gelombang
elektromagnetik,medan listrik E selalu tegak lurus arah medan magnetik B dan keduanya
tegak lurus arah rambat gelombang. Gangguan gelombang elektromagnetik terjadi karena
medan listik dan medan magnet, oleh karena itu gelombang elektromagnetik dapat merambat
dalam ruang vakum.
Medan listrik dan medan magnet pada
gelombang elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik berasal
dari matahari dan angkasa:


Peralatan elektronik,



Pemancar radio/TV,



Satelit, monitor TV,



Komputer,



Kilat,



Bahan radioaktif,



Alat Rontgen,



Bara api



Blok mesin yang panas.

Secara umum dapat dikatakan gelombang elektromagnetik muncul dari partikel
bermuatan yang dipercepat (bergetar, perputar, diperlambat dan dipercepat).

Design by kelompok IV

Page 1

Materi fisika Gelombang Elektomagnetik
Energi elektromagnetik merambat dalam gelombang dengan beberapa karakter yang bisa

diukur, yaitu:


Panjang gelombang/wavelength, adalah jarak antara dua puncak.



Frekuensi, adalah jumlah gelombang yang melalui suatu titk dalam satu putaran
waktu.



Amplitude/amplitude, adalah tinggi gelombang.



Kecepatan.

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.
Ciri-ciri gelombang elektromagnetik :
Dari uraian tersebut diatas dapat disimpulkan beberapa ciri gelombang elektromagnetik
adalah sebagai berikut:
1) Perubahan medan listrik dan medan magnetik terjadi pada saat yang bersamaan,
sehingga kedua medan memiliki harga maksimum dan minimum pada saat yang
sama dan pada tempat yang sama.
2) Arah medan listrik dan medan magnetik saling tegak lurus dan keduanya tegak
lurus terhadap arah rambat gelombang.
3) Dari ciri no 2 diperoleh bahwa gelombang elektromagnetik merupakan gelombang
transversal.
4) Seperti halnya gelombang pada umumnya, gelombang elektromagnetik
mengalami peristiwa pemantulan, pembiasan, interferensi, dan difraksi. Juga
mengalami peristiwa polarisasi karena termasuk gelombang transversal.

5) Cepat rambat gelombang elektromagnetik hanya bergantung pada sifat-sifat listrik
dan magnetik medium yang ditempuhnya.

Design by kelompok IV

Page 2

Materi fisika Gelombang Elektomagnetik

b) Gelombang Elektromagnetik menurut
Hipotesis Maxwell
Maxwell adalah salah seorang ilmuwan Fisika yang berjasa dalam
kemajuan ilmu pengetahuan serta teknologi yang berhubungan dengan gelombang. Maxwell
berhasil mempersatukan penemuan-penumuan dari berbagai fisikawan diantaranya Ampere
dan Faraday. DenganTeori Maxwel tentang gelombang ekektromagnetik mempersatukan
Kedua teori ini dimana menurut Faraday ”medan listrik dapat ditimbulkan dari
perubahan medan magnet”.
Sedangkan Maxwell membuat hipotesa bahwa, medan listrik yang berubah terhadap waktu
akan menghasilkan medan magnet, yang sama halnya dengan dengan medan magnet yang
berubah terhadap waktu akan menghasilkan akan menghasilkan medan listrik.

Hal ini melengkapi teori maxwell , yaitu hubungan yang sangat penting antara medan listrik
dan medan magnet yang dikenal dengan persamaan Maxwell.
Hipotesis Maxwell “ James Clark Maxwell ” dengan mengacu pada 3 fakta relasi antara
listrik dan magnet yang sudah ditemukan:
1.

Percobaan Oersted yang berhasil membuktikan : arus listrik dalam konduktor
menghasilkan medan magnet disekitarnya (jarum kompas menyimpang bila di dekatkan
pada kawat yang dialiri arus listrik).

2.

Percobaan Faraday yang berhasil membuktikan batang konduktor yang menghasilkan
GGL induksi pada kedua ujungnya bila memotong medan magnet

3.

Percobaan Faraday yang menunjukkan 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.

Design by kelompok IV

Page 3

Materi fisika Gelombang Elektomagnetik
Bila Hipotesa Maxwell benar, konsekuensinya perubahan medan listrik akan mengakibatkan
medan magnet yang juga berubah serta sebaliknya dan keadaan ini akan terus berulang.
Medan magnet atau medan listrik yang muncul akibat perubahan medan listrik atau medan
magnet sebelumnya akan bergerak (merambat) menjauhi tempat awal kejadian. Perambatan
medan listrik dan medan magnet inilah yang disebut sebagai gelombang elektromagnetik.
Kebenaran Hipotesa Maxwell tentang adanya gelombang elektromagnetik pada akhirnya
dibuktikan oleh “ Heinrich Hertz”.
Dengan Teori Maxwel tentang gelombang ekektromagnetik mempersatukan pula teori
Newton serta Huygesa tentang ilmu cahaya. Menurut teori maxwell tentang gelombang
elektromagnetik bahwa cahaya adalah suatu bentuk radiasi gelombang elektromagnetik.

Gelombang elektromagnetik dihasilkan oleh muatan yang dipercepat terdiri dari medan
magnet B dan Medan listrik E yang bergetar saling tegak lurus serta keduanya tegak lurus
arah perambatan gelombang. Sehingga gelombang elektromagnetik temasuk gelombang
transversal. Dengan Teori Maxwel tentang gelombang ekektromagnetik, Maxwell
menghitung cepat rambat gelomabang elektromagnetik dengan persamaan.
Keterangan :


C= cepat rambat gelombang elektromagnetik



μₒ = permeabilitas ruang hampa = 4π x 10-7Wb/Am



Ԑₒ = permitivitas ruang hampa = 8,85418 x 10-12C2/N m2

Dengan memasukkan harga μₒ dan Ԑₒ diatas maka di peroleh cepat rambat gelombang
elektromagnetik sebesar c= 2,99792 x 108 m/s = 3 x 108 m/s.

Nilai tersebut ternyata sesuai dengan cepat rambat cahaya dalam ruang hampa. Dengan hasil
ini maka Maxwell mengatakan bahwa cahaya termasuk gelombang elektromagnetik.
Seperti gelombang mekanik maka cahaya mengalami gejala gelombang pada umumnya yaitu
reflksi(pemantulan), refraksi(pembiasan), interferensi, difraksi serta polarisasi.

