APLIKASI GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK DI BE
APLIKASI GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK DI BERBAGAI BIDANG
LATAR BELAKANG
Saat ini kemajuan teknologi terus meningkat termasuk dalam penggunaan gelombang
elektomagnetik dalam kehidupan sehari-hari. Sebenarnya, gelombang elektromagnetik selalu ada
disekitar kita. Salah satu contohnya adalah gelombang radio. Tanpa kita sadari,pula di dalam
tubuhmanusia juga terdapat gelombang elektromagnetik yaitu sinar inframerah.
Banyak manusia yang tidak sadar bahwa gelombang elektromagnetik banyak yang digunakan
untuk peralatan elektronik pada saat ini. Peralatan elektronik yang mereka gunakan berasal dari
pemanfaatan gelombang elektromagnetik. Salah satu contohnya adalah telepon genggam. Telepon
genggam ini merupakan salah satu contoh perkembangan hasil dari gelombang elektromagnetik.
Foster (2004) menyatakan bahwa gelombang elektromagetik ini terdiri dari spektrum gelombang
elektromagnetik yang dibedakan berdasarkan frekuensi atau panjang gelombang. Oleh karena itu,
disini kita akan mempelajari tentang aplikasi penggunaan gelombang elektromagnetik dalam
kehidupan sehari-hari.
RUMUSAN MASALAH
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Bagaimana
Bagaimana
Bagaimana
Bagaimana
Bagaimana
Bagaimana
penerapan gelombang elektromagnetik dalam bidang komunikasi ?
penerapan gelombang elektromagnetik dalam bidang Kesehatan ?
penerapan gelombang elektromagnetik dalam bidang Industri ?
penerapan gelombang elektromagnetik dalam bidang militer ?
penerapan gelombang elektromagnetik dalam bidang Astronomi ?
penggunaan frekuensi dan panjang gelombang pada radar, radio, telpon dan televisi.
TUJUAN
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Untuk
Untuk
Untuk
Untuk
Untuk
Untuk
mengetahui
mengetahui
mengetahui
mengetahui
mengetahui
mengetahui
penerapan gelombang elektromagnetik dalam bidang komunikasi.
penerapan gelombang elektromagnetik dalam bidang kesehatan.
penerapan gelombang elektromagnetik dalam bidang industri.
penerapan gelombang elektromagnetik dalam bidang militer
penerapan gelombang elektromagnetik dalam bidang astronomi.
frekuensi dan panjang gelombang pada radar, radio, telepon dan televisi.
A. Menjelaskan Aplikasi Gelombang Elektromagnetik Dalam Bidang Komunikasi.
Transmisi informasi yang cepat jarak jauh dan akses mudah ke informasi telah menjadi fitur penting
dari dunia modern. Fisika dan Fisikawan telah berada di garis depan revolusi teknologi ini. beberapa
contoh aplikasi gelombang elektromagnetik dalam bidang komunikasi yaitu sebagai berikut :
• Penggunaan telepon. Telepon merupakan salah satu alat yang memanfaatkan gelombang
elektromagnetik sebagai media perantara atau penghubungnya. Ketika kita menggunakan telepon
tetap biasa, gelombang suara menyebabkan diafragma bergetar dalam medan magnet. Getaran ini
dikonversi menjadi impuls listrik dan ditransmisikan sepanjang kawat untuk penerima. Dalam
penerima impuls listrik menghasilkan variasi dalam medan magnet yang menyebabkan diafragma
bergetar dan mereproduksi suara asli. Energy telah berubah dari suara ke mekanik untuk listrik dan
kemudian kembali lagi dari listrik ke mekanik terhadap suara. Ketika kita menggunakan telepon
seluler, energi suara diubah menjadi energi elektromagnetik (gelombang mikro - frekuensi radio
gelombang tinggi) dan ditransfer dari sumber ke penerima melalui pemancar radio.
