TUGAS MAKALAH FISIKA GELOMBANG SEISMIK

TUGAS MAKALAH FISIKA

GELOMBANG SEISMIK
ANGGOTA KELOMPOK :
DIANA KARTINI PUTRI
INDRIA APRIYANTY
MUAROFAH
SITI SUNARSIH
WANTI
KELAS XII IPA 5
SMAN 4 KAB. TANGERANG
©2011

Kata Pengantar
Segala puji dan syukur yang tiada terhingga selalu kami panjatkan ke hadirat Allah SWT.
Karena hanya atas berkat rahmat & karunia-Nya kami Kelompok 1 dapat menyelesaikan tugas
makalah ini.
Tugas makalah ini disusun berdasarkan hasil pengumpulan data yang diambil dari
beberapa situs dan buku yang berelevan dengan topik makalah ini yaitu Gelombang Seismik.

Semoga tugas makalah ini dapat diterima sebagai syarat mengikuti ujian semester ganjil.

Namun, makalah ini masih jauh dari kata sempurna. Oleh karena itu, kami dengan senang hati
akan menerima segala kritik & saran yang membangun demi kesempurnaan makalah ini.
Sekian dari kami. Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Teruslah
berusaha meningkatkan ilmu pengetahuan dan tekhnologi dengan berfikir baik, logis, dan
sistematis.

Bab I
Gelombang Seismik
A. Pengertian Gelombang
Gelombang dapat diartikan sebagai usikan atau gangguan yang merambat. Usikan
merupakan salah satu bentuk energi. Jadi, gelombang merupakan fenomena perambatan energi.
B. Pengertian Gelombang Seismik
Gelombang seismik adalah rambatan energi yang disebabkan karena adanya gangguan di
dalam kerak bumi, misalnya adanya patahan atau adanya ledakan. Energi ini akan merambat ke
seluruh bagian bumi dan dapat terekam oleh seismometer. Efek yang ditimbulkan oleh adanya
gelombang seismik adalah adanya gangguan alami seperti pergerakan lempeng (tektonik),
bergeraknya patahan, aktivitas gunung api (vulkanik), dan sebagainya. Fenomena tersebut kita
kenal sebagai fenomena gempa bumi. Ketika gempa bumi terjadi, maka gelombang akan
diteruskan melalui materi disekelilingnya berupa rambatan getaran dalam bentuk gelombang.
C. Konsep Gelombang Seismik

Gangguan ini mula-mula terjadi secara lokal yang menyebabkan terjadinya osilasi
(pergeseran) kedudukan partikel-partikel medium, osilasi tekanan maupun osilasi rapat massa.
Karena gangguan merambat dari suatu tempat ke tempat lain, berarti ada transportasi energi.
Gelombang seismik disebut juga gelombang elastik karena osilasi partikel-partikel medium
terjadi akibat interaksi antara gaya gangguan (gradien stress) malawan gaya-gaya elastik. Dari
interaksi ini muncul gelombang longitudinal, gelombang transversal dan kombinasi diantara
keduanya. Apabila medium hanya memunculkan gelombang longitudinal saja (misalnya di
dalam fluida) maka dalam kondisi ini gelombang seismik sering dianggap sebagai gelombang
akustik.

Dalam eksplorasi minyak dan gas bumi, seismik refleksi lebih lazim digunakan daripada
seismik refraksi. Hal tersebut disebabkan karena siesmik refleksi mempunyai kelebihan dapat
memberikan informasi yang lebih lengkap dan baik mengenai keadaan struktur bawah
permukaan.
Penyelidikan seismik dilakukan dengan cara membuat getaran dari suatu sumber getar.
Getaran tersebut akan merambat ke segala arah di bawah permukaan sebagai gelombang getar.
Gelombang yang datang mengenai lapisan-lapisan batuan akan mengalami pemantulan,
pembiasan, dan penyerapan. Respon batuan terhadap gelombang yang datang akan berbeda-beda
tergantung sifat fisik batuan yang meliputi densitas, porositas, umur batuan, kepadatan, dan
kedalama batuan. Galombang yang dipantulkan akan ditangkap oleh geophone di permukaan dan

diteruskan ke instrument untuk direkam. Hasil rekaman akan mendapatkan penampang seismik.
D. Sumber Gelombang Seismik
Sumber gelombang seismik pada mulanya berasal dari gempa bumi alam yang dapat berupa
gempa vulkanik maupun gempa tektonik, akan tetapi dalam seismik eksplorasi sumber
gelombang yang digunakan adalah gelombang seismik buatan. Ada beberapa macam sumber
gelombang seismik buatan seperti dinamit, benda jatuh, air gun, water gun, vaporchoc, sparker,
maupun vibroseis. Sumber gelombang seismik buatan tersebut pada hakekatnya membangkitkan
gangguan sesaat dan lokal yang disebut sebagai gradien tegangan (stress).
Gradien tegangan mengakibatkan terganggunya keseimbangan gaya-gaya di dalam medium
sehingga terjadi pergeseran titik materi yang menyebabkan deformasi yang menjalar dari suatu
titik ke titik lain. Deformasi ini dapat berupa pemampatan dan perenggangan partikel-partikel
medium yang menyebabkan osilasi densitas/tekanan maupum pemutaran (rotasi) partikel-partikel
medium. Apabila medium bersifat elastis sempurna maka setelah mengalami deformasi sesaat
tadi medium kembali ke keadaan semula.
E. Tipe – Tipe Gelombang Seismik
Secara garis besar gelombang seismik dibagi menjadi 3 jenis yaitu:
1. Menurut cara bergetarnya
2. Menurut tempat menjalarnya
3. Menurut bentuk muka gelombang
a.

Gelombang Seismik Menurut Cara Bergetarnya
Menurut cara bergetarnya gelombang seismik dibagi menjadi dua macam yaitu:

1. Gelombang Primer (longitudinal/compussional wave)

Gelombang primer dalah gelombang yang arah getarannya searah dengan arah bergetarnya
gelombang tersebut. Gelombang ini mempunyai kecepatan rambat paling besar diantara
gelombang seismik yang lain.
2. Gelombang Sekunder (transversal/shear wave)
Gelombang sekunder adalah gelombang yang raah getarannya tegak lurus terhadap arah
perambatan gelombang. Gelombang ini hanya dapat merambata pada material padat saja dan
mempunyai kecepatan gelombang yan lebih kecil dibandingkan gelombang primer.

b.

Gelombang Seismik Menurut Tempat Menjalarnya

Berdasarkan tempat menjalarnya, gelombang seismik dapat dibedakan menjadi dua bagian,
yaitu gelombang tubuh (body wave) yang menjalar masuk menembus medium dan gelombang

permukaan (surface wave) dimana amplitudonya melemah bila semakin masuk ke dalam
medium. Beberapa tipe gelombang permukaan yaitu:
1. Gelombang Rayleigh
Gelombang Rayleigh adalah gelombang yang merambat pada batas permukaan saja dan
hanya dapat merambat pada media padat serta arah getarannya berlawanan arah dengan arah
perambatannya.

2. Gelombang Love
Gelombang love adalah gelombang yang hanya merambat pada batas lapisan saja dan
bergerak pada bidang yang horisontal saja.

3. Gelombang Tabung
Gelombang tabung merupakan gerak/aliran fluida di sepanjang sumur pengeboran. Gerakan
fluida ini diakibatkan oleh getaran dinding sumur yang merambat dalam arah axial. Gelombang
tabung mempunyai tiga proses yaitu pertama adalah kontraksi dinding sumur, kedua adalah
merenggangnya dinding sumur, dan ketiga adalah aliran fluida di dalam lubang sumur.
c.