Design by kelompok IV

Page 4

Materi fisika Gelombang Elektomagnetik
Dengan Teori Maxwel tentang gelombang ekektromagnetik menyimpulkan bahwa Sifat-sifat
gelombang elektromagnetik adalah sebagai berikut:
1. Perubahan medan listrik dan medan magnet terjadi pada saat yang bersamaan
sehingga kedua medan memiliki harga maksimum dan minimum pada saat yang sama
dan pada tempat yang sama.
2. Arah medan listrik dan medan magnet saling tegak lurus dan keduanya tegak lurus
terhadap arah rambat gelombang.
3. Gelombang elektromagnetik merupakan gelombang tranversal.
4. Mengalami peristiwa pemantulan, pembiasan, interferensi, difraksi juga polarisasi
5. Besar medan listrik dan medan magnet (E=cB)

6. Tidak dipengaruhi oleh medan listrik dan medan magnet karena gelombang
elektromagnetik tidak memiliki muatan
7. Kecepatan dalam ruang hampa sama dengan kecepatan di udara 3 x 108 m/s.

c) Sifat-sifat Gelombang Elektromagnetik
Dari beberapa percobaan yang telah dilakukan, Hertz berhasil mengukur bahwa radiasi
gelombang elektromagnetik frekuensi radio (100 MHz) yang dibangkitkan memiliki
kecepatan rambat sesuai dengan nilai yang diramalkan oleh Maxwell.
Di samping itu, eksperimen Hertz ini juga menunjukkan sifat-sifat gelombang dari cahaya,
yaitu pemantuan, pembiasan, interferensi, difraksi, dan polarisasi.
Dengan demikian, hipotesis Maxwell mengenai gelombang elektromagnetik telah terbukti
kebenarannya melalui eksperimen Hertz.
Dari uraian ini, dapat ditulis sifat-sifat gelombang elektromagnetik yaitu:
a. Dapat merambat dalam ruang hampa,
b. Merupakan gelombang transversal,
c. Dapat mengalami polarisasi,
d. Dapat mengalami pemantulan (refleksi),
Design by kelompok IV

Page 5

Materi fisika Gelombang Elektomagnetik
e. Dapat mengalami pembiasan (refraksi),
f. Dapat mengalami interferensi,

g. Dapat mengalami lenturan atau hamburan (difraksi),
h. Merambat dalam arah lurus.Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan Maxwell,
kecepatan gelombang elektromagnetik diruang hampa adalah sebesar 3 x 108 m/s yang
nilainya sama dengan laju cahaya terukur.

d) Sumber Gelombang Elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik dapat ditimbulkan dari berbagai sumber, yaitu:
1. Osilasi listrik.
2. Sinar matahari, menghasilkan sinar infra merah.
3. Lampu merkuri, menghasilkan ultra violet.
4. Penembakan elektron dalam tabung hampa pada keping logam, menghasilkan sinar
X (digunakan untuk rontgen).
5. Inti atom yang tidak stabil, menghasilkan sinar gamma
Sinar matahari menghasilkan gelombang elektromagnetik, diantaranya sinar infra red yang
dapat dimanfaatkan untuk mempelajari stuktur atom.




Penembakan electron dalam tabung hampa
Sekeping logam ditembak dengan electron yang berkecepatan tinggi menghasilkan
sejenis sinar, yang kemudian dinamai sinar x.
Inti atom yang tidak stabil
Inti atom yang tidak stabil akan memancarkan partikel-partikel sehingga menjadi
unsur lain. Dalam peristiwa peluruhan sering diiringi oleh pemancaran gelombang
elektromagnetik, diantaranya sinar gamma ( λ). Sinar ini tidak bermuatan sehingga
tidak mengalami pembelokan saat melewati daerah bermedan listrik. Serta memiliki
energy yang sangat besar.

Design by kelompok IV

Page 6

Materi fisika Gelombang Elektomagnetik

e) Spektrum Gelombang Elektromagnetik
Spektrum adalah sebuah kata lain yang berarti bayangan hitam. Kata Spektrum pertama kali
digunakan oleh Isaac Newton pada tahun 1671. Untuk menjelaskan bayangan sinar yang
dibentuk oleh prisma menyerupai pelangi yang berwarna warni yang dinamakan spektrum
gelombang elektromagnetik.
Spektrum gelombang elektromagnetik terdiri atas tujuh macam gelombang yang dibedakan
berdasarkan frekuensi serta panjang gelombang tetapi cepat rambat di ruang hampa adalah
sama.
Yaitu c =3 x 108 m/s.
Seperti yang didalam teori
Maxwell tentang gelombang
elektromagnetik. Frekuensi
gelombang terkecil adalah
gelombang cahaya serta panjang
gelombang terbesar sedangkan
frekuensi terbesar adalah sinar
gamma serta panjang gelombang
terpendek.
Urutannya adalah:


Gelombang radio dan







televisi
Gelombang mikro
Infra red
Cahaya tampak
Ultrviolet
Sinar gamma

Design by kelompok IV

Page 7

Materi fisika Gelombang Elektomagnetik
Urutan dari atas ke bawah adalah frekuensi makin besar serta panjang gelombang makin
pendek karena frekuensi dan panjang gelombang berbanding terbalik.
Berikut kegunaan serta sifat dari spektrum gelombang
elektromagnetik :

1. Gelombang radio dan Televisi
Gelombang radio dan televisi, memiliki frekuensi terkecil
untuk semua spektrum gelombang
elektromagnetik frekuensi dimulai dari 30 kHz .
Sumbernya adalah oscilator elektronik yang bergetar.
Gelombang ini memiliki kegunaan serta dikelompokkan
tergantung kepada panjang gelombangnya serta
frekuensinya. Mulai dari alat komunikasi radio FM, Televisi serta telepon.

Proses Gelombang Radio
Gelombang radio dihasilkan oleh muatan-muatan listrik yang dipercepat melalui kawat-kawat
penghantar. Muatan-muatan ini dibangkitkan oleh rangkaian elektronika yang disebut
osilator. Gelombang radio ini dipancarkan dari antena dan diterima oleh antena pula.

Penemuan Gelombang Radio
Orang pertama yang memberi petunjuk tentang kemungkinan adanya gelombang lain yang
lebih panjang dari gelombang inframerah adalah James Clerk Maxwell, ahli lisika dari
Skotlandia. Pada tahun 1864 ia menerbitkan beberapa makalah yang membahas tentang sifat
cahaya dan menunjukkan secara teori bahwa sifat tersebut merupakan suatu gerakan
gelombang magnet dan gelombang listrik. Maxwell berpendapat bahwa gelombanggelombang tersebut dapat meluas jauh di luar gelombang lnframerah. la juga mengemukakan
bahwa muatan listrik yang bergetar dapat menimbulkan gelornbann seperti tersebut di atas
dan gelombang itu berjalan melintasi angkasa dengan kecepatan cahaya lebih dari 300.000
km/dt.
Orang yang penama kali mertemukan gelombang tersebut secara percobaan adalah Elihu
Thomson. Dia adalah seorang guru di Sekolah Menengah Central Philadelpia. Pada tahun
1871, Elihu mengadakan percobaan dengan percikan listrik tegangan tinggi yang dapat
meloncat melintasi celah beberapa cm. Elihu rnenyambung salah satu dari ujung yang
dilewaii arus listrik ke sebuah pipa air dan uiung yang lain ke bagian atas meja logam.
Pada waktu percikan-percikan timbul, ia mernbuktikan bahwa ia dapat pergi ke bagianbagian gedung yang lebih jauh, memegang mata pisau dekat benda logam, dan menarik
peicikan-percikan darinya. Setelah dilakukan beberapa percobaan lain akhirnya ia sadar
bahwa ia telah mempertegas teori Maxwell. Energi yang menghasilkan percikan-percikan
Design by kelompok IV

Page 8

Materi fisika Gelombang Elektomagnetik
pada ujung pisau dipindahkan dari percikan asal oleh gelombang yang bergerak melintasi
angkasa.