• Radio merupakan salah satu alat komunikasi yang populer. Alat ini bekerja karena adanya
gelombang radio. Gelombang radio dapat dideteksi oleh kombinasi (i) udara untuk menerima
gelombang elektromagnetik dan mengubahnya menjadi osilasi listrik dan (ii) dioda dalam sirkuit
elektronik tepat didengarkan di penerima yang menghasilkan sinyal audio-frekuensi. Gelombang
radio banyak digunakan dalam bidang komunikasi. Gelombang radio dapat mencapai tempattempat yang jauh karena gelombang ini mudah dipantulkan oleh partikel bermuatan yang berada
di lapisan atosfer bumi (ionosfer). Oleh karena itu gelombang ini digunakan untuk membawa
informasi baik dalam bentuk modulasi amplitudo (AM) maupun modulasi frekuensi (FM).
• Pesawat televisi. gelombang televisi memiliki frekuensi lebih tinggi daripada gelombang radio,
gelombang televisi merambat lurus sehingga tidak dapat dipantulkan oleh lapisan-lapisan atmosfer
bumi. Untuk menangkap siaran televisi dari stasiun pemancar di Jakarta, misalnya di wilayah Bukit
Tinggi dibangun sebuah stasiun penghubung (relay) yang letaknya di puncak Gunung Merapi dan
untuk wilayah Medan dibangun di daerah Bandar Baru. 3 Untuk daerah yang lebih jauh lagi,
misalnya untuk Indonesia bagian timur, diperlukan sebuah satelit sebagai stasiun penghubung.
Demikian pula jika ingin melihat siaran langsung dari luar negeri, diperlukan satelit yang bertindak
sebagai stasiun penghubung.
B. Menjelaskan aplikasi gelombang elektromagnetik dalam bidang Kesehatan.
Ternyata gelombang elektromagnetik juga berguna dalam bidang kesehatan. Aplikasi gelombang
elektromagnetik dalam bidang kesehatan adalah sebagai berikut :
• Sinar inframerah. inframerah dapat digunakan untuk mengurangi rasa sakit pada rematik dan
menghangatkan permukaan kulit.
• Sinar-X disebut juga sinar rontgen. Dalam bidang kedokteran sinar ini digunakan untuk memotret
bagian tulang yang patah, batu ginjal, paru-paru, dan bagian tubuh lainnya. Di zaman modern ini,
Supriyono (2006) menyatakan bahwa sinar rontgen digunakan dalam operasi pembedahan
sehingga dokter dapat mengetahui bagian mana yang harus dibedah.
• Sinar gamma. Sinar gamma termasuk gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekuensi
antaraSinar gamma merupakan hasil reaksi yang terjadi dalam inti atom yang tidak stabil. Sinar
gamma mempunyai daya tembus yang paling kuat dibanding Gelombang gelombang yang masuk
dalam kelompok gelombang elektromagnetik. Sinar gamma dapat menembus pelat besi yang
tebalnya beberapa cm. Penyerap yang baik untuk sinar gamma adalah timbal. Aplikasi sinar
gamma dalam bidang kesehatan adalah untuk mengobati pasien yang menderita penyakit kanker
atau tumor.
• Sinar ultraviolet. Sinar ultraviolet dapat digunakan untuk membunuh mikroorganisme, yaitu
dengan radiasi ultraviolet yang diserap akan menghancurkan mikroorganisme seperti hasil reaksi
karena ionosasi dan dissosiasi molekul. Sinar ini dapat mengubah molekul sterol dari provitamin D
menjadi vitamin D yang berguna untuk pertumbuhan tubuh manusia.
Selain dari sinar-sinar itu juga terdapat beberapa peralatan dokter yang memanfaatkan gelombang
elektromsgnetik seperti :
• endoscope yang digunakan untuk melihat bagian dalam rongga tubuh.
• cystoscope untuk mengamati blader.
• practoscope untuk mengamati rectum.
• Bronchoscope untuk mengamati udara yang lewat ke dalam paru- paru.
• Otoscope untuk melihat bagian dalam telinga pada dasarnya menggunakan cahaya tampak yang
difokuskan ke bagian yang kita hendaki.
• ophtalmoscope untuk melihat ke bagian dalam mata.
