Gelombang dan Gejala Gelombang docx
1. Pemahaman gelombang
Ketika kita mengusik air yang tenang didalam ember
dengan menjatuhkan batu didalamnya, seketika air tersebut
membentuk pola naik-turun yang menyebabkan ember tersebut
bergetar. Pola naik-turun pada permukaan air tersebut umunya
disebut pola gelombang.
1.1 Konsep gelombang
Gelombang dihasilkan oleh sumber getaran yang bergetar
secara terus menerus. Gelombang dapat dikatakan juga sebagai
getaran yang merambatkan energi. Pada kasus sebelumnya,
sumber getaran yang menyebabkan gelombang permukaan air
adalah batu yang dijatuhkan, dan energi dari usaha yang
dilakukan batu kemudian dirambatkan sehingga ember ikut
bergetar.
"Gelombang memindahkan energi ketika
merambat"
Sebagai contoh peristiwa gelombang air laut (tsunami)
yang terjadi di Aceh pada 2004 silam. Gempa dengan kekuatan
8,9 skala richter telah merambatkan energi yang begitu besar
sehingga mampu meluluhlantakkan sebagian besar provinsi
Nangroe Aceh Darussalam. Menurut peristiwa tersebut, apakah
materi-materi didalam medium (berupa air laut) ikut merambat
bersama dengan datangnya gelombang?
Contoh yang lebih sederhana untuk menjawab pertanyaan
diatas adalah meninjau gelombang air laut. Gelombang air laut
terjadi secara terus menerus dan nampak seolah air tersebut
bergerak menuju pantai, tetapi pantai tidak pernah banjir
karenanya. Hal itu dikarenakan gelombang yang terjadi pada air
laut secara nyata tidak membawa air laut sebagai mediumnya
untuk merambat menuju daratan, melainkan permukaan air laut
hanya naik-turun membentuk gelombang selama gelombang
merambat menuju pantai. Air laut bergerak naik-turun tetapi
tidak ikut merambat sehingga tidak menyebabkan banjir pada
pantai. Pada peristiwa gelombang tsunami, air laut tersebut
membawa energi yang sangat besar sehingga seolah-olah air
laut membawa seisi lautan naik menuju daratan. Contoh lainnya
adalah ketika kita melemparkan batu ke permukaan air yang
tenang di sebuah kolam, batu yang dilemparkan tersebut
menyebabkan air yang tadinya tenang mendapatkan suatu
usikan atau gangguan dari batu yang dilemparkan tersebut. Batu
yang dilemparkan menyebabkan terjadinya gelombang berupa
lingkaran-lingkaran yang merambat keluar, menjauhi tempat
jatuhnya batu yang dilemparkan tadi. Jika di permukaan air
tersebut terdapat gabus atau daun yang mengapung, maka akan
terlihat bahwa gabus dan daun tersebut tidak ikut merambat
menjauh, melainkan hanya bergerak naik turun secara periodic.
Hal ini menunjukan bahwa walaupun gelombang air merambat
menjauhi tempat jatuhnya batu yang dilemparkan, air sendiri
tidak ikut merambat. Air hanya berfungsi sebagai medium
perambatan gelombang.
Gelombang adalah getaran yang merambat tanpa
disertai dengan medium perambatannya.
1.2 Persamaan dasar gelombang,
Jika seutas tali yang ujungnya diikatkan pada sebuah tiang
atau tombol pintu dan kemudian ujung lainnya digerakkan naikturun
maka
simpangan
sepanjang
yang
disebut
tali
akan
bukit
merambat
dan
lembah.
membentuk
Simpangan
gelombang akan naik turun dari 0 sampai akan mencapai 3600.
Hal ini akan menghasilkan satu gelombang penuh dalam waktu
satu periode ( t = T). Adapun jarak yang ditempuh gelombang
dalam selang waktu satu periode ini ( t = T) kita namakan
Panjang Gelombang ( λ “lamda”). Dalam kasus air tadi, satu
panjang gelombang sama dengan jarak dari satu puncak
gelombang air ke puncak gelombang air lainnya. Satu panjang
gelombang (λ) adalah Jarak antara dua puncak gelombang, atau
dua lembah gelombang yang memiliki fase yang sama.