Gelombang Seismik Menurut Bentuk Muka Gelombang

Muka gelombang adalah suatu bidang permukaan yang pada suatu saat tertentu membedakan
medium yang telah terusik dengan medium yang belum terusik. Muka gelombang merupakan
potret dari penjalaran usikan. Berdasarkan bentuk muka gelombang (wave front) , gelombang
seismik dapat dibedakan atas empat macam yaitu:
1. Gelombang Bidang
Gelombang bidang/datar ditimbulkan oleh sumber terkomilasi. Gelombang bidang menjalar
sepanjang satu arah tertentu dengan muka gelombang yan berupa bidang datar tegak lurus pada
arah perambatan.

2. Gelombang Silinder
Gelombang silinder ditimbulkan oleh sumber usikan yang seragam dan terletak di sepanjang
suatu garis lurus. Gelombang silinder menjalar ke semua arah tegak lurus pada garis sumbu
dengan kecepatan yang sama.
3. Gelombang Bola
Gelombang bola/sferis ditimbulkan oleh sumber berupa titik (point source) yang menjalar ke
segala arah menuju ke pusat bola atau menjauhi pusat bola dengan kecepatan yang sama.
4. Gelombang Kerucut
Gelombang kerucut ditimbulkan oleh adanya sumber yang bergerak. Dalam hal ini sumber
bergerak lebih cepat dari pada sepat rambat gelombang itu sendiri dan muka gelombangnya
berupa kerucut-kerucut bersumbu.

Bab II
Pengukuran Gelombang Seismik
A. Seismometer
Jika suatu gempa mengguncang lapisan kerak bumi, guncangan itu akan diteruskan oleh
getaran yaitu gelombang seismik. Gelombang ini merambat ke segala arah dan berasal dari
sumber gempa di bawah permukaan tanah. Dengan menggunakan alat pencatat gempa, yaitu
seismograf atau seismometer, para ahli geologi dapat mengelompokkan tipe - tipe gelombang
seismik.
Seismometer berasal dari bahasa Yunani yaitu seismos yang berarti gempa bumi dan metero
yang berarti mengukur. Seismometer adalah alat atau sensor getaran, yang biasanya
dipergunakan untuk mendeteksi gempa bumi atau getaran pada permukaan tanah. Hasil rekaman
dari alat ini disebut Seismogram.
Prototip dari alat ini diperkenalkan pertama kali pada tahun 132 SM oleh matematikawan
dari Dinasti Han yang bernama Chang Heng. Dengan alat ini orang pada masa tersebut bisa
menentukan dari arah mana gempa bumi terjadi.

Dengan perkembangan teknologi dewasa ini maka kemampuan seismometer dapat
ditingkatkan, sehingga bisa merekam getaran dalam jangkauan frekuensi yang cukup lebar. Alat
seperti ini disebut seismometer broadband.

Seismometer atau Seismograf adalah sebuah perangkat yang mengukur dan mencatat gempa
bumi. Pada prinsipnya, seismograf terdiri dari gantungan pemberat dan ujung lancip seperti
pensil. Dengan begitu, dapat diketahui kekuatan dan arah gempa lewat gambaran gerakan bumi
yang dicatat dalam bentuk seismogram.
B. Prinsip Kerja Seismometer
Seismograf memiliki instrumen sensitif yang dapat mendeteksi gelombang seismik yang
dihasilkan oleh gempa bumi. Gelombang seismik yang terjadi selama gempa tergambar sebagai
garis bergelombang pada seismogram. Seismologist mengukur garis-garis ini dan menghitung
besaran gempa.
Dahulu, seismograf hanya dapat mendeteksi gerakan horizontal, tetapi saat ini seismograf
sudah dapat merekam gerakan-gerakan vertikal dan lateral. Seismograf menggunakan dua
gerakan mekanik dan elektromagnetik seismographer. Kedua jenis gerakan mekanikal tersebut
dapat mendeteksi baik gerakan vertikal maupun gerakan horizontal tergantung daripendular yang
digunakan apakah vertikal atau horizontal.
Seismograf modern menggunakan elektromagnetik seismographer untuk
memindahkan volatilitas sistem kawat tarik ke suatu daerah magnetis. Peristiwa-peristiwa yang
menimbulkan getaran kemudian dideteksi melalui spejlgalvanometer.

C. Hukum Fisika Gelombang Seismik
Gelombang seismik mempunyai kelakuan yang sama dengan kelakuan gelombang cahaya,

sehingga hukum-hukum yang berlaku untuk gelombang cahaya berlaku juga untuk gelombang
seismik. Hukum-hukum tersebut antara lain:
1. Huygens mengatakan bahwa gelombang menyebar dari sebuah titik sumber gelombang ke
segala arah dengan bentuk bola.
2.

Hukum snellius menyatakan bahwa bila suatu gelombang jatuh di atas bidang batas dua
medium yang mempunyai perbedaan densitas, maka gelombang tersebut akan dibiaskan jika
sudut datang gelombang lebih kecil atau sama dengan sudut kritisnya. Gelombang akan
dipantulkan jika sudut datangnya lebih besar adri sudut kritisnya. Gelombang datang, gelombang
bias, gelombang pantul terletak pada suatu bidang datar.

Bab III
Dampak Gelombang Seismik
A. Gempa Bumi
Gempa bumi adalah perisitiwa pelepasan energi dari terakumulasinya gaya akibat stress
(tekanan) dalam bumi dalam bentuk gelombang seismik. Pusat gempa bumi, merupakan titik
(tepatnya area karena merupakan luasan) di dalam bumi di mana gempa terjadi disebut
hiposenter dan titik di permukaan bumi tepat di atas hiposenter disebut episenter.
Karena perambatan gelombang gempa merupakan gelombang seismik maka alat untuk

merekamnya disebut seismograf dan hasil rekaman disebut seismogram. Dari rekaman tersebut
maka dapat disimpulkan penyebab terjadinya, lokasi asalnya, kekuatannya, jenisnya serta sifatsifatnya. Bahkan dari gelombang gempa tersebut dapat diketahui struktur bagian bumi.
Intensitas atau kekuatan gempa bumi didasarkan pada amplitudo gelombang seismik yang
terekam pada seismogram dan dinyatakan dalam skala richter (SR). Gempa bumi yang merusak
biasanya mempunyai kekuatan (magnitudo) lebih dari 6 SR, walau sebenarnya ditentukan pula
oleh kedalaman hiposenternya.
Berdasarkan proses terjadinya, gempa bumi di bagi menjadi :
- Gempa pendahuluan, amplitudo kecil dan terjadi sebelum gempa utama.
- Gempa utama, amplitudonya besar sehingga dapat dirasakan oleh manusia.
- Gempa susulan, terjadinya setelah gempa utama, lemah tetapi terjadi berulang.
Berdasarkan kedalaman hiposenter, gempa bumi dibagi menjadi :
- Gempa dalam, kedalam hiposenter lebih dari 300 km yang dapat mencapai permukaan
tetapi amplitudonya menjadi kecil sehingga intensitasnya melemah.
- Gempa sedang, hiposenter antara 60 – 300 km. Pada umumnya jarang menimbulkan
kerusakan di permukaan bumi.
- Gempa dangkal, hiposenter kurang dari 60 km. Pada umumnya menimbulkan kerusakan
di permukaan bumi karena amplitudo yang mencapai permukaan besar sehingga
intensitasnya masih kuat.

