Karya Tulis Ilmiah Gelombang Elektromagn

GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
PENGERTIAN GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
Gelombang Elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat melalui medium
seperti udara atau kaca, tetapi juga dapat merambat tanpa medium sekalipun seperti pada
ruang hampa di luar angkasa. Secara garis besar, gelombang elektromagnetik tidak
bergantung pada medium untuk dapat merambat.
Energi elektromagnetik merambat dalam gelombang dengan beberapa karakter yang bisa
diukur, yaitu : Panjang gelombang (

λ

= Wavelength ), Frekuensi ( F ), Amplitudo ( A =

Amplitude ), Kecepatan ( V = Velocity ). Amplitudo adalah tinggi gelombang, sedangkan
panjang gelombang adalah jarak antara dua puncak. Frekuensi adalah jumlah gelombang yang
melalui suatu titik dalam satu satuan waktu.
Frekuensi adalah jumlah gelombang yang melalui suatu titik dalam satu satuan
waktu. Frekuensi tergantung dari kecepatan merambatnya gelombang. Karena kecepatan
energi elektromagnetik adalah konstan (kecepatan cahaya), panjang gelombang dan frekuensi
berbanding terbalik. Semakin panjang suatu gelombang, semakin rendah frekuensinya, dan
semakin pendek suatu gelombang semakin tinggi frekuensinya.

SIFAT – SIFAT GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
1. Bisa merambat dalam ruang meski tanpa adanya medium.
2. Bisa merambat dlm ruang tanpa adanya medium.
3. Termasuk gelombang transversal.
4. Tak mempunyai muatan listrik hingga geraknya lurus dalam medan listrik ataupun
medan magnet.
5. Perubahan yang terjadi antara medan magnet dan medan listrik adalah bersamaan, jadi
kedua medan tersebut berbanding lurus dan sefase.
6. Bisa mengalami refleksi / pemantulan, polarisasi / pengutuban, interferensi / perpaduan,
difraksi / pelenturan, dan refraksi / pembiasan.

Alfiana. 2013. Gelombang Elektromagnetik (Makalah Fisika). http://alfina30.blogspot.com
Halliday, Resnick, Walker. 2007. Dasar-dasar Fisika Jilid 2. Tangerang : Karisma
Publishing Group
Page 1

a. Refleksi / Pemantulan
Dalam pemantulan gelombang berlaku hukum pemantulan gelombang, yaitu :
Menurut Hukum Snellius, gelombang datang, gelombang pantul, dan garis normal berada
pada satu bidang dan sudut datang akan sama dengan sudut pantul.


Pemantulan Gelombang

b. Refraksi / Pembiasan

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.

Anonim. 2014. Pengertian Dan Sifat Gelombang. http://softilmu.blogspot.com
Sape Junari. 2014. Gelombang Elektromagnetik. http://nary-junary.blogspot.com

Page 2

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.

c. Interferensi / Perpaduan
d.
Perpaduan gelombang terjadi apabila terdapat gelombang dengan frekuensi dan beda fase
saling bertemu. Hasil interferensi gelombang akan ada 2, yaitu konstruktif (saling
menguatkan) dan destruktif (saling melemahkan). Interferensi Konstruktif terjadi saat 2
gelombang bertemu pada fase yang sama, sedangkan interferensi destruktif terjadi saat 2

gelombang bertemu pada fase yang berlawanan.

Interferensi Gelombang

Anonim. 2014. Pengertian Dan Sifat Gelombang. http://softilmu.blogspot.com
Sape Junari. 2014. Gelombang Elektromagnetik. http://nary-junary.blogspot.com

Page 3

d. Dibelokkan/disebarkan (Difraksi)
Difraksi gelombang adalah pembelokkan/penyebaran gelombang jika gelombang tersebut
melalui celah. Geja difraksi akan semakin tampak jelas apabila celah yang dilewati semakin
sempit.