Dengan demikian
ketika gelombang merambat dengan
kecepatan v, seperti halnya rumus jarak S = v x t, Dengan
frekuensi yang merupakan banyaknya gelombang yang dapat
dibuat dalam satu satuan waktu, Dalam kasus air tadi, frekuensi
ini sama dengan banyaknya gelombang yang dihasilkan oleh
batu atau tongkat yang dilemparkan tadi dalam satu detik yang
berkebalikan dengan periode. Sehingga :
Periode gelombang (T) didefinisikan sebagai waktu yang
diperlukan untuk
melakukan satu gelombang penuh. Dalam
kasus gelombang pada air tadi, periode gelombang sama dengan
waktu yang diperlukan oleh usikan air untuk membentuk satu
gelombang
Kecepatan rambat gelombang adalah cepat rambat dimana
puncak gelombang (atau bagian lain dari gelombang) bergerak.
Cepat rambat ini sama dengan cepat rambat gelombang pada air
kolam tadi ketika batu celupkan ke air.
2. Jenis-jenis gelombang
2.1 Gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik,
Pada contoh kasus sebelumnya, dikatakan bahwa air
adalah
medium
gelombang
tersebut
merambat,
maka
gelombang air disebut sebagai gelombang mekanik. Dan pada
kasus yang lain seperti gelombang cahaya, ternyata gelombang
cahaya dapat merambat melewati ruang hampa diluar angkasa
menuju bumi. Yang artinya gelombang tersebut tetap dapat
merambat dengan tanpa adanya medium, gelombang cahaya
disebut sebagai gelombang elektromagnetik.
Maka
dapat
disimpulkan
bahwa
jenis
gelombang
berdasarkan medium rambatnya ada dua macam, yakni :
a.
Gelombang mekanik, yaitu gelombang yang membutuhkan
media dalam merambat. Contohnya gelombang tali dan bunyi.
b.
Gelombang elektromagnetik, yaitu gelombang yang tidak
membutuhkan media dalam merambat. Contohnya cahaya,
gelombang radio dan sinar-X.
2.2 Gelombang transversal dan gelombang longitudinal,
Dalam mengamati arah rambat terhadap arah getarnya,
gelombang dikelompokkan menjadi dua macam, yakni :
a.
Gelombang
transversal
yaitu
gelombang
yang
arah
merambatnya tegak lurus pada arah getarnya. Contohnya
gelombang air, tali dan cahaya.
Jika kita memotret sebuah gelombang transversal yang
dihasilkan seutas tali atau slinki pada saat tertentu, maka potret
akan memberikan grafis simpangan partikel terhadap posisi
(dimana posisi
adalah jarak mendatar dari titik asal getaran).
Puncak
gelombang
adalah
titik-titik
tertinggi
pada
terendah
pada
gelombang (pada gambar adalah titik B dan F).
Dasar
gelombang
adalah
titik-titik
gelombang (pada gambar adalah titik D dan H).
Bukit gelombang adalah lengkungan ABC atau EFG dan
lembah gelombang adalah lengkungan CDE atau GHI.
Amplitude (A) adalah nilai simpangan terbesar yang dapat
dicapai oleh gelombang, atau pada gambar adalah garis Bb atau
Dd.
Panjang gelombang (�) adalah jarak antara dua puncak
berurutan atau pada gambar adalah BF atau AE yang besarnya
setara dengan satu bukit dan satu lembah.
b. Gelombang longitudinal yaitu gelombang yang arah rambat dan
arah getarnya sejajar. Contohnya gelombang pegas dan bunyi.
Ketika sebuah slinki atau kumparan pegas ditaruh mendatar
diatas
lantai kemudian kita melakukan gerakan satu kali
dorongan dan tarikan pada slinki tersebut maka akan terbentuk
rapatan dan renggangan yang merambat sepanjang slinki.