C. Menjelaskan aplikasi gelombang elektromagnetik dalam bidang industri.
Aplikasi gelombang elektromagnetik dalam bidang industri adalah sebagai berikut
• Sinar gamma. Sinar gamma mempunyai daya tembus yang sangat besar, bahkan dapat
menembus baja sehingga dalam bidang industri dimanfaatkan untuk memotong baja dan
memeriksa cacat-cacat pada logam. Sinar gamma banyak digunakan dalam bidang industri
pengawetan makanan, produk industri dan lain-lain.
• Sinar x ini memiliki daya tembus yang cukup kuat yang dapat menembus buku tebal, kayu tebal,
dan bahkan pelat aliminium setebal 1 cm, sehingga berguna untuk industri pengolahan kayu, atau
industri yang membuat peralatan dari logam. Sinar-X juga digunakan di bandara pada pengecekan
barang-barang penumpang di pesawat. Di pelabuhan digunakan untuk mengecek barang-barang
(peti kemas) yang akan dikirim dengan kapal laut.
D. Menjelaskan aplikasi gelombang elektromagnetik dalam bidang militer.
Aplikasi gelombang elektromagnetik dalam bidang militer adalah sebagai berikut :
• Pada bidang militer, dibuat teleskop inframerah yang digunakan melihat ditempat yang gelap
ataupun berkabut.
• sinar inframerah dibidang militer dimanfaatkan untuk membuat satelit mata-mata dan saat ini
tengah dicoba untuk membuat Pesawat militer yang menggunakan sinar inframerah sebagai motor
penggeraknya yang berpusat dari satelit.
• Antena radar dapat bertindak sebagai pemancar dan penerima gelombang elektromagnetik.
E. Menjelaskan aplikasi gelombang elektromagnetik dalam bidang astronomi.
Aplikasi gelombang elektromagnetik pada bidang astronomi adalah sebagai berikut :
• Teleskop ruang angkasa digunakan untuk mengatasi gangguan pengamatan yang berasal dari
atmosfer.
• Astronomi optikal menunjuk kepada teknik yang dipakai untuk mengetahui dan menganalisa
cahaya pada daerah sekitar panjang gelombang yang bisa dideteksi oleh mata. Alat yang bisa
dipakai adalah :
• Teleskop
• CCD
• Spektograf.
• Astronomi radio memakai alat yang betul-betul berbeda untuk mendeteksi radiasi dengan
panjang gelombang mm.
• Kamera inframerah digunakan untuk mendeteksi cahaya dan benda yang memancarkan panas.
F. Membedakan penggunaan rentang frekuensi atau panjang gelombang pada komunikasi radar,
telepon, radio, dan televisi.
• panjang gelombang radar terentang dari 0,3 meter hingga 0,001 meter dengan frekuensi
terentang dari 10^9hertz hingga 3 x 10^11 hertz. Daerah gelombang mikro ditandai sebagai UHF
yang berarti frekuensi ultra tinggi relatife terhadap frekuensi radio. Gelombang ini dihasilkan oleh
peralatan elektronik khusus, misalnya dalam tabung /klystron/.
• panjang frekuensi gelombang telepon sebenarnya hampir sama dengan frekuensi gelombang
radar dengan frekuensi terentang dari 10^9hertz hingga 3 x 10 ^11 hertz.
• Panjang gelombang radio frekuensi terentang dari beberapa kilometer sampai 0,3 meter.
Frekuensi gelombang radio terentang sekitar beberapa hertz dan energi foton bergerak dari sekitar
0 sampai 10 eV. Anonim (2009a) menyatakan bahwa berdasarkan lebar frekuensinya, gelombang
radio dibedakan menjadi /Low Frequency/ (LF), /Medium Frequency/ (MF), /High Frequency/ (HF),
/Very High Frequency/ (VHG), Ultra High Frequency/ (UHF), dan /Super High Frequency/ (SHF).
• Frekuensi gelombang televisi sedikit lebih tinggi dari gelombang radio. Gelombang ini merambat
lurus dan tidak dapat dipantulkan oleh lapisan-lapisan atmosfer bumi sehingga untuk menangkap
siaran televisi, diperlukan sebuah stasiun penghubung, misalnya stasiun Jakarta, maka di wilayah
Bandung diperlukan sebuah stasiun penghubung yang terletak di puncak gunung Tangkuban
Perahu sedangkan untuk Indonesia bagian timur memerlukan stasiun penghubung berupa satelit
(Foster, 2004).