ilustrasi gempa bumi

A. Tsunami

Tsunami berasal dari bahasa Jepang yaitu tsu yang berarti pelabuhan dan nami
yang berarti gelombang. Secara harafiah berarti "ombak besar di pelabuhan".
Tsunami adalah perpindahan badan air yang disebabkan oleh perubahan
permukaan laut secara vertikal dengan tiba-tiba. Perubahan permukaan laut
tersebut bisa disebabkan oleh gempa bumi yang berpusat di bawah laut,
letusan gunung berapi bawah laut, longsor bawah laut, atau atau hantaman meteor
di laut. Gelombang tsunami dapat merambat ke segala arah. Tenaga yang
dikandung dalam gelombang tsunami adalah tetap terhadap fungsi ketinggian dan
kelajuannya. Di laut dalam, gelombang tsunami dapat merambat dengan kecepatan
500-1000 km per jam. Setara dengan kecepatan pesawat terbang. Ketinggian
gelombang di laut dalam hanya sekitar 1 meter. Dengan demikian, laju gelombang
tidak terasa oleh kapal yang sedang berada di tengah laut. Ketika mendekati pantai,
kecepatan gelombang tsunami menurun hingga sekitar 30 km per jam, namun
ketinggiannya sudah meningkat hingga mencapai puluhan meter. Hantaman
gelombang Tsunami bisa masuk hingga puluhan kilometer dari bibir pantai.
Dampak negatif yang diakibatkan tsunami adalah merusak apa saja yang
dilaluinya. Bangunan, tumbuh-tumbuhan, dan mengakibatkan korban jiwa manusia
serta menyebabkan genangan, pencemaran air asin, lahan pertanian, tanah, dan air
bersih. Kerusakan dan korban jiwa yang terjadi karena tsunami bisa diakibatkan
karena hantaman air maupun material yang terbawa oleh aliran gelombang
tsunami.
Tsunami dapat terjadi jika terjadi gangguan yang menyebabkan perpindahan
sejumlah besar air, seperti letusan gunung api, gempa
bumi,longsor maupun meteor yang jatuh ke bumi. Namun, 90% tsunami adalah

akibat gempa bumi bawah laut. Dalam rekaman sejarah beberapa tsunami
diakibatkan oleh gunung meletus, misalnya ketika meletusnya Gunung Krakatau.
Gerakan vertikal pada kerak bumi, dapat mengakibatkan dasar laut naik atau
turun secara tiba-tiba, yang mengakibatkan gangguan keseimbangan air yang
berada di atasnya. Hal ini mengakibatkan terjadinya aliran energi air laut, yang
ketika sampai di pantai menjadi gelombang besar yang mengakibatkan terjadinya
tsunami.
Kecepatan gelombang tsunami tergantung pada kedalaman laut di mana
gelombang terjadi, dimana kecepatannya bisa mencapai ratusan kilometer per jam.
Bila tsunami mencapai pantai, kecepatannya akan menjadi kurang lebih 50 km/jam
dan energinya sangat merusak daerah pantai yang dilaluinya. Di tengah laut tinggi
gelombang tsunami hanya beberapa cm hingga beberapa meter, namun saat
mencapai pantai tinggi gelombangnya bisa mencapai puluhan meter karena terjadi
penumpukan masa air. Saat mencapai pantai tsunami akan merayap masuk daratan
jauh dari garis pantai dengan jangkauan mencapai beberapa ratus meter bahkan
bisa beberapa kilometer.
Gerakan vertikal ini dapat terjadi pada patahan bumi atau sesar. Gempa bumi
juga banyak terjadi di daerah subduksi, dimana lempeng samudera menelusup ke
bawah lempeng benua.
Tanah longsor yang terjadi di dasar laut serta runtuhan gunung api juga dapat
mengakibatkan gangguan air laut yang dapat menghasilkan tsunami. Gempa yang
menyebabkan gerakan tegak lurus lapisan bumi. Akibatnya, dasar laut naik-turun
secara tiba-tiba sehingga keseimbangan air laut yang berada di atasnya terganggu.
Demikian pula halnya dengan benda kosmis atau meteor yang jatuh dari atas. Jika
ukuran meteor atau longsor ini cukup besar, dapat terjadi megatsunami yang
tingginya mencapai ratusan meter.
GGempa yang menyebabkan tsunami :


Gempa bumi yang berpusat di tengah laut dan dangkal (0 - 30 km)



Gempa bumi dengan kekuatan sekurang-kurangnya 6,5 Skala Richter



Gempa bumi dengan pola sesar naik atau sesar turun

ilustrasi terjadinya Tsunami

Bab IV
Penutup
A. Kesimpulan
 Efek yang ditimbulkan oleh adanya gelombang seismik adalah adanya gangguan alami seperti
pergerakan lempeng (tektonik), bergeraknya patahan, aktivitas gunung api (vulkanik), dan
sebagainya. Fenomena tersebut kita kenal sebagai fenomena gempa bumi. Ketika gempa bumi
terjadi, maka gelombang akan diteruskan melalui materi disekelilingnya berupa rambatan
getaran dalam bentuk gelombang.
 Gempa bumi adalah getaran atau guncangan yang terjadi di permukaan bumi akibat pelepasan
energi dari dalam secara tiba-tiba yang menciptakan gelombang seismik. Gempa bumi biasa
disebabkan oleh pergerakan kerak bumi (lempeng bumi). Frekuensi suatu wilayah, mengacu
pada jenis dan ukuran gempa bumi yang di alami selama periode waktu.
Tsunami adalah perpindahan badan air yang disebabkan oleh perubahan permukaan laut secara

vertikal dengan tiba-tiba. Salah satu penyebab perubahan permukaan laut tersebut adalah gempa
bumi yang berpusat di bawah laut.

Daftar Pustaka
Munadi, Suprajitno.2000.Aspek Fisis Seismologi Eksplorasi.Depok:UI.
Purwoko & Fendi.2010.Fisika 3 SMA Kelas XII.Jakarta:Yudhistira.
Tjasono Hk, Bayong.2003.Geosains.Bandung:ITB.
www.arifkristanta.wordpress.com
www.biketocampus-biketocampus.blogspot.com
www.dayant.blogspot.com
www.edelweistretno.wordpress.com
www.juanita.blog.uns.ac.id
www.staklim-manado.bmkg.go.id
www.wikipedia.com
Email ThisBlogThis!Share to TwitterShare to FacebookShare to Pinterest

GELOMBANG LAUT
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang
Gelombang adalah peristiwa naik turunnya permukan air laut dari ukuran
kecil (riak) sampai yang paling panjang (pasang surut). Gelombang yang terjadi di
perairan Teluk Pelabuhan Ratu merupakan gelombang hasil rambatan yang terjadi
di samudera Indonesia. Gelombang ini dipengaruhi oleh kondisi topograf dasar laut
dan keadaan angin. Hasil pengamatan memperlihatkan bahwa keadaan gelombang

tertinggi terjadi pada periode bulan desember sampai februari (musim barat),
ketinggian gelombang mencapai 1,5 m – 2 m. Sedangkan pada bulan lainnya tinggi
gelombang yang tercatat kurang dari 1,5 meter (Jatilaksono, 2007).
Penyebab

utama

terjadinya

gelombang

adalah

angin.