Karena panjang rapatan dan renggangan tidaklah sama
maka sebaiknya kita menggunakan istilah pusat regangan dan
pusat
rapatan
untuk
gelombang longitudinal.
mendefinisikan
istilah-istilah
dalam
Panjang
gelombang
(�)
pada
gelombang
longitudinal
didefinisikan sebagai jarak antara dua pusat rapatan yang
berdekatan (pada gambar yakni jarak AC) atau jarak antara dua
pusat renggangan yang berdekatan (pada gambar yanki jarak
BD).
Pada
gelombang
transversal
yang
merambat
adalah
bentuk bukit dan lembah. Perambatan bukit atau lembah hanya
dapat terjadi pada zat yang kenyal (elastis). Oleh karena itu,
gelombang transversal hanya dapat merambat pada medium
yang padat.
Sedangkan pada gelombang longitudinal yang merambat
adalah bentuk rapatan dan renggangan yang dapat terjadi pada
semua zat, sehingga gelombang longitudinal dapat merambat
melalui semua zat (padat, cari dan gas).
2.3 Gelombang berjalan dan gelombang berdiri.
Selain mengelompokkan berdasarkan perlu atau tidaknya
medium
perambatan
gelombang terhadap
dan
berdasarkan
arah
arah getarnya, gelombang
merambat
juga
bisa
dikelompokkan berdasarkan berubah atau tidaknya amplitude
gelombang yang terdiri atas :
a.
Gelombang berjalan adalah gelombang yang amplitudonya
tetap,
b. Gelombang berdiri adalah gelombang
berubah sesuai posisinya.
yang amplitudonya
3. Gejala/sifat-sifat gelombang
3.1 Dispersi gelombang
Dispersi adalah peristiwa penguraian sinar cahaya yang
merupakan campuran beberapa panjang gelombang menjadi
komponen-komponennya karena pembiasan. Dispersi terjadi
akibat perbedaan deviasi untuk setiap panjang gelombang, yang
disebabkan oleh perbedaan kelajuan masing-masing gelombang
pada saat melewati medium pembias. Contohnya adalah pelangi.
Pelangi disebabkan karena gelombang cahaya matahari yang
bersifat polikromatin dan berwarna putih terdispersi sehingga
menjadi sinar-sinar monokromatin.
3.2 Pemantulan gelombang
Pemantulan
(refleksi)
adalah
peristiwa
pengembalian
seluruh atau sebagian dari suatu berkas partikel atau gelombang
bila berkas tersebut bertemu dengan bidang batas antara dua
medium. Pada pemantulan gelombang cahaya berlaku sudut
pantul dari gelombang pantul sama dengan sudut datang dari
gelombang datang. Pemantulan pada ujung bebas dan ujung
tetap sebuah tali
dimana superposisi dari gelombang pantul
dengan gelombang datang menghasilkan gelombang berdiri
(gelombang
satu
dimensi).
Sedangkan
dalam
pemantulan
gelombang dua dimensi contohnya pada permukaan air akan
menghasilkan sekumpulan garis-garis lurus yang disebut muka
gelombang yang dapat diamati menggunakan tangki riak atau
tangki gelombang.
Muka
gelombang
atau
front
gelombang
didefinisikan
sebagai tempat kedudukan titik-titik yang memiliki fase yang
sama pada gelombang. Jarak antara dua muka gelombang yang
saling
berdekatan
sama
dengan
satu
gelombang
(1�)
dikarenakan itu merupakan dua titik berdekatan yang memiliki
fase yang sama.
Arah merambat suatu gelombang disebut sinar gelombang
yang selalu tegak lurus terhadap muka gelombang.
Pemantulan gelombang lurus oleh bidang datar diperoleh
bahwa
sudut
datang
sama
dengan
sudut
pantul
(hukum
pemantulan gelombang).
Pemantulan gelombang lingkaran oelh bidang datar akan
membentuk muka gelombang pantul berupa lingkaran-lingkaran
yang berpusat pada satu titik.
3.3 Pembiasan gelombang
Perubahan arah gelombang saat gelombang masuk ke
medium baru yang mengakibatkan gelombang bergerak dengan
kelajuan yang berbeda disebut pembiasan. Contohnya pada plat
kaca yang diletakkan pada tangki riak sewaktu gelombang lurus
datang pada bidang batas antara tempat yang dangkal dan
tempat yang dalam.