LATAR BELAKANG
Saat ini kemajuan teknologi terus meningkat termasuk dalam penggunaan gelombang
elektomagnetik dalam kehidupan sehari-hari. Sebenarnya, gelombang elektromagnetik selalu ada
disekitar kita. Salah satu contohnya adalah gelombang radio. Tanpa kita sadari,pula di dalam
tubuhmanusia juga terdapat gelombang elektromagnetik yaitu sinar inframerah.
Banyak manusia yang tidak sadar bahwa gelombang elektromagnetik banyak yang digunakan
untuk peralatan elektronik pada saat ini. Peralatan elektronik yang mereka gunakan berasal dari
pemanfaatan gelombang elektromagnetik. Salah satu contohnya adalah telepon genggam. Telepon
genggam ini merupakan salah satu contoh perkembangan hasil dari gelombang elektromagnetik.
Foster (2004) menyatakan bahwa gelombang elektromagetik ini terdiri dari spektrum gelombang
elektromagnetik yang dibedakan berdasarkan frekuensi atau panjang gelombang. Oleh karena itu,
disini kita akan mempelajari tentang aplikasi penggunaan gelombang elektromagnetik dalam
kehidupan sehari-hari.
RUMUSAN MASALAH
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Bagaimana
Bagaimana
Bagaimana
Bagaimana
Bagaimana
Bagaimana
penerapan gelombang elektromagnetik dalam bidang komunikasi ?
penerapan gelombang elektromagnetik dalam bidang Kesehatan ?
penerapan gelombang elektromagnetik dalam bidang Industri ?
penerapan gelombang elektromagnetik dalam bidang militer ?
penerapan gelombang elektromagnetik dalam bidang Astronomi ?
penggunaan frekuensi dan panjang gelombang pada radar, radio, telpon dan televisi.
TUJUAN
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Untuk
Untuk
Untuk
Untuk
Untuk
Untuk
mengetahui
mengetahui
mengetahui
mengetahui
mengetahui
mengetahui
penerapan gelombang elektromagnetik dalam bidang komunikasi.
penerapan gelombang elektromagnetik dalam bidang kesehatan.
penerapan gelombang elektromagnetik dalam bidang industri.
penerapan gelombang elektromagnetik dalam bidang militer
penerapan gelombang elektromagnetik dalam bidang astronomi.
frekuensi dan panjang gelombang pada radar, radio, telepon dan televisi.
A. Menjelaskan Aplikasi Gelombang Elektromagnetik Dalam Bidang Komunikasi.
Transmisi informasi yang cepat jarak jauh dan akses mudah ke informasi telah menjadi fitur penting
dari dunia modern. Fisika dan Fisikawan telah berada di garis depan revolusi teknologi ini. beberapa
contoh aplikasi gelombang elektromagnetik dalam bidang komunikasi yaitu sebagai berikut :
• Penggunaan telepon. Telepon merupakan salah satu alat yang memanfaatkan gelombang
elektromagnetik sebagai media perantara atau penghubungnya. Ketika kita menggunakan telepon
tetap biasa, gelombang suara menyebabkan diafragma bergetar dalam medan magnet. Getaran ini
dikonversi menjadi impuls listrik dan ditransmisikan sepanjang kawat untuk penerima. Dalam
penerima impuls listrik menghasilkan variasi dalam medan magnet yang menyebabkan diafragma
bergetar dan mereproduksi suara asli. Energy telah berubah dari suara ke mekanik untuk listrik dan
kemudian kembali lagi dari listrik ke mekanik terhadap suara. Ketika kita menggunakan telepon
seluler, energi suara diubah menjadi energi elektromagnetik (gelombang mikro - frekuensi radio
gelombang tinggi) dan ditransfer dari sumber ke penerima melalui pemancar radio.