Gelombang

dipengaruhi oleh kecepatan angin, lamanya angin bertiup, dan jarak tanpa
rintangan saat angin bertiup (fetch). Gelombang terdiri dari panjang gelombang,
tinggi gelombang, periode gelombang, kemiringan gelombang dan frekuensi
gelombang. Panjang gelombang adalah jarak berturut-turut antara dua puncak atau
dua buah lembah. Tinggi gelombang adalah jarak vertikal antara puncak dan
lembah gelombang. Periode gelombang adalah waktu yang dibutuhkan gelombang
untuk kembali pada titik semula. Kemiringan gelombang adalah perbandingan antra
tinggi dan panjang gelombang. Frekuensi gelombang adalah jumlah gelombang
yang terjadi dalam satu satuan waktu (Jatilaksono, 2007).
Pada hakikatnya, gelombang yang terbentuk oleh hembusan angin akan
merambat lebih jauh dari daerah yang menimbulkan angin tersebut. Hal ini yang
menyebabkan daerah di pantai selatan Pulau Jawa memiliki gelombang yang besar
meskipun angin setempat tidak begitu besar. Gelombang besar yang datang itu
bisa merupakan gelombang kiriman yang berasal dari badai yang terjadi jauh
dibagian selatan Samudera Hindia (Jatilaksono, 2007).

1.2 Rumusan Masalah
1.

Bagaimanakah karakteristik gelombang laut?

2.

Apa saja faktor-faktor pembentuk gelombang laut?

3.

Bagaimanakah pergerakan gelombang?

4.

Apakah yang dimaksud energi gelombang?

5.

Bagaimanakah sifat-sifat gelombang laut itu?

6.

Apa saja tipe gelombang bila dipandang dari sifat-sifatnya?

7.

Apakah funsi dari gelombang laut?

BAB II
GELOMBANG LAUT
A.

Defenisi, Bentuk, Sifat dan Karakteristik Gelombang
Deskripsi tentang sebuah gelombang hingga kini masih belum jelas dan akurat,
oleh karena permukaan laut merupakan suatu bidang yang kompleks dengan pola
yang selalu berubah dan tidak stabil (Garrison, 1993). Gelombang merupakan
fenomena alam penaikan dan penurunan air secara periodik dan dapat dijumpai di
semua tempat di seluruh dunia. Gross (1993) mendefenisikan gelombang sebagai
gangguan yang terjadi di permukaan air. Sedangkan Sverdrup at al, (1946)
mendefenisikan gelombang sebagai sesuatu yang terjadi secara periodik terutama
gelombang yang disebabkan oleh adanya peristiwa pasang surut.
Massa air permukaan selalu dalam keadaan bergerak, gerakan ini terutama
ditimbulkan oleh kekuatan angin yang bertiup melintasi permukaan air dan
menghasilkan energi gelombang dan arus. Bentuk gelombang yang dihasilkan
cenderung tidak menentu dan tergantung pada beberapa sifat gelombang, periode
dan tinggi dimana gelombang dibentuk, gelombang jenis ini disebut “Sea”.
Gelombang yang terbentuk akan bergerak ke luar menjauhi pusat asal gelombang
dan merambat ke segala arah, serta melepaskan energinya ke pantai dalam bentuk
empasan gelombang. Rambatan gelombang ini dapat menempuh jarak ribuan
kilometer sebelum mencapai suatu pantai, jenis gelombang ini disebut “Swell”.
Gelombang mempunyai ukuran yang bervariasi mulai dari riak dengan ketinggian
beberapa centimeter sampai pada gelombang badai yang dapat mencapai
ketinggian 30 m. Selain oleh angin, gelombang dapat juga ditimbulkan oleh adanya
gempa bumi, letusan gunung berapi, dan longsor bawah air yang menimbulkan
gelombang yang bersifat merusak (Tsunami) serta oleh daya tarik bulan dan bumi
yang menghasilkan gelombang tetap yang dikenal sebagai gelombang
surut.
Sebuah gelombang tertdiri dari beberapa bagian antara lain:
a. Puncak gelombang (Crest) adalah titik tertinggi dari sebuah gelombang

pasang

b. Lembah gelombang (Trough) adalah titik terendah gelombang, diantara dua
puncak gelombang.
c. Panjang gelombang (Wave length) adalah jarak mendatar antara dua puncak
gelombang atau antara dua lembah gelombang.
d. Tinggi gelombang (Wave height) adalah jarak tegak antara puncak dan lembah
gelombang.
e. Priode gelombang (Wave period) adalah waktu yang diperlukan oleh dua puncak
gelombang yang berurutan untuk melalui satu titik.
Menurut Nontji (1987) antara panjang dan tinggi gelombang tidak ada satu
hubungan yang pasti akan tetapi gelombang mempunyai jarak antar dua puncak
gelombang yang makin jauh akan mempunyai kemungkinan mencapai gelombang
yang semakin tinggi. Pond and Pickard (1983) mengklasifkasikan gelombang
berdasarkan periodenya, seperti yang disajikan pada Tabel 1. berikut ini.

Tabel 1. Klasifkasi gelombang berdasarkan periode
Periode

Panjang Gelombang

Jenis Gelombang

0 – 0,2 Detik

Beberapa centimeter

Riak (Riplles)

0,2 – 0,9 Detik

Mencapai 130 meter

Gelombang angina

0,9 -15 Detik

Beberapa

ratus Gelombang besar (Swell)

meter
15 – 30 Detik

Ribuan meter

Long Swell

0,5 menit – 1 Ribuan kilometer

Gelombang dengan periode

jam

yang panjang (termasuk
Tsunami)

5, 12, 25 jam

Beberapa kilometer

Pasang surut

Bhat (1978), Garisson (1993), dan Gross (1993) mengemukakan bahwa ada 4
bentuk besaran yang berkaitan dengan gelombang. Yakni :
a. Amplitudo gelombang (A) adalah jarak antara puncak gelombang dengan
permukaan rata-rata air.
b. Frekuensi gelombang ( f ) adalah sejumlah besar gelombang yang melintasi
suatu titik dalam suatu waktu tertentu (biasanya didefenisikan dalam satuan detik).
c. Kecepatan gelombang (C) adalah jarak yang ditempuh gelombang dalam satu
satuan waktu tertentu.
d. Kemiringan gelombang (H/L) adalah perbandingan antara tinggi gelombang
dengan panjang gelombang.
B. Faktor-faktor Pembentuk Gelombang dan Jenis-jenis Gelombang
Secara umum gelombang yang terjadi di laut dapat terbentuk dari beberapa faktor
pnyebab seperti : angin, pasang surut, badai laut, dan seiche.
1.