Difraksi Gelombang

e. Dispersi Gelombang
Dispersi adalah penyebaran bentuk gelombang ketika merambat melalui suatu medium.
Dispersi tidak akan terjadi pada gelombang bunyi yang merambat melalui udara atau ruang
hampa. Medium yang dapat mempertahankan bentuk gelombang tersebut disebut medium

nondispersi.
f. Dispolarisasi (diserap arah getarnya)
Polarisasi adalah peristiwa terserapnya sebagian arah getar gelombang sehingga hanya tinggal
memiliki satu arah saja. Polarisasi hanya akan terjadi pada gelombang transversal, karena arah
gelombang sesuai dengan arah polarisasi, dan sebaliknya, akan terserap jika arah gelombang
tidak sesuai dengan arah polarisasi celah tersebut.

Anonim. 2014. Pengertian Dan Sifat Gelombang. http://softilmu.blogspot.com
Sape Junari. 2014. Gelombang Elektromagnetik. http://nary-junary.blogspot.com

Page 4

SPEKTRUM GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
Sebagai ciri suatugelombang, gelombang elektromagnetik juga memiliki panjang
gelombang (λ), kecepatan perambatan gelombang (c) dan frekuensi (f). Secara matematis
hubungan panjang gelombang, kecepatan, dan frekuensi dapat ditulis;
C=fλ
Keterangan :
c


= kecepatan perambatan gelombang

f

= frekuensi (Hz)

λ

= panjang gelombang (m)
Karena cepat rambat gelombang elektromagnetik tidak bergantung pada medium

rambatan dan mempunyai nilai tetap c maka yang berbeda pada gelombang elektromagnetik
adalah f dan λ.
Dari persamaan bentuk gelombang, yang dianalisis oleh Maxwell dapat diketahui nilai
maksimum untuk gelombang medan listrik dan gelombang medan magnetic yaitu:

Gelombang elektromagnetik yang ada di alam dapat terjadi secara alami ataupun
dihasilkan oleh sebuah alat. Sebagai contoh, generator arus bolak-balik menghhasilkan
gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang 108m,sedangkan alam menyediakan, inti
atom yang dapat menghasilkan gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang 10-17 m.

Para ahli kemudian mengamati lebih lanjut gelombang elektromagnetik yang ada dan
mencatat panjang gelombang dan frekuensinya, yaitu dengan cara langsung dan tidak langsung.
Sebagian besar dilakukan secara tidak langsung yaitu dengan cara menginteraksikan gelombang
elektromagnetik dengan bahan atau alat yang sanggup mengubah energy gelombang
elektromanetik menjadi energy lain, seperti energy listrik, energy panas, energy mekanik atau
energy kimia. Dari bentuk energy inilah diperoleh panjang gelombang dan frekuensi gelombang
elektromagnetik. Tapi hanya sebagian kecil saja dari spectrum gelombang elektrogmagnetik yang
dapat diamati langsung oelh indera mata, yaitu cahaya, sedangkan bagian yang lain tidak dapt

Anonim. 2014. Pengertian Dan Sifat Gelombang. http://softilmu.blogspot.com
Sape Junari. 2014. Gelombang Elektromagnetik. http://nary-junary.blogspot.com

Page 5

diamati secara langsung. Manusia memanfaatkan gelombang elektrogmagnetik berdasrkan
frekuensinya.
Spectrum gelombang elektrogmagnetik dengan urutan dari frekuensi terkecil ke frekuensi
terbesar dapat disusun sebagai berikut.
1.