Dengan menggunakan peralatan yang serupa pada tahun 1887, Heinrich Hertz memperoleh
efek yang sama. llmuwan Jerrnan tersebut disarnbut gembira oleh dunia dan gelombang
temuannya dinamakan gelombang Hertz yang akhirnya dikenal sebagai gelombang radio.

Pemanfaatan Gelombang Radio
NO

Nama Band

Singkatan

Frekuensi

Panjang
Gelombang

Manfaat

1.

Extremely
Low
Frequency
Super Low
Frequency
Ultra Low
Frequency
Very Low
Frequency

ELF

(3 – 30) Hz

(105 – 104) km

Komunikasi dengan
bawah laut

SLF

(30 – 300) Hz

(104 – 103) km

ULF

(300 – 3000)
Hz
(3 – 30) KHz

(103 – 102) km

Komunikasi dengan
bawah laut
Komunikasi di
dalam pertambangan
Komunikasi di
bawah laut

2.
3.
4.

VLF

(102 – 104) km

5.

Low
Frequency

LF

(30 – 300)
KHz

(10 – 1) km

Navigasi

6.

Medium
Frequency

MF

(300 – 3000)
KHz

(1 – 10–1) km

Siaran radio AM

7.

High
Frequency

HF

(3 – 30) MHz

(10–1 – 10–2) km

Radio amatir

8.

Very High
Frequency

VHF

(30 – 300)
MHz

(10–2 – 10–3) km

Siaran radio FM dan
televisi

9.

Ultra High
Frequency

UHF

(300 – 3000)
MHz

(10–3 – 10–4) km

Televisi
danhandphone

10.

Super High
Frequency

SHF

(3 – 30) GHz

(10–4 – 10–5) km

Wireless LAN

Design by kelompok IV

Page 9

Materi fisika Gelombang Elektomagnetik
11.

Extremely
High
Frequency

EHF

(30 – 300)
GHz

(10–5 – 10–6) km

Radio astronomi

Kerugian Gelombang Radio:
1.
2.

Induksi gelombang elektromagnetik yang ditimbulkan dari radiasi gelombang radio
Induksi gelombang elektromagnetik dapat memengaruhi ion positif dan ion negatif di
sekeliling pancaran radiasinya.
3.
Dalam tubuh manusia, terkandung ion-ion yang bermuatan positif dan negatif.
Muatan atau ion positif dan negatif di dalam tubuh mengalami keseimbangan apabila
tidak mendapat pengaruh terutama dari radiasi gelombang elektromagnetik. Jika
pengaruh radiasi tersebut telah melebihi batas ambang
yang dapat diterima oleh tubuh manusia, akan terjadi
ketidakseimbangan muatan (ion) di dalam tubuh
manusia yang kemudian akan berakibat pada
terganggunya fungsi-fungsi organ tubuh ataupun
metabolisme yang ada di dalam tubuh manusia.
4.
Jika hal ini terjadi terus menerus dalam jangka
waktu yang lama, kesehatan orang tersebut akan
terganggu atau sakit.

Gelombang Televisi
Gelombang televisi lebih tinggi frekuensinya dari gelombang radio FM. Sebagaimana
gelombang radio FM, gelombang televisi membawa informasi gambar dan suara. Gelombang
Televisi merambat pada frekuensi 100,000 Hz sampai 100,000,000,000 Hz, sementara
gelombang audio merambat pada frekuensi 20 Hz sampai 20,000 Hz. Pada siaran Televisi,
gelombang audio dan video tidak ditransmisikan langsung melainkan ditumpangkan pada
gelombang Televisi yang akan merambat melalui ruang angkasa.

Proses Gelombang Televisi
Gelombang ini tidak dipantulkan oleh ionosfer bumi, sehingga diperlukan penghubung
dengan satelit atau di permukaan bumi untuk tempat yang sangat jauh. Misalnya di wilayah
Bukittinggi dibangun sebuah stasiun penghubung (relay) yang letaknya dipuncak Gunung
Marapi.

Penemu Gelombang Televisi

Design by kelompok IV

Page 10

Materi fisika Gelombang Elektomagnetik
Penemu asal Skotlandia, John Logie Baird berhasil menunjukan cara pemancaran gambarbayangan bergerak di London pada tahun 1925, diikuti gambar bergerak monokrom pada
tahun 1926. Cakram pemindai Baird dapat menghasilkan gambar beresolusi 30 baris (cukup
untuk memperlihatkan wajah manusia) dari lensa dengan spiral ganda.

Manfaat Gelombang Televisi
1.

memancarkan jenis suara stereo

2.

memancarkan bunyi keliling di banyak negara

Kerugian Gelombang Televisi
1.

perlu adanya antenna antenna atau pemancar penghubung karena jangkauannya
sempit

2.

semakin tingginya risiko kanker
kolorektal, endometrial, ovarium, dan prostat
semakin tinggi resiko terkena kardiovaskular

2. Gelombang Mikro.
Gelombang mikro merupakan gelombang radio dengan
frekuensi paling tinggi (SHF=Super High Frekuensi), yaitu 3 GHz (3 x 109 Hz). Gelombang
mikro dihasilkan oleh peralatan yang dinamakan tabung klystron. Kegunaanya adalah
sebagaipenghantar energi panas yang digunakan pada oven mikrowave (mikrowave oven)
untuk memasak makan lebih cepat serta ekonomis. Kegunaan lain adalah pada antene
RADAR (Radio Detection and Ranging) pesawat radar ini bekerja menggunakan sifat
pemantulan seperti halnya pada binatang kelelawar yang menggunakan ultrasonic untuk
penginderaan.

Proses Gelombang Mikro
Gelombang elektromagnetik dilepaskan oleh pemancar. Apabila mengenai suatu benda yang
terbuat dari logam, maka gelombang tersebut akan dipantulkan yang kemudian gelombang
tersebut akan diterima oleh radar.

Penemuan Gelombang Mikro

Design by kelompok IV

Page 11

Materi fisika Gelombang Elektomagnetik
Tahun 1888, Heinrich Hertz adalah orang pertama yang mendemonstrasikan kewujudan
gelombang elektromagnet dengan membina sebuah alat yang menghasilkan dan mengesan
gelombang mikro di kawasan UHF.

Manfaat Gelombang Mikro
1.

Gelombang mikro ini dimanfaatkan pada pesawat radar (radio detection and ranging).

2.

Gelombang radar diaplikasikan untuk mendeteksi suatu objek,

3.

memandu pendaratan pesawat terbang,

4.

membantu pengamatan di kapal laut dan pesawat terbang pada malam hari atau cuaca
kabut,

5.

serta untuk menentukan arah dan posisi yang tepat.

6.

Gelombang ini dimanfaatkan dalam alat microwave,

7.

analisis struktur molekul dan atomik.

Kerugian Gelombang Mikro


Kesehatan
mengkonsumsi makanan yang diproses dengan microwave oven secara terus menerus
menyebabkan :

1.