Pada gambar, sudut antara sinar bias dan garis normal
disebut sudut bias (disimbolkan dengan r). Tampak bahwa sudut
bias pada tempat yang dangkal lebih kecil daripada sudut datang
ditempat yang dalam. Maka dapat disimpulkan bahwa sinar
datang dari tempat yang dalam menuju tempat yang dangkal
akan dibiaskan mendekati garis normal. Dan sebaliknya, sinar
datang dari tempat yang dangkal menuju tempat yang dalam
akan dibiaskan menjauhi garis normal.
3.4 Difraksi gelombang
Difraksi merupakan peristiwa penyebaran atau pembelokan
gelombang pada saat gelombang tersebut melintas melalui
bukaan atau celah atau mengelilingi ujung penghalang. Besarnya
difraksi bergantung pada ukuran penghalang dan panjang
gelombang. Untuk ukuran celah yang tepat, gelombang yang
datang dapat melentur setelah melalui celah tersebut.
3.5 Interferensi gelombang,
Interaksi antara dua gerakan gelombang atau lebih yang
memengaruhi
suatu
bagian
medium
yang
sama
sehingg
gangguan sesaat pada gelombang paduan merupakan jumlah
vektor
gangguan-gangguan
gelombang
merupakan
Interferensi
terjadi
sesaat
penjelasan
pada
dua
pada
masing-masing
fenomena
gelombang
interferensi.
koheren,
yaitu
gelombang yang memiliki frekuensi dan beda fase sama. Pada
gelombang tali,
berlawanan
jika
arah,
dua
saat
buah gelombang tali merambat
bertemu
keduanya
melakukan
interferensi.
Setelah
itu,
masing-masing
melanjutkan
perjalanannya seperti semula tanpa terpengaruh sedikit pun
dengan peristiwa interferensi yang baru dialaminya. Sifat khas ini
hanya dimiliki oleh gelombang. Jika dua buah gelombang
bergabung sedemikian rupa sehingga puncaknya tiba pada satu
titik secara bersamaan, Amplitudo gelombang hasil gabungannya
lebih besar dari gelombang semula. Gabungan gelombang ini
disebut saling menguatkan (konstruktif ). Titik yang mengalami
interferensi seperti ini disebut perut gelombang. Akantetapi, jika
puncak gelombang yang satu tiba pada suatu titik bersamaan
dengan dasar gelombang lain, amplitudo gabungannya minimum
(sama dengan nol). Interferensi seperti ini disebut interferensi
saling melemahkan (destruktif ). Interferensi pada gelombang air
dapat
diamati
dengan
menggunakan
tangki
riak
dengan
dua pembangkit gelombang lingkaran.
3.6 Polarisasi gelombang
Polarisasi merupakan proses pembatasan getaran vektor
yang membentuk suatu gelombang transversal sehingga menjadi
satu arah. Polarisasi hanya terjadi pada gelombang transversal
saja dan tidak dapat terjadi pada gelombang longitudinal. Suatu
gelombang transversal mempunyai arah rambat yang tegak
lurus dengan bidang rambatnya. Apabila suatu gelombang
memiliki sifat bahwa gerak medium dalam bidang tegak lurus
arah rambat pada suatu garis lurus, dikatakan bahwa gelombang
ini
terpolarisasi
linear.
Sebuah
gelombang
tali
mengalami
polarisasi setelah dilewatkan pada celah yang sempit. Arah
bidang getar gelombang tali terpolarisasi adalah searah dengan
celah.
DAFTAR PUSTAKA
Foster, Bob. 2011. Terpadu Fisika SMA/MA Jilid 3A. Jakarta: Erlangga
Tipler. 1998. Fisika untuk Sains dan Teknik. Jakarta: Erlangga.
Budiyanto, Joko. TT. Fisika Untuk SMA/MA Kelas XII. [online]. Diakses dari
http://bsd.pendidikan.id/data/SMA_12/Fisika_Kelas_12_Joko_Budiy
anto_2009.pdf (8 Februari 2017)
NN. 2013. Karakteristik Gelombang Mekanik dan Gelombang Elektromagnetik.