• Radio merupakan salah satu alat komunikasi yang populer. Alat ini bekerja karena adanya
gelombang radio. Gelombang radio dapat dideteksi oleh kombinasi (i) udara untuk menerima
gelombang elektromagnetik dan mengubahnya menjadi osilasi listrik dan (ii) dioda dalam sirkuit
elektronik tepat didengarkan di penerima yang menghasilkan sinyal audio-frekuensi. Gelombang
radio banyak digunakan dalam bidang komunikasi. Gelombang radio dapat mencapai tempattempat yang jauh karena gelombang ini mudah dipantulkan oleh partikel bermuatan yang berada
di lapisan atosfer bumi (ionosfer). Oleh karena itu gelombang ini digunakan untuk membawa
informasi baik dalam bentuk modulasi amplitudo (AM) maupun modulasi frekuensi (FM).
• Pesawat televisi. gelombang televisi memiliki frekuensi lebih tinggi daripada gelombang radio,
gelombang televisi merambat lurus sehingga tidak dapat dipantulkan oleh lapisan-lapisan atmosfer
bumi. Untuk menangkap siaran televisi dari stasiun pemancar di Jakarta, misalnya di wilayah Bukit
Tinggi dibangun sebuah stasiun penghubung (relay) yang letaknya di puncak Gunung Merapi dan
untuk wilayah Medan dibangun di daerah Bandar Baru. 3 Untuk daerah yang lebih jauh lagi,
misalnya untuk Indonesia bagian timur, diperlukan sebuah satelit sebagai stasiun penghubung.
Demikian pula jika ingin melihat siaran langsung dari luar negeri, diperlukan satelit yang bertindak
sebagai stasiun penghubung.
B. Menjelaskan aplikasi gelombang elektromagnetik dalam bidang Kesehatan.
Ternyata gelombang elektromagnetik juga berguna dalam bidang kesehatan. Aplikasi gelombang
elektromagnetik dalam bidang kesehatan adalah sebagai berikut :
• Sinar inframerah. inframerah dapat digunakan untuk mengurangi rasa sakit pada rematik dan
menghangatkan permukaan kulit.
• Sinar-X disebut juga sinar rontgen. Dalam bidang kedokteran sinar ini digunakan untuk memotret
bagian tulang yang patah, batu ginjal, paru-paru, dan bagian tubuh lainnya. Di zaman modern ini,
Supriyono (2006) menyatakan bahwa sinar rontgen digunakan dalam operasi pembedahan
sehingga dokter dapat mengetahui bagian mana yang harus dibedah.
• Sinar gamma. Sinar gamma termasuk gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekuensi
antaraSinar gamma merupakan hasil reaksi yang terjadi dalam inti atom yang tidak stabil. Sinar
gamma mempunyai daya tembus yang paling kuat dibanding Gelombang gelombang yang masuk
dalam kelompok gelombang elektromagnetik. Sinar gamma dapat menembus pelat besi yang
tebalnya beberapa cm. Penyerap yang baik untuk sinar gamma adalah timbal. Aplikasi sinar
gamma dalam bidang kesehatan adalah untuk mengobati pasien yang menderita penyakit kanker
atau tumor.
• Sinar ultraviolet. Sinar ultraviolet dapat digunakan untuk membunuh mikroorganisme, yaitu
dengan radiasi ultraviolet yang diserap akan menghancurkan mikroorganisme seperti hasil reaksi
karena ionosasi dan dissosiasi molekul. Sinar ini dapat mengubah molekul sterol dari provitamin D
menjadi vitamin D yang berguna untuk pertumbuhan tubuh manusia.
Selain dari sinar-sinar itu juga terdapat beberapa peralatan dokter yang memanfaatkan gelombang
elektromsgnetik seperti :
• endoscope yang digunakan untuk melihat bagian dalam rongga tubuh.
• cystoscope untuk mengamati blader.
• practoscope untuk mengamati rectum.
• Bronchoscope untuk mengamati udara yang lewat ke dalam paru- paru.
• Otoscope untuk melihat bagian dalam telinga pada dasarnya menggunakan cahaya tampak yang
difokuskan ke bagian yang kita hendaki.
• ophtalmoscope untuk melihat ke bagian dalam mata.
C. Menjelaskan aplikasi gelombang elektromagnetik dalam bidang industri.
Aplikasi gelombang elektromagnetik dalam bidang industri adalah sebagai berikut
• Sinar gamma. Sinar gamma mempunyai daya tembus yang sangat besar, bahkan dapat
menembus baja sehingga dalam bidang industri dimanfaatkan untuk memotong baja dan
memeriksa cacat-cacat pada logam. Sinar gamma banyak digunakan dalam bidang industri
pengawetan makanan, produk industri dan lain-lain.