Kerusakan otak yang menetap karena impuls listrik di otak mengalami ‘hubungan
pendek’ ( kortsluiting ) melalui de – polarisasi dan de – magnetisasi jaringan otak.

2.

Tubuh manusia tidak mampu memetabolisir ( memecah dan mengeluarkan ) produk
sampingan yang tidak dikenal dalam makanan yang diproses dengan microwave.

3.

Produksi hormon laki – laki dan perempuan diubah menjadi terhalang.

4.

Semua mineral, vitamin dan zat gizi menjadi menurun atau berubah sifatnya sehingga
tubuh tidak dapat menyerap maupun memecahnya.

5.

Mineral yang terkandung dalam sayuran diubah menjadi radikal bebas yang
menimbulkan kanker.

6.

Efek produk sampingan yang diciptakan oleh makanan yang diproses dengan
microwave bersifat menetap atau permanent dalam tubuh manusia.

Design by kelompok IV

Page 12

Materi fisika Gelombang Elektomagnetik
7.

Pertumbuhan kanker dan tumor lambung serta usus. Hal ini menjelaskan salah satu
sebab peningkatan tajam kanker usus besar di Amerika serikat.

8.

Terjadi peningkatan sel – sel kanker dalam darah manusia.

9.

Daya tahan kekebalan tubuh menjadi berkurang akibat perubahan kelenjar getah
bening dan serum darah.

10.

Hilangnya daya ingat, konsentrasi, stabilitas emosi dan penurunan kecerdasan.


Bersifat Karsinogenik. Banyak perdebatan mengenai paparan radiasi telepon
genggam dan microwave yang dipercaya dapat menyebabkan tumor otak. Beberapa
ahli mengatakan bahwa radiasi yang ada di microwave cukup rendah, sehingga risiko
timbulnya gangguan pada kesehatan tidak terlalu tinggi. Tetapi menurut International
Agency for Research on Cancer, gelombang radio frekuensi yang rendah tetap bisa
menimbulkan risiko kanker.



Neurologis. Orang yang pekerjaannya selalu menggunakan microwave dipercaya
kerap kali mengalami gejala seperti mata lelah, sakit kepala, cepat letih dan gangguan
tidur. Efek ini disebabkan oleh radiasi gelombang mikro yang mempengaruhi sistem
saraf pusat tubuh, menurut
Canadian Centre for
Occupational Health and Safety
(CCOHS). Selain itu, ada
penelitian yang mengungkapkan
bahwa gelombang mikro dapat
mengakibatkan orang
kehilangan memori,
ketidakmampuan belajar, dan
ADHD.

3. Infra merah.
Sinar infra merah memiliki daerah dengan jangkauan frekuensi 1011 sampai 1014 Hz. Sinar
infra merah dihasilkan oleh elektron dari molekul-molekul yang bergetar karena panas.
Misalnya bara api, nyala api, tubuh manusia. Sumber infra merah terbesar adalah matahari.
Sinar ini memiliki sifat membawa energi panas, sehingga dengan intensitas yang tinggi bisa
membakar kuli. Sifat lainnya tidak terlihat tetapi dapat menghitamkan pelat foto sehingga

Design by kelompok IV

Page 13

Materi fisika Gelombang Elektomagnetik
digunakan untuk penginderaan pada tempat gelap, kamera infra merah serta membuat foto
satelit seperti yang digunakan dalam google earth.

Proses Sinar Inframerah
Frekuensi gelombang ini dihasilkan oleh getaran-getaran elektron pada suatu atom atau bahan
yang dapat memancarkan gelombang elektromagnetik pada frekuensi khas.
Penemu Inframerah
Sir William Herschell, seorang astronom kerajaan Inggris secara tidak sengaja ketika william
sedang melakukan penelitian untuk mencari bahan penyaring optik.

Manfaat Sinar Inframerah:
Bidang Kesehatan,









Mengaktifkan molekul air dalam tubuh. Hal ini disebabkan karena inframerah
mempunyai getaran yang sama dengan molekul air. Sehingga, ketika molekul tersebut
pecah maka akan terbentuk molekul tunggal yang dapat meningkatkan cairan tubuh.
Meningkatkan sirkulasi mikro. Bergetarnya molekul air dan pengaruh inframerah
akan menghasilkan panas yang menyebabkan pembuluh kapiler membesar, dan
meningkatkan temperaturkulit, memperbaiki sirkulasi darah dan mengurani
tekanan jantung.
Meningkatkan metabolisme tubuh. jika sirkulasi mikro dalam tubuh
meningkat, racun dapat dibuang dari tubuh kita melalui metabolisme. Hal ini dapat
mengurangi beban liver dan ginjal.
Mengembangkan Ph dalam tubuh. Sinar inframerah dapat membersihkan darah,
memperbaiki tekstur kulit dan mencegah rematik karena asam urat yang tinggi.
Pancaran panas yang berupa pancaran sinar inframerah dari organ-organ tubuh dapat
dijadikan sebagai informasi kondisi kesehatan organ tersebut. Hal ini sangat bermanfaat
bagi dokter dalam diagnosis kondisi pasien sehingga ia dapat membuat keputusan
tindakan yang sesuai dengan kondisi pasien tersebut. Selain itu, pancaran panas
dalam intensitas tertentu dipercaya dapat digunakan untuk proses penyembuhan penyakit
seperti cacar.

Bidang komunikasi


Adanya sistem sensor infra merah. Sistem sensor ini pada dasarnya menggunakan
inframerah sebagai media komunikasi yang menghubungkan antara dua perangkat.
Penerapan sistem sensor infra ini sangat bermanfaat sebagai pengendali jarak
jauh, alarm keamanan, dan otomatisasi pada sistem. Adapun pemancar pada sistem ini
terdiri atas sebuah LED (Lightemitting Diode)infra merah yang telah dilengkapi dengan
rangkaian yang mampu membangkitkan data untuk dikirimkan melalui sinar inframerah,
sedangkan pada bagian penerima biasanya terdapatfoto transistor, fotodioda,

Design by kelompok IV

Page 14

Materi fisika Gelombang Elektomagnetik









atau modulasi infra merah yang berfungsi untuk menerima sinar inframerah yang
dikirimkan oleh pemancar.
Adanya kamera tembus pandang yang memanfaatkan sinar inframerah. Sinar
inframerah memang tidak dapat ditangkap oleh mata telanjang manusia, namun sinar
inframerah tersebut dapat ditangkap oleh kamera digital atau video handycam. Dengan
adanya suatu teknologi yang berupa filter iR PF yang berfungi sebagai penerus cahaya
infra merah, maka kemampuan kamera atau video tersebut menjadi meningkat. Teknologi
ini juga telah diaplikasikan ke kamera handphone
Untuk pencitraan pandangan seperti nightscoop
Inframerah digunakan untuk komunikasi jarak dekat, seperti
pada remote TV. Gelombang inframerah itu mudah untuk dibuat, harganya relatif murah,
tidak dapat menembus tembok atau benda gelap, serta memiliki fluktuasi daya tinggi dan
dapat diinterfensi oleh cahaya matahari.
Sebagai alat komunikasi pengontrol jarak jauh. Inframerah dapat bekerja dengan jarak
yang tidak terlalu jauh (kurang lebih 10 meter dan tidak ada penghalang)
Sebagai salah satu standardisasi komunikasi tanpa kabel. Jadi, inframerah dapat
dikatakan sebagai salah satu konektivitas yang berupa perangkat nirkabel yang digunakan
untuk mengubungkan atau transfer data dari suatu perangkat ke parangkat lain.
Penggunaan inframerah yang seperti ini dapat kita lihat pada handphone dan laptop yang
memiliki aplikasiinframerah. Ketika kita ingin mengirim file ke handphone, maka bagian
infra harus dihadapkan dengan modul infra merah pada PC. Selama proses pengiriman
berlangsung, tidak boleh ada benda lain yang menghalangi. Fungsi inframerah pada
handphone dan laptop dijalankan melalui teknologi IrDA (Infra red Data Acquition). IrDA
dibentuk dengan tujuan untuk mengembangkan sistem komunikasi via inframerah.