Gelombang yang disebabkan oleh angin

Angin yang bertiup di atas permukaan laut merupakan pembangkit utama
gelombang. Bentuk gelombang yang dihasilkan cenderung tidak menentu dan
bergantung pada beberapa sifat gelombang periode dan tinggi dimana gelombang
dibentuk. Gelombang seperti ini disebut Sea. Bentuk gelombang lain yang
disebabkan oleh angin adalah gelombang yang bergerak dengan jarak yang sangat
jauh sehingga semakin jauh meninggalkan daerah pembangkitnya gelombang ini
tidak lagi dipengaruhi oleh angin. Gelombang ini akan lebih teratur dan jarak yang
ditempuh selama pergerakannya dapat mencapai ribuan mil. Jenis gelombang ini
disebut Swell.
Tinggi gelombang rata-rata yang dihasilkan oleh angin merupakan fungsi dari
kecepatan angin, waktu dimana angin bertiup, dan jarak dimana angin bertiup
tanpa

rintangan.Umumnya

gelombang yang terbentuk

semakin

kencang

angin

bertiup

semakin

besar

dan pergerakan gelombang mempunyai kecepatan

yang tinggi sesuai dengan panjang gelombang yang besar. Gelombang yang
terbentuk dengan cara ini umumnya mempunyai puncak yang kurang curam jika

dibandingkan dengan tipe gelombang yang dibangkitkan dengan angin yang
berkecepan kecil atau lemah. Saat angin mulai bertiup, tinggi gelombang,
kecepatan, panjang gelombang seluruhnya cenderung berkembang dan meningkat
sesuai dengan meningkatnya waktu peniupan berlangsung (Hutabarat dan Evans,
1984).
Jarak tanpa rintangan dimana angin bertiup merupakan fetch yang sangat penting
untuk digambarkan dengan membandingkan gelombang yang terbentuk pada
kolom air yang relatif lebih kecil seperti danau (di darat) dengan yang terbentuk di
lautan bebas, (Pond and Picard, 1978).
Gelombang yang terbentuk di danau dengan fetch yang relatif kecil dengan hanya
mempunyai beberapa centimeter sedangkan yang terbentuk di laut bebas dimana
dengan fetch yang lebih sering mempunyai panjang gelombang sampai ratusan
meter. Kompleksnya gelombang-gelombang ini sangat sulit untuk dijelaskan tanpa
membuat pengukuran-pengukuran yang lebih akurat dan kurang berguna bagi
nelayan atau pelaut. Sebagai gantinya mereka membuat suatu cara yang lebih
sederhana untuk mengetahui gelombang yaitu dengan menggunakan suatu daftar
skala gelombang yang dikenal dengan

Skala Beaufort untuk

memberikan

keterangan tentang kondisi gelombang yang terjadi di laut dalam hubungannya
dengan kecepatan angin yang sementara berhembus (Hutabarat dan Evans, 1984).
2.

Gelombang yang disebabkan oleh pasang surut

Gelombang pasang surut yang terjadi di suatu perairan yang diamati adalah
merupakan penjumlahan dari komponen-komponen pasang yang disebabkan oleh
gravitasi bulan, matahari, dan benda-benda angkasa lainnya yang mempunyai
periode sendiri. Tipe pasang berbeda-beda dan sangat tergantung dari tempat
dimana pasang itu terjadi (Cappenberg, 1992).
Tipe pasang surut yang terjadi di Indonesia terbagi atas dua bagian yaitu tipe
diurnal dimana terjadi satu kali pasang dan satu kali surut setiap hari misalnya yang
terjadi di Kalimantan dan Jawa Barat. Tipe pasang surut yang kedua yaitu semi
diurnal, dimana pada jenis yang kedua ini terjadi dua kali pasang dan dua kali surut
dalam

satu

hari,

(Ceppenberg,1992).

misalnya

yang

terjadi

di

wilayah

Indonesia

Timur

Pasang surut atau pasang naik mempunyai bentuk yang sangat kompleks sebab
dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti hubungan pergerakan bulan dengan
katulistiwa

bumi,

pergantian

tempat

antara

bulan

dan

matahari

dalam

kedudukannya terhadap bumi, distribusi air yang tidak merata pada permukaan
bumi dan ketidak teraturan konfgurasi kolom samudera.

3.

Gelombang yang disebabkan oleh badai atau puting beliung

Bentuk gelombang yang dihasilkan oleh badai yang terjadi di laut merupakan hasil
dari cuaca yang tiba-tiba berubah menjadi buruk terhadap kondisi perairan.
Kecepatan gelombang tinggi dengan puncak gelombang dapat mencapai 7 – 10
meter. Bentuk gelombang ini dapat menghancurkan pantai dengan vegetasinya
maupun wilayah pantai secara keseluruhan (Pond and Picard, 1978).
4.

Gelombang yang disebabkan oleh tsunami

Gelombang tsunami merupakan bentuk gelombang yang dibangkitkan dari dalam
laut yang disebabkan oleh adanya aktivitas vulkanis seperti letusan gunung api
bawah laut, maupun adanya peristiwa patahan atau pergeseran lempengan
samudera (aktivitas tektonik). Panjang gelombang tipe ini dapat mencapai 160 Km
dengan kecepatan 600-700 Km/jam.

Pada laut terbuka dapat mencapai 10-12

meter dan saat menjelang atau mendekati pantai tingginya dapat

bertambah

bahkan dapat mencapai 20 meter serta dapat menghancurkan wilayah pantai dan
membahayakan kehidupan manusia, seperti yang terjadi di Kupang tahun 1993 dan
di Biak tahun 1995 yang menewaskan banyak orang serta menghancurkan
ekosistem laut (Dahuri,1996)
5.

Gelombang yang disebabkan oleh seiche

Gelombang seiche merupakan standing wave yang sering juga disebut sebagai
gelombang diam atau lebih dikenal dengan jenis gelombang stasioner. Gelombang
ini merupakan standing wave dari periode yang relatif panjang dan umumnya dapat
terjadi di kanal, danau dan sepanjang pantai laut terbuka. Seiche merupakan hasil
perubahan secara mendadak atau seri periode yang berlangsung secara berkala
dalam tekanan atmosfr dan kecepatan angin (Pond and Picard, 1978).

Jenis-jenis gelombang
Bhatt, (1978) mengemukakan bahwa ada 4 jenis gelombang, antara lain :
a.

Gelombang Katastrofk
Gelombang ini adalah gelombang laut yang besar dan muncul secara tiba-tiba yang
disebabkan oleh aktivitas gempa bumi, gunung api, dan sebagainya. Gelombang
katastrofk ini di namakan berdasarkan akibat yang di timbulkannya yaitu mampu
menghancurkan apa saja yang di temui. Gelombang ini juga sering disebut sebagai
gelombang laut Seismik atau Tsunami.

b.

Gelombang Badai (strom Wave)
Gelombang ini adalah gelombang pasang laut tinggi yang ditimbulkan dari adanya
hembusan angin kencang atau badai. Sering juga disebut sebagai Strom Suger.
Gelombang badai ini dapat menyebabkan kerusakan yang besar untuk daerah
pesisir.

c.

Gelombang Internal (Internal Wave)
Gelombang ini adalah gelombang yang terbentuk pada perbatasan antara 2 lapisan
air yang berbeda densitas. Gelombang internal ini dapat ditemukan di bawah
permukaan laut. Walaupun gelombang ini serupa dengan gelombang permukaan
laut yang dibangkitkan oleh angin, namun keduanya mempunyai perbedaan dalam
beberapa hal. Sebagai contoh, gelombang internal bergerak sangat lambat dan
tidak dapat terdeteksi dengan mata, dan umumnya terjadi hanya dimana adanya
variasi densitas. Gelombang ini mempunyai tinggi lebih besar dari pada gelombang
permukaan.

d.

Gelombang Stasioner Standing Wave
Gelombang ini adalah bentuk gelombang laut yang di cirikan dengan tidak adanya
gerakan gelombang yang merambat, yaitu permukaan air hanya bergerak naik
turun saja. Umumnya ditemukan diperairan yang tertutup, misalnya pada danau,
teluk atau kanal. Gelombang ini sering disebut juga gelombang diam atau seiche.
Gelombang ini dihasilkan oleh badai yang digabungkan dengan kondisi atmosfr

yang drastis. Gelombang stasioner dapat menghancurkan masa hidup suatu
organisme dan dapat pula menyebabkan kerusakan daratan.
B.