[online].
Diakses
dari
http://ujiansma.com/karakteristik-
gelombang-mekanik-dan-elektromagnetik (8 Februari 2017)
Ketika kita mengusik air yang tenang didalam ember
dengan menjatuhkan batu didalamnya, seketika air tersebut
membentuk pola naik-turun yang menyebabkan ember tersebut
bergetar. Pola naik-turun pada permukaan air tersebut umunya
disebut pola gelombang.
1.1 Konsep gelombang
Gelombang dihasilkan oleh sumber getaran yang bergetar
secara terus menerus. Gelombang dapat dikatakan juga sebagai
getaran yang merambatkan energi. Pada kasus sebelumnya,
sumber getaran yang menyebabkan gelombang permukaan air
adalah batu yang dijatuhkan, dan energi dari usaha yang
dilakukan batu kemudian dirambatkan sehingga ember ikut
bergetar.
"Gelombang memindahkan energi ketika
merambat"
Sebagai contoh peristiwa gelombang air laut (tsunami)
yang terjadi di Aceh pada 2004 silam. Gempa dengan kekuatan
8,9 skala richter telah merambatkan energi yang begitu besar
sehingga mampu meluluhlantakkan sebagian besar provinsi
Nangroe Aceh Darussalam. Menurut peristiwa tersebut, apakah
materi-materi didalam medium (berupa air laut) ikut merambat
bersama dengan datangnya gelombang?
Contoh yang lebih sederhana untuk menjawab pertanyaan
diatas adalah meninjau gelombang air laut. Gelombang air laut
terjadi secara terus menerus dan nampak seolah air tersebut
bergerak menuju pantai, tetapi pantai tidak pernah banjir
karenanya. Hal itu dikarenakan gelombang yang terjadi pada air
laut secara nyata tidak membawa air laut sebagai mediumnya
untuk merambat menuju daratan, melainkan permukaan air laut
hanya naik-turun membentuk gelombang selama gelombang
merambat menuju pantai. Air laut bergerak naik-turun tetapi
tidak ikut merambat sehingga tidak menyebabkan banjir pada
pantai. Pada peristiwa gelombang tsunami, air laut tersebut
membawa energi yang sangat besar sehingga seolah-olah air
laut membawa seisi lautan naik menuju daratan. Contoh lainnya
adalah ketika kita melemparkan batu ke permukaan air yang
tenang di sebuah kolam, batu yang dilemparkan tersebut
menyebabkan air yang tadinya tenang mendapatkan suatu
usikan atau gangguan dari batu yang dilemparkan tersebut. Batu
yang dilemparkan menyebabkan terjadinya gelombang berupa
lingkaran-lingkaran yang merambat keluar, menjauhi tempat
jatuhnya batu yang dilemparkan tadi. Jika di permukaan air
tersebut terdapat gabus atau daun yang mengapung, maka akan
terlihat bahwa gabus dan daun tersebut tidak ikut merambat
menjauh, melainkan hanya bergerak naik turun secara periodic.
Hal ini menunjukan bahwa walaupun gelombang air merambat
menjauhi tempat jatuhnya batu yang dilemparkan, air sendiri
tidak ikut merambat. Air hanya berfungsi sebagai medium
perambatan gelombang.
Gelombang adalah getaran yang merambat tanpa
disertai dengan medium perambatannya.
1.2 Persamaan dasar gelombang,
Jika seutas tali yang ujungnya diikatkan pada sebuah tiang
atau tombol pintu dan kemudian ujung lainnya digerakkan naikturun
maka
simpangan
sepanjang
yang
disebut
tali
akan
bukit
merambat
dan
lembah.
membentuk
Simpangan
gelombang akan naik turun dari 0 sampai akan mencapai 3600.
Hal ini akan menghasilkan satu gelombang penuh dalam waktu
satu periode ( t = T). Adapun jarak yang ditempuh gelombang
dalam selang waktu satu periode ini ( t = T) kita namakan
Panjang Gelombang ( λ “lamda”). Dalam kasus air tadi, satu
panjang gelombang sama dengan jarak dari satu puncak
gelombang air ke puncak gelombang air lainnya. Satu panjang
gelombang (λ) adalah Jarak antara dua puncak gelombang, atau
dua lembah gelombang yang memiliki fase yang sama.