Bidang keruangan
Inframerah yang dipancarakan dalam bentuk sinar infra merah terhadap suatu objek, dapat
menghasilkan foto infra merah. Foto inframerah yang bekerja berdasarkan pancaran panas
suatu objek dapat digunakan untuk membuat lukisan panas dari suatu daerah atau objek.
Hasil lukisan panas dapat menggambarkan daerah mana yang panas dan tidak. Suatu lukisan
panas dari suatu gedung dapat digunakan untuk mengetahui dari zona bagian mana dari
gedung itu yang menghasilkan panas berlebihann sehingga dapat dilakukan perbaikanperbaikan yang diperlukan.
Bidang Industri




Lampu inframerah. Merupakan lampu pijar yang kawat pijarnya bersuhu di atas
±2500°K. hal ini menyebabkan sinar infra merah yang dipancarkannya menjadi lebih
banyak daripada lampu pijar biasa. Lampu infra merah ini biasanya digunakan untuk
melakukan proses pemanasan di bidang industri.
Pemanasan inframerah. Merupakan suatu kondisi ketika energi inframerah menyerang
sebuah objek dengan kekuatan energi elektromagnetik yang dipancarkan di atas -273 °C
(0°K dalam suhu mutlak). Pemanasan inframerah banyak digunakan pada alat-alat seperti,
pemanggang dan bola lampu (90% panas – 10% cahaya).

Design by kelompok IV

Page 15

Materi fisika Gelombang Elektomagnetik

Kerugian Inframerah
 Efek pada kulit
Terjadi perdebatan yang panjang mengenai IR menyebabkan thermal skin burn. Beberapa
laporan menyebutkan bahwa studi kerusakan disebabkan oleh sinar lampu putih dan lainnya
oleh laser tetapi asumsi dari semua kasus tersebut yang paling dicurigai adalah karena panas.
Yang sangat penting dan kritikal adalah memisahkan IR-C (dan IR-B) dari IR-A dimana
IR=A menekan secara baik ke dalam jaringan kulit dan lebih dalam sampai sub-cutis. IR-B
diabsorbsi ke dalam epidermis dan dermis tetapi tidak diabsorpsi sedalam radiasi IR-A. IR-C
secara total diabsorpsi di dalam stratum corneum dan permukaan epidermis dan pemanasan
yang dalam oleh IR-C hanya dapat dicapai dengan pertukaran panas.
 Efek pada mata
Data yang menyebutkan batas pajanan untuk pajanan kronis pada mata bagian atas terhadap
radiasi IR sangat terbatas. Sliney and Freasier (1973) menyatakan bahwa rata-rata kornea
terpajan dari radiasi IR dari sinar matahari pada 1mW cm-2,
mempertimbangkan bahwa mata jarang secara langsung
terpajan kecuali pada saat matahari terbit dan terbenam.
Pekerja pada kaca dan baja terpajan pada lingkungan panas
hingga radiasi IR dalam cakupan 80 – 400 mW cm-2 per
hari selama 10 -15 tahun (Sliney dan Wolbarsht 1980;
Lydahl 1984).

4. Cahaya atau sinar tampak
Sinar tampak adalah satu-satunya spektrum gelombang
elektromagmnetik yang dapat dilihat semuanya terdiri dari
tujuh spektrum warna yaitu: merah-jingga-kuning-hijaubiru-nila-ungu. Sinar merah memiliki panjang gelombang
terpanjang tetapi frekuensi terkecil serta ungu panjang gelombang terpendek tapi frekuensi
terbesar.

Proses Cahaya Tampak

Design by kelompok IV

Page 16

Materi fisika Gelombang Elektomagnetik
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 (1013) atau bersesuaian dengan panjang gelombang antara 380
dan 780 nm (10-9). Cahaya yang kita rasakan sehari-hari berada dalam rentang frekuensi ini.
Cahaya juga dihasilkan melalui proses dalam skala atom dan molekul berupa pengaturan
internal dalam konfigurasi elektron. Radiasi elektromagnetik dalam rentang panjang
gelombang ini disebut sebagai cahaya tampak atau cahaya saja.

Penemu Cahaya Tampak
Roger Bacon yang pertama kali diakui spektrum terlihat dalam segelas air. Empat abad
kemudian, Isaac Newton menemukan bahwa prisma dapat membongkar dan memasang
kembali cahaya putih. Newtonspektrum dibagi menjadi tujuh warna bernama: merah, oranye,
kuning, hijau, biru, nila, dan ungu.

Manfaat Cahaya Tampak
Pemanfaatan Bahwa cahaya tampak pemenafaatannya sangat luas. Tak perlu jauh-jauh,
perhatikan disekitar tempat tinggal, akan ditemukan dedaunan mereka memerlukan
pencahayaan. Dedaunan yang tak dapat cahaya akan pucat. Di dedanuan hijau terjadi
photosintesis. Bila dedaunan kurang atau tidak ada disekitar tempat tinggal, suasana gersang
dan cepat mengantuk. Penerangan alami dalam ruangan rumah lebih baik dan sehat dari
sumber penerangan yang lain.

Kerugian Cahaya Tampak
1.

Dampak negatif penggunaan laser adalah pointer laser yang di gunakan seseorang
apabila sampai mengenai mata , maka akan mengakibatkan kerusakan retina . terutama
pada bagian mocula (titik sentral retina) . gejalanya yakni penglihatan akan menurun
tajam. bila terkena, mocula akan mengalami efek pandangan. bisa dicontohkan dengan
kasus seseorang yang melihat hidung orang lain. bila bagian mocula rusak, yang terlihat
hanya sisi samping hidung. batang hidung justru tak terlihat sama sekali.

2.

Kulit kasar. Sinar matahari dapat menembus jauh ke dalam kulit dan merusak sel
kolagen. hal ini membuat kulit tampak kering dan kasar. sinar matahari juga menyerap

Design by kelompok IV

Page 17

Materi fisika Gelombang Elektomagnetik
kelembaban dari sel-sel kulit. setelah kolagen rusak, tidak mudah untuk memperbaiki.
sel-sel dapat memperbaiki diri mereka sendiri dalam beberapa bulan atau tahun.
3.