Pergerakan Gelombang
Berdasarkan kedalamannya, (Ippen, 1996 dan McLellan, 1975 dalam Tarigan,
1987).gelombang yang bergerak mendekati pantai dapat dibagi menjadi 2 bagian
yaitu:

a.

gelombang laut dalam
Gelombang laut dalam merupakan gelombang yang dibentuk dan dibangun dari
bawah kepermukaan.

b.

gelombang permukaan.
Gelombang permukaan merupakan gelombang yang terjadi antara batas dua media
seperti batas air dan udara. Gelombang permukaan terjadi karena adanya pengaruh
angin. Peristiwa ini merupakan peristiwa pemindahan energi angin menjadi energi
gelombang di permukaan laut dan gelombang ini sendiri akan meneruskan
energinya ke molekul air. Gelombang akan menimbulkan riak dipermukaan air dan
akhirnya dapat berubah menjadi gelombang yang besar. Gelombang yang bergerak
dari zona laut lepas hingga tiba di zona dekat pantai (nearshore beach) akan
melewati beberapa zona gelombang yaitu : zona laut dalam (deep water zone),
zona refraksi (refraction zone), zona pecah gelombang (surf zone), dan zona
pangadukan gelombang (swash zone) (Dyer,1978). Uraian rinci dari pernyataan
tersebut dapat dikemukakan sebagai berikut :
Gelombang

mula-mula

terbentuk

di

daerah

pembangkit

(generated

area)

selanjutnya gelombang-gelombang tersebut akan bergerak pada zona laut dalam
dengan panjang dan periode yang relatif pendek. Setelah masuk ke badan parairan
dangkal, gelombang akan mengalami refraksi (pembelokan arah) akibat topograf
dasar laut yang menanjak sehingga sebagian kecepatan gelombang menjadi
berkurang periodenya semakin lama dan tingginya semakin bertambah, gelombang
kemudian akan pecah pada zona surf dengan melepaskan sejumlah energinya dan
naik kepantai (swash) dan setelah beberapa waktu kemudian gelombang akan
kembali turun (backswash) yang kecepatnnya bergantung pada kemiringan pantai

atau slope. Pantai dengan slope yang tinggi akan lebih cepat memantulkan
gelombang, sedangkan pantai dengan slope yang kecil pemantulan gelombangnya
relatif lambat. Kennet (1982) membagi zona gelombang atas tiga bagian, yaitu
zona pecah gelombang (breaker zone), zona surf (surf zone), dan zona swash
(swash zone).
Pada zona surf, terjadi angkutan sedimen karena arus sepanjang pantai terjadi
dengan baik. Pada kedalaman dimana gelombang tidak menyelesaikan orbitalnya,
gelombang akan semakin tinggi dan curam, dan akibatnya mulai pecah (Kennet,
1982). Sebuah gelombang akan pecah bila perbandingan antara kedalaman
perairan dan tinggi gelombang adalah 1,28 (Yuwono, 1986) atau bila perbandingan
antara tinggi gelombang dan panjang gelombang melampaui 1 : 7 (Gross, 1993).
Saat

pecah

gelombang

akan

mengalami

perubahan

bentuk.

Dyer,

1978

membedakannya kedalam tiga bentuk empasan (tipe breaker), sementara Galvin
(1966) mengklasifkasikan tipe empasan gelombang yaitu : tipe plunging, spilling,
surging, dan collapsing
1. Plunging, terjadi karena seluruh puncak gelombang melewati kecepatan
gelombang, tipe empasan ini berbentuk cembung kebelakang dan cekung kearah
depan. Gelombang ini sering timbul dari empasan pada periode yang lama dari
suatu gelombang yang besar, dan biasanya terjadi pada dasar pantai yang hampir
lebih miring di bandingkan pada tipe Spilling. Walaupun sangat menarik, namun
umumnya gelombang ini tidak terjadi lama dan juga tidak baik untuk berselancar.
Bahkan tipe empasan ini mampu menimbulkan kehancuran yang cukup hebat.
2. Spilling, terjadi dimana gelombang sudah pecah sebelum tiba di depan pantai
Gelombang ini lebih sering terjadi, dimana kemiringan dasarnya lebih kecil sekali,
oleh karena itu reaksinya lebih lambat, sangat lama dan biasanya digunakan untuk
berselancar.
3. Surging, adalah tipe empasan dimana gelombang pecah tepat di tepi pantai.
Tipe empasan ini sangat mempengaruhi lebarnya zona surf suatu perairan karena
jenis gelombang yang pecah tepat di tepi pantai akan mengakibatkan semakin
sempitnya zona surf. Gelombangnya lebih lemah saat mencapai pantai dengan

dasar yang lebih curam dan kemudian gelombang akan pecah tepat pada tepi
pantai (Gross, 1993).
4. Collapsing, merupakan gelombang yang pecah setengah dari biasanya. Saat
pecah gelombang tersebut tidak naik kedarat, terdapat buih dan terjadi pada pantai
yang sangat curam (Galvin, 1968).
Apabila memperhatikan gelombang dilaut akan mendapat suatu kesan seolah-olah
gelombang tersebut bergerak secara horizontal dari suatu tempat ke tempat lain.
Tetapi kenyataanya tidaklah demikian karena suatu gelombang akan membentuk
gerakan maju melintasi permukaan air. Disana hanya terjadi gerakan kecil kearah
depan dari massa air itu sendiri. Hal ini akan semakin mudah dipahami apabila
meletakan sepotong gabus diantara gelombang-gelombang dilaut. Potongan gabus
akan tampak timbul tenggelam sesuai dengan gerakan berturut-turut, dari puncak
dan lembah gelombang yang lebih atau kurang tinggi pada tempat yang sama.
Gerakan partikel ini dalam gelombang sama dengan gerakan potongan gabus
walaupun dari pengamatan yang lebih teliti menunjukan bahwa ternyata gerakan
ini lebih kompleks dari hanya sekedar gerakan naik turun. Gerakan ini adalah
gerakan yang membentuk sebuah lingkaran bulat dimana gabus dan partikelpartikel yang lain diangkut keatas dan membentuk setengah lingkaran dan gerakan
ini akan terus berlanjut sampai pada tempat yang tinggi yang merupakan puncak
gelombang. Benda-benda ini kemudian dibawa dan membentuk lingkaran penuh
melewati tempat paling bawah yaitu lembah gelombang (Pond and Picard, 1978).
Semua fenomena yang di alami gelombang pada hakekatnya berhubungan erat
dengan topograf dasar laut (sea bottom topography).
C.

Energi Gelombang
Daerah pantai

termasuk daerah dan lingkungan yang berada didekat pantainya

sangat ditentukan dan didominasi oleh faktor-faktor gelombang. Gelombang yang
terjadi dilaut dalam pada umumnya tidak berpengaruh pada dasar laut dan
sedimen yang terdapat didalamnya. Sebaliknya gelombang yang terdapat di dekat
pantai terutama di daerah pecahan ombak ( surf zone ) memiliki energi yang besar
dan sangat berperan dalam pembentukan morfologi

pantai seperti menyeret

sedimen (sedimen berukuran pasir dan kerikil) yang berada di dasar laut diangkut
dan ditumpahkan dalam bentuk gosong pasir (sand bard) Dahury,1996).

1.