Dengan demikian
ketika gelombang merambat dengan
kecepatan v, seperti halnya rumus jarak S = v x t, Dengan
frekuensi yang merupakan banyaknya gelombang yang dapat
dibuat dalam satu satuan waktu, Dalam kasus air tadi, frekuensi
ini sama dengan banyaknya gelombang yang dihasilkan oleh
batu atau tongkat yang dilemparkan tadi dalam satu detik yang
berkebalikan dengan periode. Sehingga :
Periode gelombang (T) didefinisikan sebagai waktu yang
diperlukan untuk
melakukan satu gelombang penuh. Dalam
kasus gelombang pada air tadi, periode gelombang sama dengan
waktu yang diperlukan oleh usikan air untuk membentuk satu
gelombang
Kecepatan rambat gelombang adalah cepat rambat dimana
puncak gelombang (atau bagian lain dari gelombang) bergerak.
Cepat rambat ini sama dengan cepat rambat gelombang pada air
kolam tadi ketika batu celupkan ke air.
2. Jenis-jenis gelombang
2.1 Gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik,
Pada contoh kasus sebelumnya, dikatakan bahwa air
adalah
medium
gelombang
tersebut
merambat,
maka
gelombang air disebut sebagai gelombang mekanik. Dan pada
kasus yang lain seperti gelombang cahaya, ternyata gelombang
cahaya dapat merambat melewati ruang hampa diluar angkasa
menuju bumi. Yang artinya gelombang tersebut tetap dapat
merambat dengan tanpa adanya medium, gelombang cahaya
disebut sebagai gelombang elektromagnetik.
Maka
dapat
disimpulkan
bahwa
jenis
gelombang
berdasarkan medium rambatnya ada dua macam, yakni :
a.
Gelombang mekanik, yaitu gelombang yang membutuhkan
media dalam merambat. Contohnya gelombang tali dan bunyi.
b.
Gelombang elektromagnetik, yaitu gelombang yang tidak
membutuhkan media dalam merambat. Contohnya cahaya,
gelombang radio dan sinar-X.
2.2 Gelombang transversal dan gelombang longitudinal,
Dalam mengamati arah rambat terhadap arah getarnya,
gelombang dikelompokkan menjadi dua macam, yakni :
a.
Gelombang
transversal
yaitu
gelombang
yang
arah
merambatnya tegak lurus pada arah getarnya. Contohnya
gelombang air, tali dan cahaya.
Jika kita memotret sebuah gelombang transversal yang
dihasilkan seutas tali atau slinki pada saat tertentu, maka potret
akan memberikan grafis simpangan partikel terhadap posisi
(dimana posisi
adalah jarak mendatar dari titik asal getaran).
Puncak
gelombang
adalah
titik-titik
tertinggi
pada
terendah
pada
gelombang (pada gambar adalah titik B dan F).
Dasar
gelombang
adalah
titik-titik
gelombang (pada gambar adalah titik D dan H).
Bukit gelombang adalah lengkungan ABC atau EFG dan
lembah gelombang adalah lengkungan CDE atau GHI.
Amplitude (A) adalah nilai simpangan terbesar yang dapat
dicapai oleh gelombang, atau pada gambar adalah garis Bb atau
Dd.
Panjang gelombang (�) adalah jarak antara dua puncak
berurutan atau pada gambar adalah BF atau AE yang besarnya
setara dengan satu bukit dan satu lembah.
b. Gelombang longitudinal yaitu gelombang yang arah rambat dan
arah getarnya sejajar. Contohnya gelombang pegas dan bunyi.
Ketika sebuah slinki atau kumparan pegas ditaruh mendatar
diatas
lantai kemudian kita melakukan gerakan satu kali
dorongan dan tarikan pada slinki tersebut maka akan terbentuk
rapatan dan renggangan yang merambat sepanjang slinki.