Kerutan adalah salah satu efek dari paparan sinar matahari pada kulit anda. ketika
kolagen rusak, kulit menjadi kasar dan kelembaban juga hilang. hal ini menyebabkan
pembentukan kerutan.

5. Ultraviolet
Sinar ultraviolet dihasilkan oleh atom dan molekul dalam loncatan nyala api listrik. Memiliki
energi kmia sehingga bisa memendarkan barium platina sianida, menghitamkan pelat foto
serta dapat membunuh bakteri juga kuman-kuman. Sebagai
detektor untuk membedakan antara uang asli dan palsu.
Sumber-sumber ultraviolet adalah matahari, busur
karbon,lampu mercury.

Proses Sinar Ultraviolet
Sinar ultraviolet atau ultraungu berarti di atas ungu. Sinar
ini berada pada selang frekuensi 10(15)Hz sampai 10(16)
Hz atau dalam daerah panjang gelombang 10(-8) sampai
10(-7) m. Sinar ultraviolet diradiasikan oleh atom den
molekul dalam nyala listrik.
Sinar ultraviolet berasal dari transisi elektron terluar suatu atom. Selain itu, matahari juga
merupakan sumber sinar ultraviolet. Sinar ultraviolet dari matahari diserap oleh molekul ozon
(O3). atmosfer Sehingga tidak berbahaya bagi kehidupan di bumi.

Penemu Sinar Ultraviolet
Awalnya, sinar ultra violet ditemukan tidak sengaja ketika suatu kristal garam perak menjadi
gelap ketika terpapar sinar matahari. Beberapa tahun kemudian, Johann Wilhelm
Ritter mengadakan penelitian yang mengungkap sinar tersebut. Sinar ini awalnya disebut
sebagai “sinar de-oksidator”.

Manfaat Sinar Ultraviolet
a) Sumber utama vitamin D.
Design by kelompok IV

Page 18

Materi fisika Gelombang Elektomagnetik
Sinar ultraviolet ternyata membantu mengubah kolesterol yang tersimpan di kulit menjadi
vitamin D. Hanya dengan berjemur selama 5 menit di pagi hari, tubuh kita mendapatkan 400
unit vitamin D.

b) Mengurangi kolesterol darah.
Proses pembentukan vitamin D dimana mengubah kolesterol di dalam darah maka akan
mengurangi kadar kolesterol dalam tubuh kita.
c) Mengurangi gula darah.
Sinar matahari membantu penyerapan glukosa ke dalam sel-sel tubuh yang merangsang
glukosa menjadi glikogen sehingga secara langsung berperan menurunkan kadar gula darah
dalam tubuh kita.
d) Membantu membentuk dan memperbaiki tulang.
Vitamin D yang dibentuk melalui sinar matahari berfungsi meningkatkan penyerapan kalsium
oleh tubuh sehingga memperbaiki komponen tulang dan mencegah penyakit rakhitis,
osteoporosis, dan osteomalacia.

Kerugian Sinar Ultraviolet
Sinar UV dibagi menjadi tiga tingkatan yaitu sinar UV-C, merupakan radiasi UV yang paling
berbahaya sehingga tubuh harus benar-benar terlindungi, sinar UV-B atau yang biasa kita
kenal sebagai sinar radiasi perusak kulit dan mata, serta terakhir adalah sinar UV-A.
UV-A dan UV-B harus dihindari karena mampu merusak jaringan mata. UV-A dapat merusak
saraf pusat penglihatan dan makula, yaitu bagian dari retina yang terletak di bagian belakang
mata. Sedangkan UV-B dapat merusak bagian kornea dan lensa.
Walau tingkat radiasinya paling rendah, paparan UV-A dalam jangka panjang dapat
mengakibatkan katarak. Penyakit lain yang ditimbulkan akibat sinar UV antara lain
degenerasi makular, pterygium atau pertumbuhan pada lapisan luar (bagian putih mata) yang
pada akhirnya menutupi bagian tengah kornea, dan corneal sunburn (photokeratitis) yang
terjadi akibat paparan sinar UV-B berlebih.

Design by kelompok IV

Page 19

Materi fisika Gelombang Elektomagnetik
Menggunakan sunglasses dengan 100% UV Protection merupakan alat penangkal radiasi
yang paling ampuh. Sinar UV juga dapat dipantulkan dari berbagai sumber seperti air, pasir,
cermin, serta permukaan cerah lainnya. Karenanya sangat penting juga untuk menggunakan
sunglasses dengan desain yang mampu melindungi mata secara keseluruhan dari berbagai
sudut seperti wrap-around dan oversized-sunglasses.
Sinar matahari penting untuk kehidupan karena matahari memberikan kehidupan di bumi,
karena Matahari berperan untuk merangsang tubuh menghasilkan vitamin D, yang berfungsi
untuk metabolisme kalsium dalam tubuh sehingga terjadi pembentukan
tulang pada manusia. Namun Paparan sinar matahari yang berlebihan akan
sangat membahayakan tubuh, terutama di iklim tropis seperti di Indonesia.

6. Sinar-x,
Sinar-x. disebut juga sinar rontgen dihasilkan oleh elektron-elektron yang
terletak dibagian kulit elektron atau dari pancaran radisi yang keluar ketika
elektron yang berkecepatan tinggi menumbuk permukaan logam.
Mempunyai daya tembus sangat besar sehingga dapat digunakan untuk
memotret susunan tulang dalam tubuh, misalnya untuk menentukan letak tulang yang retak
akibat kecelakaan. Termasuk berbahaya karena dapat mengionisasi sel hidup sehingga tidak
boleh digunakan oleh ibu hamil maka untu melihat janin dalam kandungan
digunakan ultrasonografi.

Proses Sinar X
Sinar-X merambat menurut garis lurus Sinar-X tidak menyimpang dalam medan magnetik /
medan listrik Sinar-X dipancarkan ketika sinar katode menumbuk zat padat Karena Sinar-X
tidak menyimpang dalam medan magnetik maupun medan listrik, maka Sinar-X jelas tidak
mengandung partikel yang bermuatan / Sinar-X lebih mirip dengan cahaya yang tampak.
Ternyata Sinar-X termasuk gelombang elektromagnetik punya gelombang (10-12 m – 10-8
m) frekuensi sangat tinggi

Penemu Sinar X
Ditemukan oleh Wilhelm K. Rontgen (1845 – 1923) bulan November tahun 1895 dengan
menggunakan elektron-elektron dikeluarkan dari katode dengan cara memanaskan katode
(emisi termionik). Sinar ini oleh Rontgen disebut Sinar-X karena pada saat itu Rontgen belum
Design by kelompok IV

Page 20

Materi fisika Gelombang Elektomagnetik
mengetahui sifat sinar tersebut. Tabung Sinar-X Digunakan Rontgen untuk menemukan
Sinar-X yang digunakan untuk memproduksi Sinar-X diciptakan oleh W.D. Coolige dari Lab
General Electric tahun 1913.