Pergerakan Perjalanan Gelombang Menuju Pantai

Ketinggian

dan

periode

gelombang

tergantung

kepada

panjang

fetch

pembangkitannya. Fetch adalah jarak perjalanan tempuh gelombang dari awal
pembangkitannya. Fetch ini dibatasi oleh bentuk daratan yang mengelilingi laut.
Semakin panjang jarak fetchnya, ketinggian gelombangnya akan semakin besar.
Angin juga mempunyai pengaruh yang penting pada ketinggian gelombang. Angin
yang lebih kuat akan menghasilkan gelombang yang lebih besar. Gelombang yang
menjalar dari laut dalam (deep water) menuju ke pantai akan mengalami
perubahan bentuk karena adanya perubahan kedalaman laut.
Apabila gelombang bergerak mendekati pantai, pergerakan gelombang di bagian
bawah yang berbatasan dengan dasar laut akan melambat. Ini adalah akibat dari
friksi/gesekan antara air dan dasar pantai. Sementara itu, bagian atas gelombang di
permukaan air akan terus melaju. Semakin menuju ke pantai, puncak gelombang
akan semakin tajam dan lembahnya akan semakin datar. Fenomena ini yang
menyebabkan gelombang tersebut kemudian pecah.
E. Tipe gelombang, bila dipandang dari sisi sifat-sifatnya
1. Gelombang pembangun/pembentuk pantai (Constructive wave)

Yang termasuk gelombang pembentuk pantai, bercirikan mempunyai ketinggian
kecil dan kecepatan rambatnya rendah. Sehingga saat gelombang tersebut pecah
di pantai akan mengangkut sedimen (material pantai). Material pantai akan
tertinggal di pantai (deposit) ketika aliran balik dari gelombang pecah meresap ke
dalam pasir atau pelan-pelan mengalir kembali ke laut.

2.

Gelombang perusak pantai (Destructive wave)

Sedangkan gelombang perusak pantai biasanya mempunyai ketinggian dan
kecepatan rambat yang besar (sangat tinggi). Air yang kembali berputar
mempunyai lebih sedikit waktu untuk meresap ke dalam pasir. Ketika gelombang
datang kembali menghantam pantai akan ada banyak volume air yang terkumpul
dan mengangkut material pantai menuju ke tengah laut atau ke tempat lain.
Fungsi dari Gelombang Laut
1.

Menjaga Kestabilan Suhu Dari Iklim Dunia

Jelas bahwa ombak lautan tidak dapat terjadi tanpa angin. Mula-mula menyebabkan
riak

di

permukaan

laut

dan

kemudian

gelombang,

Gelombang

membantu

meminimalkan suhu ekstrem di planet ini, memindahkan air dingin dari kutub,
sementara pada saat yang sama bergerak air hangat dari khatulistiwa ke arah yang
dingin.
2.

Melalui Permukaan Ombak, Terjadi Pertukaran Gas
Di permukaan gelombang laut, pertukaran gas terjadi dimana oksigen keluar dan
karbon dioksida masuk ke dalam permukaan gelombang laut tersebut.

3.

Meningkatkan kemampuan adaptasi dan kekuatan dari Makhluk hidup
Karena gelombang pecah di pantai, makhluk yang ada di laut harus lebih kuat dan
lebih beradaptasi untuk bertahan tidak terbawa oleh ombak ke pantai. Tanpa
gelombang, tidak akan ada sebagian spesies yang hidup di laut.

4. Meningkatkan Adanya Keanekaragaman Hayati
Gelombang laut yang disebabkan oleh angin dan ombak memungkinkan penghuni
laut agar larva/telur mereka diangkut dengan jarak yang jauh, sehingga muncul
spesies baru dari hasil evolusi dan adaptasi dari makhluk laut yang terbawa
gelombak laut tersebut.

5. Gelombang Laut Membantu Adanya Hubungan Simbiosis Mutualisme
Sementara gelombang Laut yang mengikis karang dengan terus menerjang pada
mereka, organisme laut telah beradaptasi dengan ini dan menempel ke karangkarag tersebut sehingga disini membantu adanya penundaan pengikisan batu
karang tersebut dalam hal ini terjadi hubungan simbiosis sejati.
6. Gelombang Laut Membantu Membuat Pantai
Pantai diciptakan oleh pasir yang dibawa naik dari dasar laut oleh ombak, yang juga
mencuci pasir dan dibersihkan. Pasir diaduk dan tersuspensi dalam air yang
memungkinkan untuk diangkut ke pantai oleh ombak.

7. terbentuk clif

Tebing atau jurang adalah formasi bebatuan yang menjulang secara vertikal. Tebing
terbentuk akibat dari erosi. Tebing umumnya ditemukan di daerah pantai,
pegunungan dan sepanjang sungai. Tebing umumnya dibentuk oleh bebatuan yang
yang tahan terhadap proses erosi dan cuaca.
Erosi oleh air laut merupakan pengikisan di pantai oleh pukulan gelombang laut
yang Terjadi secara terus - menerus terhadap dinding pantai. Bentang alam yang
diakibatkan oleh erosi air laut, antara lain clif (tebing terjal), notch (takik), gua di
pantai, wave cut platform (punggung yang terpotong gelombang), tanjung, dan
teluk. Clif terbentuk karena gelombang melemahkan batuan di pantai. Pada
awalnya gelombang meretakan batuan di pantai. Akhirnya, retakan semakin

membesar dan membentuk notch yang semakin dalam akan membentuk gua.
Akibat diterjang gelobang secara terus menerus mengakibatkan atap gua runtuh
dan membentuk clif dan wave cut playform.
F. Proses Pembangkitan Gelombang di Laut
Proses terbentuknya pembangkitan gelombang di laut oleh gerakan angin belum
sepenuhnya dapat dimengerti, atau dapat dijelaskan secara terperinci. Tetapi
meurut perkiraan, gelombang terjadi karena hembusan angin secara teratur, terusmenerus, di atas permukaan air laut. Hembusan angin yang demikian akan
membentuk riak permukaan, yang bergerak kira-kira searah dengan hembusan
angin (lihat Gambar 2.3.a,b,c) (Ilemoned, 2008).
Bila angin masih terus berhembus dalam waktu yang cukup panjang dan meliputi
jarak permukaan laut (fetch) yang cukup besar, maka riak air akan tumbuh menjadi
gelombang. Pada saat yang bersamaan riak permukaan baru akan terbentuk di atas
gelombang yang terbentuk, dan selanjutnya akan berkembang menjadi gelombang
– gelombang baru tersendiri. Proses yang demikian tentunya akan berjalan terus
menerus (kontinyu), dan bila gelombang diamati pada waktu dan tempat tertentu,
akan terlihat sebagai kombinasi perubahan-perubahan panjang gelombang dan
tinggi gelombang yang saling bertautan (Ilemoned, 2008)
Komponen gelombang secara individu masih akan mempunyai sifat-sifat seperti
gelombang pada kondisi ideal, yang tidak terpengaruh oleh gelombang-gelombang
lain. Sedang dalam kenyataannya, sebagai contoh, gelombang-gelombang yang
bergerak secara cepat akan melewati gelombang-gelombang lain yang lebih
pendek (lamban), yang selanjutnya mengakibatkan terjadinya perubahan yang
terus-menerus bersamaan dengan gerakan gelombang-gelombang yang saling
melampaui (Ilemoned, 2008).
Jelasnya gelombang-gelombang akan mengambil energi dan angin. Penyerapan
energi ini akan dilawan dengan mekanisme peredam, yaitu pecahnya gelombang
dan kekentalan air. Bila angin secara kontinyu berhembus dengan kecepatan yang
tetap untuk waktu dan ‘fetch’ yang cukup panjang, maka jumlah energi yang
terserap oleh gelombang akan diimbangi dengan energi yang dikeluarkan sehingga
suatu sistem ‘gelombang sempurna’ (fully developed waves) akan tercapai. Sistem