Karena panjang rapatan dan renggangan tidaklah sama
maka sebaiknya kita menggunakan istilah pusat regangan dan
pusat
rapatan
untuk
gelombang longitudinal.
mendefinisikan
istilah-istilah
dalam
Panjang
gelombang
(�)
pada
gelombang
longitudinal
didefinisikan sebagai jarak antara dua pusat rapatan yang
berdekatan (pada gambar yakni jarak AC) atau jarak antara dua
pusat renggangan yang berdekatan (pada gambar yanki jarak
BD).
Pada
gelombang
transversal
yang
merambat
adalah
bentuk bukit dan lembah. Perambatan bukit atau lembah hanya
dapat terjadi pada zat yang kenyal (elastis). Oleh karena itu,
gelombang transversal hanya dapat merambat pada medium
yang padat.
Sedangkan pada gelombang longitudinal yang merambat
adalah bentuk rapatan dan renggangan yang dapat terjadi pada
semua zat, sehingga gelombang longitudinal dapat merambat
melalui semua zat (padat, cari dan gas).
2.3 Gelombang berjalan dan gelombang berdiri.
Selain mengelompokkan berdasarkan perlu atau tidaknya
medium
perambatan
gelombang terhadap
dan
berdasarkan
arah
arah getarnya, gelombang
merambat
juga
bisa
dikelompokkan berdasarkan berubah atau tidaknya amplitude
gelombang yang terdiri atas :
a.
Gelombang berjalan adalah gelombang yang amplitudonya
tetap,
b. Gelombang berdiri adalah gelombang
berubah sesuai posisinya.
yang amplitudonya
3. Gejala/sifat-sifat gelombang
3.1 Dispersi gelombang
Dispersi adalah peristiwa penguraian sinar cahaya yang
merupakan campuran beberapa panjang gelombang menjadi
komponen-komponennya karena pembiasan. Dispersi terjadi
akibat perbedaan deviasi untuk setiap panjang gelombang, yang
disebabkan oleh perbedaan kelajuan masing-masing gelombang
pada saat melewati medium pembias. Contohnya adalah pelangi.
Pelangi disebabkan karena gelombang cahaya matahari yang
bersifat polikromatin dan berwarna putih terdispersi sehingga
menjadi sinar-sinar monokromatin.
3.2 Pemantulan gelombang
Pemantulan
(refleksi)
adalah
peristiwa
pengembalian
seluruh atau sebagian dari suatu berkas partikel atau gelombang
bila berkas tersebut bertemu dengan bidang batas antara dua
medium. Pada pemantulan gelombang cahaya berlaku sudut
pantul dari gelombang pantul sama dengan sudut datang dari
gelombang datang. Pemantulan pada ujung bebas dan ujung
tetap sebuah tali
dimana superposisi dari gelombang pantul
dengan gelombang datang menghasilkan gelombang berdiri
(gelombang
satu
dimensi).
Sedangkan
dalam
pemantulan
gelombang dua dimensi contohnya pada permukaan air akan
menghasilkan sekumpulan garis-garis lurus yang disebut muka
gelombang yang dapat diamati menggunakan tangki riak atau
tangki gelombang.
Muka
gelombang
atau
front
gelombang
didefinisikan
sebagai tempat kedudukan titik-titik yang memiliki fase yang
sama pada gelombang. Jarak antara dua muka gelombang yang
saling
berdekatan
sama
dengan
satu
gelombang
(1�)
dikarenakan itu merupakan dua titik berdekatan yang memiliki
fase yang sama.
Arah merambat suatu gelombang disebut sinar gelombang
yang selalu tegak lurus terhadap muka gelombang.
Pemantulan gelombang lurus oleh bidang datar diperoleh
bahwa
sudut
datang
sama
dengan
sudut
pantul
(hukum
pemantulan gelombang).
Pemantulan gelombang lingkaran oelh bidang datar akan
membentuk muka gelombang pantul berupa lingkaran-lingkaran
yang berpusat pada satu titik.