• Sinar x ini memiliki daya tembus yang cukup kuat yang dapat menembus buku tebal, kayu tebal,
dan bahkan pelat aliminium setebal 1 cm, sehingga berguna untuk industri pengolahan kayu, atau
industri yang membuat peralatan dari logam. Sinar-X juga digunakan di bandara pada pengecekan
barang-barang penumpang di pesawat. Di pelabuhan digunakan untuk mengecek barang-barang
(peti kemas) yang akan dikirim dengan kapal laut.
D. Menjelaskan aplikasi gelombang elektromagnetik dalam bidang militer.
Aplikasi gelombang elektromagnetik dalam bidang militer adalah sebagai berikut :
• Pada bidang militer, dibuat teleskop inframerah yang digunakan melihat ditempat yang gelap
ataupun berkabut.
• sinar inframerah dibidang militer dimanfaatkan untuk membuat satelit mata-mata dan saat ini
tengah dicoba untuk membuat Pesawat militer yang menggunakan sinar inframerah sebagai motor
penggeraknya yang berpusat dari satelit.
• Antena radar dapat bertindak sebagai pemancar dan penerima gelombang elektromagnetik.
E. Menjelaskan aplikasi gelombang elektromagnetik dalam bidang astronomi.
Aplikasi gelombang elektromagnetik pada bidang astronomi adalah sebagai berikut :
• Teleskop ruang angkasa digunakan untuk mengatasi gangguan pengamatan yang berasal dari
atmosfer.
• Astronomi optikal menunjuk kepada teknik yang dipakai untuk mengetahui dan menganalisa
cahaya pada daerah sekitar panjang gelombang yang bisa dideteksi oleh mata. Alat yang bisa
dipakai adalah :
• Teleskop
• CCD
• Spektograf.
• Astronomi radio memakai alat yang betul-betul berbeda untuk mendeteksi radiasi dengan
panjang gelombang mm.
• Kamera inframerah digunakan untuk mendeteksi cahaya dan benda yang memancarkan panas.
F. Membedakan penggunaan rentang frekuensi atau panjang gelombang pada komunikasi radar,
telepon, radio, dan televisi.
• panjang gelombang radar terentang dari 0,3 meter hingga 0,001 meter dengan frekuensi
terentang dari 10^9hertz hingga 3 x 10^11 hertz. Daerah gelombang mikro ditandai sebagai UHF
yang berarti frekuensi ultra tinggi relatife terhadap frekuensi radio. Gelombang ini dihasilkan oleh
peralatan elektronik khusus, misalnya dalam tabung /klystron/.
• panjang frekuensi gelombang telepon sebenarnya hampir sama dengan frekuensi gelombang
radar dengan frekuensi terentang dari 10^9hertz hingga 3 x 10 ^11 hertz.
• Panjang gelombang radio frekuensi terentang dari beberapa kilometer sampai 0,3 meter.
Frekuensi gelombang radio terentang sekitar beberapa hertz dan energi foton bergerak dari sekitar
0 sampai 10 eV. Anonim (2009a) menyatakan bahwa berdasarkan lebar frekuensinya, gelombang
radio dibedakan menjadi /Low Frequency/ (LF), /Medium Frequency/ (MF), /High Frequency/ (HF),
/Very High Frequency/ (VHG), Ultra High Frequency/ (UHF), dan /Super High Frequency/ (SHF).
• Frekuensi gelombang televisi sedikit lebih tinggi dari gelombang radio. Gelombang ini merambat
lurus dan tidak dapat dipantulkan oleh lapisan-lapisan atmosfer bumi sehingga untuk menangkap
siaran televisi, diperlukan sebuah stasiun penghubung, misalnya stasiun Jakarta, maka di wilayah
Bandung diperlukan sebuah stasiun penghubung yang terletak di puncak gunung Tangkuban
Perahu sedangkan untuk Indonesia bagian timur memerlukan stasiun penghubung berupa satelit
(Foster, 2004).