gelombang demikian sebenarnya jarang dijumpai karena kondisi ‘steady’ tidak
sering terjadi, dan juga’fetch’ kadang-kadang dibatasi oleh kondisi geograf
lingkungan.
Bilamana angin berhenti berhembus, sistem gelombang yang telah terbentuk akan
segera melemah. Karena gelombang pecah adalah merupakan mekanisme yang
paling dominan, maka gelombang pendek dan lancip, akan menghilang terlebih
dulu, sehingga tinggal gelombang-gelombang panjang yang kemudian menghilang
oleh gaya-gaya kekentalan, yang pada dasarnya lebih kecil dari gelombang pecah.
Proses pelemahan (menghilangnya) gelombang mungkin mencapai beberapa hari,
yang bersamaan dengan itu gelombang-gelombang panjang sudah bergerak dan
menempuh jarak ribuan kilometer, yang pada jarak yang cukup jauh dan tempat
mulainya gelombang akan dapat diamati sebagai alun (swell). Alun biasanya
mempunyai periode yang sangat panjang, dan bentuknya cukup beraturan
(reguler). Sistem gelombang yang terbentuk secara lokal mungkin akan dipengaruhi
oleh alun yang terbentuk dan tempat yang jauh; yang tentu saja tidak ada
kaitannya dengan angin local (Ilemoned, 2008)
G. SIFAT – SIFAT GELOMBANG
Pada pembahasan ini kita akan mempelajari sifat – sifat gelombang yang meliputi
pemantulan, pembiasan, disperse, interferensi, difraksi dan polarisasi.
1.

Pemantulan Gelombang (Refeksi Gelombang)

gambar:refraksi gelombang
Pemantulan gelombang pada tangki riak, pada pemantulan ini diperoleh gelombang
lingkaran yang pusatnya adalah sumber gelombang S. Gelombang pantul yang
dihasilkan oleh bidang lurus juga berupa gelombang lingkaran S sebagai pusat
lingkaran. Jarak S ke bidang pantul sama dengan jarak s ke bidang pantul.
Menurut Hukum Snellius, gelombang dating, gelombang pantul, dan garis normal
berada pada satu bidang dan sudut dating akan sama dengan sudut pantul, seperti
tampak pada gambar berikut: Untuk gelombang dua atau tiga dimensi seperti

gelombang air, kita mengenal dengan istilah sinar gelombang dan muka
gelombang.
Muka Gelombang

Muka gelombang (Front wave) didefnisikan sebagai tempat kedududkan titik – titik
yang memiliki fase yang sama pada gelombang, pada gambar di samping ini
menunjukkan lingkaran – lingkaran tersebut merupakan muka gelombang. Jarak
antara muka gelombang yang berdekatan sama dengan satu gelombang (λ). Sinar
gelombang adalah garis yang ditarik dengan arah tegak lurus terhadap muka
gelombang.
Bila gelombang melingkar merambat terus kesegala arah maka pada jarak yang
jauh dari sumber gelombang, kita akan melihat muka gelombang yang hamper
lurus, seperti halnya gelombang air laut yang sampai dipantai. Muka gelombang
yang seperti ini disebut sebagai muka gelombang bidang.
2.

Pembiasan Gelombang (Refraksi Gelombang)
Pada pemantulan gelombang, gelombang yang tiba di batas medium akan
dipantulkan ke arah semula. Pada pembiasan, gelombang yang mengenai bidang
batas antara dua medium, sebagian akan dipantulkan dan sebagian lagi akan
diteruskan atau dibiaskan. Gelombang yang dibiaskan ini akan mengalami
pembelokan arah dari arah semula tergantung pada mediumnya.
Pada medium kedua, cepat rambat gelombang mengalami perubahan dan
perubahan ini pun tergantung pada mediumnya. Dengan kata lain, pembiasan
gelombang adalah pembelokan arah lintasan gelombang etelah melewati bidang
batas antara dua medium yang berbeda.
Pada gambar diatas diperlihatkan pembiasan cahaya dari medium udara dengan
indeks bias n, ke medium air yang memiliki indeks bias n2. Menurut Hukum Snellius
tentang pembiasan:
1. Sinar datang, garis normal, dan sinar bias, terletak pads satu hidang datar.

2. Sinar yang datang dari medium dengan indeks bias kecil ke medium dengan
indeks bias yang lebih besar dibiaskan mendekati garis normal, dan sebaliknya.
3. Perbandingan nilai sinus sudut datang (sin i) terhadap sinus sudut bias (sin r) dari
satu medium ke medium lainnya selalu tetap. Perbandingan ini disebut sehagai
indeks bias relatif suatu medium terhadap medium lain. Secara matematis Hukum
Snellius dapat dirumuskansebagai berikut:
n1 sin⁡i = n2 sin⁡r atau 2 /n1 = sin⁡i / sin ⁡r
Dengan n1 adalah indeks bias medium pertama, n2 adalah indeks bias medium
kedua, I adalah sudut dating, dan r adalah sudut bias. Adapun n21 adalah indeks
bias relative medium 2 terhadap medium 1. Indeks bias mutlak didefnisikan
sebagai berikut: n= c/v
Dengan :
C = laju cahaya di ruang hampa
V = laju cahaya dalam suatu medium
Indeks bias mutlak ruang hampa (n1 = 1) ke dalam air (n2), indeks bias n2 menjadi
indeks bias mutlak dan dituliskan sebagai berikut:
n2= sin⁡i / sin ⁡r
Gambar (a) menunjukkan gelombang air merambat dari satu medium menuju ke
medium lain setelah melewati bidang batas antara kedua medium, gelombang
tersebut mengalami pembelokan. Pada peristiwa tersebut terjadi perubahan arah
rambat gelombang dan panjang gelombang λ2 lebih pendek dari pada λ1.
Gambar (b) menunjukkan adanya perubahan kecepatan gelombang. Gelombang
merambat dari medium yang memiliki indeks bias n1 ke medium lain dengan indeks
bias n2.
Keterangan :
(a) Perubahan panjang gelombang, λ2 lebih pendek dari pada λ1.
(b) Perubahan kecepatan gelombang, v2 lebih kecil dari pada v1.

Dari kedua gambar tersebut diturunkan persamaan pembiasan gelombang sebagai
berikut:
'sin⁡i/sin⁡r = v1/v2 = (fλ1)/(fλ2 )= λ1/λ2
Dari satu medium ke medium lainnya, frekuensi gelombang tetap. Jadi yang
mengalami perubahan adalah kecepatan dan panjang gelombang
Pemantulan Sempurna

Pemantulan sempurna dapat terjadi jika sinar datang dari medium rapat ke medium
kurang rapat (udara), dan sudut dating melampaui sudut kritisnya. Penerapan
hukum snellius pada pemantulan sempurna memenuhi persamaan seperti dibawah
ini, dengan mengetahui perbandingan indeks bias mutlak n1 dan n2 , sudut kritis
cahaya dari suatu medium dapat ditentukan. n2 sin⁡ ik= n1 sin⁡ r,dengan r =900
sehingga n2 sin