Gelombang radio
Gelombang radio merupakan gelombang yang memiliki frekuensi paling kecil
atau panjang gelombang paling panjang. Gelombang radio berada dalam rentang frekuensi yang
luas meliputi beberapa Hz sampai gigahertz (GHz atau orde pangkat 9). Gelombang ini
dihasilkan oleh alat-alat elektronik berupa rangkaian osilator (variasi dan gabungan dari
komponen Resistor (R), induktor (L), dan kapasitor (C)). Oleh karena itu, gelombang radio
banyak digunakan dalam sistem telekomunikasi. Siaran TV, radio, dan jaringan telepon seluler
menggunakan gelombang dalam rentang gelombang radio ini.
Suatu sistem telekomunikasi yang menggunakan gelombang radio sebagai
pembawa sinyal informasinya pada dasarnya terdiri dari antena pemancar dan antena penerima.
Sebelum dirambatkan sebagai gelombang radio, sinyal informasi dalam berbagai bentuknya
(suara pada sistem radio, suara dan data pada sistem seluler, atau suara dan gambar pada sistem
TV) terlebih dahulu dimodulasi. Modulasi di sini secara sederhana dinyatakan sebagai
penggabungan antara getaran listrik informasi (misalnya suara pada sistem radio) dengan
gelombang pembawa frekuensi radio tersebut.
Penggabungan ini menghasilkan gelombang radio termodulasi. Gelombang inilah yang
dirambatkan melalui ruang dari pemancar menuju penerima. Oleh karena itu, kita mengenal
adanya istilah AM dan FM. Amplitudo modulation (AM) atau modulasi amplitudo
menggabungkan getaran listrik dan getaran pembawa berupa perubahan amplitudonya. Adapun
frequency modulation (FM) atau modulasi frekuensi menggabungkan getaran listrik dan getaran

pembawa dalam bentuk perubahan frekuensinya.
2. Gelombang mikro
Gelombang mikro (mikrowaves) adalah gelombang radio dengan frekuensi paling
tinggi yaitu diatas 3 GHz. Jika gelombang mikro diserap oleh sebuah benda, maka akan muncul
efek pemanasan pada benda itu. Jika makanan menyerap radiasi gelombang mikro, maka
Anonim. 2014. Pengertian Dan Sifat Gelombang. http://softilmu.blogspot.com
Sape Junari. 2014. Gelombang Elektromagnetik. http://nary-junary.blogspot.com

Page 6

makanan menjadi panas dalam selang waktu yang sangat singkat. Proses inilah yang
dimanfaatkan dalam microwave oven untuk memasak makanan dengan cepat dan ekonomis.
Gelombang mikro juga dimanfaatkan pada pesawat RADAR (Radio Detection
and Ranging) RADAR berarti mencari dan menentukan jejak sebuah benda dengan
menggunakan gelombang mikro. Pesawat radar memanfaatkan sifat pemantulan gelombang
mikro. Karena cepat rambat glombang elektromagnetik c = 3 X 108 m/s, maka dengan
mengamati selang waktu antara pemancaran dengan penerimaan.
3. Sinar inframerah
Sinar inframerah meliputi daerah frekuensi 1011Hz sampai 1014 Hz atau daerah
panjang gelombang 10-4 cm sampai 10-1 cm. jika kamu memeriksa spektrum yang dihasilkan

oleh sebuah lampu pijar dengan detektor yang dihubungkan pada miliampermeter, maka jarum
ampermeter sedikit diatas ujung spektrum merah. Sinar yang tidak dilihat tetapi dapat dideteksi
di atas spektrum merah itu disebut radiasi inframerah. Sinar infamerah dihasilkan oleh elektron
dalam molekul-molekul yang bergetar karena benda diipanaskan. Jadi setiap benda panas pasti
memancarkan sinar inframerah. Jumlah sinar inframerah yang dipancarkan bergantung pada suhu
dan warna benda.
4. Cahaya tampak
Cahaya tampak sebagai radiasi elektromagnetik yang paling dikenal oleh kita
dapat didefinisikan sebagai bagian dari spektrum gelombang elektromagnetik yang dapat
dideteksi oleh mata manusia. Panjang gelombang tampak nervariasi tergantung warnanya mulai
dari panjang gelombang kira-kira 4 x 10-7 m untuk cahaya violet (ungu) sampai 7x 10-7 m untuk
cahaya merah. Kegunaan cahaya salah satunya adlah penggunaan laser dalam serat optik pada
bidang telekomunikasi dan kedokteran.
5. Sinar ultraviolet
Sinar ultraviolet mempunyai frekuensi dalam daerah 1015 Hz sampai 1016 Hz
atau dalam daerah panjang gelombagn 10-8 m 10-7 m. gelombang ini dihasilkan oleh atom dan
molekul dalam nyala listrik. Matahari adalah sumber utama yang memancarkan sinar ultraviolet
dipermukaan bumi,lapisan ozon yang ada dalam lapisan atas atmosferlah yang berfungsi
menyerap sinar ultraviolet dan meneruskan sinar ultraviolet yang tidak membahayakan
kehidupan makluk hidup di bumi.