Manfaat Sinar X
1. Dalam ilmu kedokteran, sinar X dapat digunakan untuk melihat kondisi tulang, gigi
serta organ tubuh yang lain tanpa melakukun pembedahan langsung pada tubuh
pasien. Biasanya, masyarakat awam menyebutnya dengan sebutan ‘foto rontgen’.
2. Sinar-X keras digunakan untuk memusnahkan sel-sel kanser. Kaedah ini dikenal
sebagai radioterapi.
3. Sinar-X digunakan untuk menyelidik struktur hablur dan jarak pemisahan antara
atom-atom dalam suatu bahan hablur.
4. Dalam bidang industri, sinar X digunakan untuk mengesan kecacatan dalam struktur
binaan atau bahagian-bahagian dalam mesin dan enjin.
5. Menyiasat rekahan dalam pipa logam, dinding konkrit dan dandang tekanan tinggi.
6. Memeriksa retakan dalam struktur plastik dan getah.
7. Sinar-X digunakan untuk mengesahkan sama ada suatu lukisan atau objek seni purba
itu benar atau tiruan.
8. Di lapangan kapal terbang, sinar-X lembut digunakan untuk memeriksa barangbarang dan beg penumpang.

Kerugian Sinar X
1. Sinar-X memiliki energi yang tinggi, punya efek yang besar pada jaringan hidup.
Dapat mengionisasi molekul-molekul, dapat mengganggu fungsi sel yang normal.
Sinar-X dengan dosis tinggi dapat mengakibatkan kanker dan lahir cacat (karena
terlalu lama).

Design by kelompok IV

Page 21

Materi fisika Gelombang Elektomagnetik
2. Pemusnahan sel-sel dalam badan.
3.

Perubahan struktur genetik suatu sel.

4. Penyakit kanker darah.
5. Kesan-kesan buruk seperti rambut rontok, kulit
menjadi merah dan berbisul.
6. Dapat merusak rantai DNA.
7. Dapat menyebabkan kanker dan mutasi genetik.

7. Sinar gamma
Sinar gamma, memiliki frekuensi paling besar serta panjang gelombang terkecil
diantara spektrum gelombang elektromagnetik sehingga daya tembus sangat besar dapat
menembus pelat besi. Dihasilkan dari inti atom yang tidak stabil . Dapat digunakan untuk
membunuh sel kanker serta sterilisasi alat-lat kedokteran.

Proses Sinar Gamma
Sinar gamma muncul dari inti atom yang tidak stabil dikarenakan atom tersebut memiliki
energi yang tidak sesuai dengan kondisi dasarnya (groundstate). Energi gamma yang muncul
antara satu radioisotop dengan radioisotop yang lain adalah berbeda – beda dikarenakan
setiap radionuklida memiliki emisi yang spesifik.

Penemu Sinar Gamma
Design by kelompok IV

Page 22

Materi fisika Gelombang Elektomagnetik
Thomson (Joseph John Thomson) melakukan penelitian sinar katoda di pusat penelitian
Cavendish di Universitas Cambridge dan menemukan elektron yang merupakan salah satu
pembentuk struktur dasar materi. (http://um.ac.id) Pada tahun 1895 datanglah Ernest
Rutherford, (http://ksupointer.com) seorang kelahiran Selandia Baru yang bermigrasi ke
Inggris, untuk bekerja di bawah bimbingan J.J. Thomson.
Pada mulanya Rutherford tertarik kepada efek radioaktivitas dan sinar-X terhadap
konduktivitas listrik udara. Partikel (radiasi) berenergi tinggi yang dipancarkan oleh bahan
radioaktif menumbuk dan melepaskan elektron dari atom yang ada di udara, dan inilah yang
menghantarkan arus listrik. Setelah mengadakan penelitian bersama dengan J.J. Thomson,
pada tahun 1898 Rutherford menunjukkan bahwa sinar-X dan radiasi yang dipancarkan oleh
materi radioaktif pada dasarnya bertingkah laku sama. Selain itu berdasarkan pengukuran
serapan materi terhadap radiasi yang dipancarkan oleh materi radioaktif seperti uranium atau
thorium, ia menyatakan paling sedikit ada 2 jenis radiasi yang dipancarkan oleh bahan
radioaktif alam uranium dan thorium.

Satu memiliki daya ionisasi yang sangat besar, karena itu mudah diserap oleh materi, dapat
dihentikan dengan kertas tipis, yang satu lagi memiliki daya ionisasi yang lebih kecil dan
daya tembus yang besar. Menggunakan dua huruf pertama abjad Yunani, yang pertama
disebut radiasi alpha, yang kedua radiasi Beta. Selain itu juga diketahui adanya radiasi yang
memiliki daya tembus lebih besar dari pada Beta, dan radiasi ini disebut radiasi Gamma.

Manfaat Sinar Gamma
1.

Ilmuwan menggunakan sinar gamma untuk membunuh bakteri jahat dan serangga
yang merusak makanan. Makanan yang disinari sinar gamma disebut makanan iradiasi.

2.

Industri, untuk mengetahui struktur logam

3.

Pertanian, untuk membuat bibit unggul

4.

Teknik nuklir, untuk membuat radio isotop

5.

Kedokteran, untuk terapi dan diagnosis

6.

Farmasi, untuk sterilisasi

Design by kelompok IV

Page 23

Materi fisika Gelombang Elektomagnetik

Kerugian Sinar Gamma
1.

Dapat merusak DNA

2.

Dapat menyebabkan luka bakar

3.

Dampak negatif dari radiasi gamma
adalah bisa merusak jaringan sel sehat dan
mengakibatkan kerusakan organ dalaman
manusia serta bisa menyebabkan kematian.

f) Panjang gelombang
dan frekuensi
Frekuensi dalam satuan Hertz dan satuan
turunannya dan panjang gelombang dalam
satuan Lambda.
Gelombang elektromagnetik merambat melalui udara karena adanya proses saling
ketergantungan mendasar dari listrik dan medan magnet yang menjadi bagian dari itu. Medan
listrik yang berubah dalam hitungan waktu menghasilkan medan magnet yang kekuatannya
ditentukan oleh laju perubahan medan listrik. Hubungan Frekuensi dan Panjang Gelombang
Medan magnet yang berubah dengan waktu menghasilkan medan listrik yang kekuatannya
ditentukan oleh laju perubahan medan magnet. Hal ini berarti bahwa energi yang terkandung
di dalam, dan dipancarkan oleh gelombang radio dibagi menjadi dua bidang. Ketika transmisi
gelombang radio, arus listrik pada antena menghasilkan medan magnet, dan tegangan
pada antena yang menghasilkan medan listrik. Demikian pula, ketika menerima, terjadinya
gelombang elektromagnetik pada antena menghasilkan arus listrik dan tegangan.
Jika arus dan tegangan ini memiliki ketergantungan waktu sinusoidal (sinus
atau kosinus gelombang), maka beberapa menjadi sangat penting dan fenomena mendasarkan
terjadi.
Akibat pertama (laju perubahan) dari gelombang sinus adalah gelombang sinus lain bergeser
dalam waktu seperempat dari periode gelombang sinus pertama. Ini berarti bahwa jika medan
listrik yang berubah dalam gelombang radio adalah sinusoidal, maka begitu juga medan
magnet.
Kedua bidang memiliki waktu sinusoidal yang bervariasi , pada dasarnya regenerasi terjadi
diantaranya adalah di saat sama sama terpancar. Ini disebut propagasi gelombang.
Frekuensi gelombang sinus dinyatakan sebagai jumlah siklus per detik atau hertz. Periode
gelombang adalah kebalikan dari frekuensi dan dinyatakan dalam detik.