6. Sinar X
Anonim. 2014. Pengertian Dan Sifat Gelombang. http://softilmu.blogspot.com
Sape Junari. 2014. Gelombang Elektromagnetik. http://nary-junary.blogspot.com

Page 7

Sinar X mempunyai frekuensi antara 10 Hz sampai 10 Hz . panjang
gelombangnya sangat pendek yaitu 10 cm sampai 10 cm. meskipun seperti itu tapi sinar X
mempunyai daya tembus kuat, dapat menembus buku tebal, kayu tebal beberapa sentimeter dan
pelat aluminium setebal 1 cm
7. Sinar gamma
Sinar gamma mempunyai frekuensi antara 10 Hz sampai 10 Hz atau panjang
gelombang antara 10 cm sampai 10 cm. Daya tembus paling besar, yang menyebabkan efek yang
serius jika diserap oleh jaringan tubuh.
PENERAPAN GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
1.

Radio
Radio energi adalah bentuk level energi elektromagnetik terendah, dengan kisaran panjang
gelombang dari ribuan kilometer sampai kurang dari satu meter. Penggunaan paling banyak
adalah komunikasi, untuk meneliti luar angkasa dan sistem radar. Radar berguna untuk
mempelajari pola cuaca, badai, membuat peta 3D permukaan bumi, mengukur curah hujan,
pergerakan es di daerah kutub dan memonitor lingkungan. Panjang gelombang radar berkisar
antara 0.8-100 cm.

2.

Gelombang mikro
Panjang

gelombang

radiasi

microwave

berkisar

antara

0.3-300

cm.

Penggunaannya terutama dalam bidang komunikasi dan pengiriman informasi melalui ruang
terbuka, memasak, dan sistem PJ aktif. Pada sistem PJ aktif, pulsa microwave ditembakkan
kepada sebuah target dan refleksinya diukur untuk mempelajari karakteristik target. Sebagai
contoh aplikasi adalah Tropical Rainfall Measuring Mission’s (TRMM) Microwave Imager
(TMI), yang mengukur radiasi microwave yang dipancarkan dari Spektrum elektromagnetik
Energi elektromagnetik atmosfer bumi untuk mengukur penguapan, kandungan air di awan dan
intensitas hujan.
3.

Sinar inframerah
Kondisi-kondisi kesehatan dapat didiagnosis dengan menyelidiki pancaran
inframerah dari tubuh. Foto inframerah khusus disebut termogram digunakan untuk mendeteksi
masalah sirkulasi darah, radang sendi dan kanker. Radiasi inframerah dapat juga digunakan
dalam alarm pencuri. Seorang pencuri tanpa sepengetahuannya akan menghalangi sinar dan
Anonim. 2014. Pengertian Dan Sifat Gelombang. http://softilmu.blogspot.com
Sape Junari. 2014. Gelombang Elektromagnetik. http://nary-junary.blogspot.com

Page 8

menyembunyikan alarm. Remote control berkomunikasi dengan TV melalui radiasi sinar
inframerah yang dihasilkan oleh LED (Light Emiting Diode) yang terdapat dalam unit, sehingga
kita dapat menyalakan TV dari jarak jauh dengan menggunakan remote control.
4.

Ultraviolet
Sinar UV diperlukan dalam asimilasi tumbuhan dan dapat membunuh kumankuman penyakit kulit.

5.

Sinar X
Sinar X ini biasa digunakan dalam bidang kedokteran untuk memotret kedudukan
tulang dalam badan terutama untuk menentukan tulang yang patah. Akan tetapi penggunaan sinar
X harus hati-hati sebab jaringan sel-sel manusia dapat rusak akibat penggunaan sinar X yang
terlalu lama.

Anonim. 2014. Pengertian Dan Sifat Gelombang. http://softilmu.blogspot.com
Sape Junari. 2014. Gelombang Elektromagnetik. http://nary-junary.blogspot.com

Page 9