Design by kelompok IV

Page 24

Materi fisika Gelombang Elektomagnetik
Frekuensi dibagi menjadi beberapa bagian yang disebut frekuensi band. Panjang gelombang
adalah panjang dari satu siklus gelombang yang memancar di ruang udara, atau jarak
gelombang perjalanan selama satu periode. Hubungan antara frekuensi dan panjang
gelombang.


adalah panjang gelombang (m),



c adalah kecepatan cahaya (2,9979 × 108 m / s), dan



f adalah frekuensi (Hz)

g)Manfaat dan Bahaya Gelombang
Elektromagnetik
1. Gelombang Radio (MF dan HF)
Untuk komunikasi radio memanfaatkan sifat gelombang MF dan HF yang dapat
dipantulkan oleh lapisan ionosfer hingga dapat mencapai tempat yang jauh
2. Gelombang Radio (UHF dan VHF)
Untuk komunikasi satelit dengan memanfaatkan sifat
gelombang UHF dan VHF yang dapat menembus lapisan
atmosfer, hingga dapat mencapai satelit.
3. Gelombang Mikro
- Untuk pemanasan microwave dan Untuk komunikasi
radar.
- Untuk menganalisa struktur otomik dan molekul.
- Dapat digunakan mengukur kedalaman laut.
- Digunakan pada rangkaian televisi.
4. Sinar Inframerah
- Untuk terapi fisik, menyembuhkan penyakit encok.
Design by kelompok IV

Page 25

Materi fisika Gelombang Elektomagnetik
- Untuk fotografi pemetaan sumber daya alam, mendeteksi tanaman yang tumbuh dibumi.
- Untuk diagnose penyakit.
5. Sinar Tampak
- Membantu penglihatan mata manusia .
- Salah satu aplikasi dari sinar tampak adalah penggunaan sinar leaser dalam serat optik
pada bidang Telkom.
6. Sinar Ultraviolet
- Untuk proses fotosintesis pada bank.
- Membantu pertumbuhan vitamin D pada manusia dan Dengan peralatan khusus, dapat
membunuh kuman penyakit.
7. Sinar X (Sinar Rongten)
Dimanfaatkan dibidang kesehatan kedokteran untuk memotret organ-organ dalam tubuh,
jantung, paru-paru, melihat organ dalam tanpa pembedahan, toto rongten.
8. Sinar Gamma
- Dimanfaatkan dunia kedokteran untuk terapi kanker.
- Dimanfaatkan untuk sterilisasi peralatan rumah sakit.
- Untuk mengurangi populasi hama tanaman ( serangga ).

Bahaya dalam Pemanfaatan Sinar Elektromagnetik
1. Pada tumbuhan, radiasi UV-B dapat menyebabkan pertumbuhan berbagai jenis
tanaman menjadi lambat dan beberapa bahkan menjadi kerdil. Sebagai akibatnya,
hasil panen sejumlah tanaman budidaya akan menurun serta tanaman hutan menjadi
rusak.
2. Pulsa microwaves dapat menimbulkan efek stres pada kimia syaraf otak.
3. Apabila terjadi lubang ozon, maka sinar UV, khususnya yang jenis UV tipe B yang
memiliki panjang gelombang 290 nm, yang menembus ke permukaan bumi dan
kemudian mengenai orang, dapat menyebabkan kulit manusia tersengat, merubah
molekul DNA, dan bahkan bila berlangsung menerus dalam jangka lama dapat
memicu kanker kulit, termasuk terhadap mahluk hidup lainnya.
4. Radiasi HP dapat mengacaukan gelombang otak, menyebabkan sakit kepala,
kelelahan, dan hilang memori, pemakaian HP bisa menyebabkan kanker otak.
5. Beberapa efek negatif yang bisa muncul sebagai akibat radiasi HP antara lain
kerusakan sel saraf, menurunnya atau bahkan hilangnya konsentrasi, merusak sistem
kekebalan tubuh, meningkatkan tekanan darah, hingga gangguan tidur dan perubahan
aktivitas otak.
Design by kelompok IV

Page 26

Materi fisika Gelombang Elektomagnetik
6. Sebagian besar garis-garis wajah dan kerut/keriput disebabkan oleh pemaparan
berlebihan terhadap sinar UV, baik UVA yang bertanggung jawab atas noda gelap,
kerut/keriput, dan melanoma maupun UVB yang bertanggung jawab atas kulit
terbakar dan karsinoma.
7. Dampak negatif wi-fi sehubungan dengan radiasi elektromagnetik: keluhan nyeri di
bagian kepala, telinga, tenggorokan dan beberapa bagian tubuh lain bila berada dekat
dengan peralatan elektronik atau menara pemancar.

Bahaya Gelombang Elektromagnetik
1.

Dapat menyebabkan kanker kulit (Sinar ultraviolet).

2.

Dapat menyebabkan katarak mata(Sinar ultraviolet).

3.

Dapat menghitamkan warna kulit (Sinar ultraviolet).

4.

Dapat melemahkan sistem kekebalan tubuh (Sinar ultraviolet).

5.

Dapat menyebabkan kemandulan (Sinar gamma)

Design by kelompok IV

Page 27

Materi fisika Gelombang Elektomagnetik

BAB III
PENUTUP
I.

Kesimpulan

Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat ada ruang hampa.
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 dan frekuensi, 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.
Dan beberapa contoh spektrum elektromagnetik seperti :
1.
2.

3.
4.
5.

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.
Ultraviolet
Dimanfaatkan untuk pengenalan unsur suatu bahan dengan teknik spektroskopi.

Design by kelompok IV

Page 28

Materi fisika Gelombang Elektomagnetik

II. 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.

Design by kelompok IV

Page 29

Materi fisika Gelombang Elektomagnetik

DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2009. Makalah Gelombang Elektromagnetik.
(http://radiodiagnostik.wordpress.com/2012/05/25/gelombang-elektromagnetikdiakses pada
tanggal 26 Desember 2013 pukul 13.13 WIB).
Anonim. 2012. Cara Kerja XRF. (http://tawadascientific.com/main.php?page=how-xrfworks&lang=in diakses pada tanggal 26 Desember 2013 pukul 19.13 WIB).
Fitri. 2013. Aplikasi Gelombang Elektromagnetik.
(http://lksfisikasma.blogspot.com/2013/03/aplikasi-gelombang-elektromagnetik_3398.html di
akses pada tanggal 26 Desember 2013 pukul 19.07)
Giancoli, Douglas C. 2001. FISIKA Edisi Kelima Jilid 2. Jakarta : Penerbit Erlangga.
Hendra. 2012. Gelombang Elektromagnetik. (http://jabiyjamil.blogspot.com/2013/08/gelombang-elektromagnetik.html diakses pada tanggal 26
Desember 2013 pukul 13.13 WIB).
Ogha, asrarudin. 2013. Dampak Positif dan Negatif Sina