3.3 Pembiasan gelombang
Perubahan arah gelombang saat gelombang masuk ke
medium baru yang mengakibatkan gelombang bergerak dengan
kelajuan yang berbeda disebut pembiasan. Contohnya pada plat
kaca yang diletakkan pada tangki riak sewaktu gelombang lurus
datang pada bidang batas antara tempat yang dangkal dan
tempat yang dalam.
Pada gambar, sudut antara sinar bias dan garis normal
disebut sudut bias (disimbolkan dengan r). Tampak bahwa sudut
bias pada tempat yang dangkal lebih kecil daripada sudut datang
ditempat yang dalam. Maka dapat disimpulkan bahwa sinar
datang dari tempat yang dalam menuju tempat yang dangkal
akan dibiaskan mendekati garis normal. Dan sebaliknya, sinar
datang dari tempat yang dangkal menuju tempat yang dalam
akan dibiaskan menjauhi garis normal.
3.4 Difraksi gelombang
Difraksi merupakan peristiwa penyebaran atau pembelokan
gelombang pada saat gelombang tersebut melintas melalui
bukaan atau celah atau mengelilingi ujung penghalang. Besarnya
difraksi bergantung pada ukuran penghalang dan panjang
gelombang. Untuk ukuran celah yang tepat, gelombang yang
datang dapat melentur setelah melalui celah tersebut.
3.5 Interferensi gelombang,
Interaksi antara dua gerakan gelombang atau lebih yang
memengaruhi
suatu
bagian
medium
yang
sama
sehingg
gangguan sesaat pada gelombang paduan merupakan jumlah
vektor
gangguan-gangguan
gelombang
merupakan
Interferensi
terjadi
sesaat
penjelasan
pada
dua
pada
masing-masing
fenomena
gelombang
interferensi.
koheren,
yaitu
gelombang yang memiliki frekuensi dan beda fase sama. Pada
gelombang tali,
berlawanan
jika
arah,
dua
saat
buah gelombang tali merambat
bertemu
keduanya
melakukan
interferensi.
Setelah
itu,
masing-masing
melanjutkan
perjalanannya seperti semula tanpa terpengaruh sedikit pun
dengan peristiwa interferensi yang baru dialaminya. Sifat khas ini
hanya dimiliki oleh gelombang. Jika dua buah gelombang
bergabung sedemikian rupa sehingga puncaknya tiba pada satu
titik secara bersamaan, Amplitudo gelombang hasil gabungannya
lebih besar dari gelombang semula. Gabungan gelombang ini
disebut saling menguatkan (konstruktif ). Titik yang mengalami
interferensi seperti ini disebut perut gelombang. Akantetapi, jika
puncak gelombang yang satu tiba pada suatu titik bersamaan
dengan dasar gelombang lain, amplitudo gabungannya minimum
(sama dengan nol). Interferensi seperti ini disebut interferensi
saling melemahkan (destruktif ). Interferensi pada gelombang air
dapat
diamati
dengan
menggunakan
tangki
riak
dengan
dua pembangkit gelombang lingkaran.
3.6 Polarisasi gelombang
Polarisasi merupakan proses pembatasan getaran vektor
yang membentuk suatu gelombang transversal sehingga menjadi
satu arah. Polarisasi hanya terjadi pada gelombang transversal
saja dan tidak dapat terjadi pada gelombang longitudinal. Suatu
gelombang transversal mempunyai arah rambat yang tegak
lurus dengan bidang rambatnya. Apabila suatu gelombang
memiliki sifat bahwa gerak medium dalam bidang tegak lurus
arah rambat pada suatu garis lurus, dikatakan bahwa gelombang
ini
terpolarisasi
linear.
Sebuah
gelombang
tali
mengalami
polarisasi setelah dilewatkan pada celah yang sempit. Arah
bidang getar gelombang tali terpolarisasi adalah searah dengan
celah.
DAFTAR PUSTAKA
Foster, Bob. 2011. Terpadu Fisika SMA/MA Jilid 3A. Jakarta: Erlangga
Tipler. 1998. Fisika untuk Sains dan Teknik. Jakarta: Erlangga.
Budiyanto, Joko. TT. Fisika Untuk SMA/MA Kelas XII. [online]. Diakses dari
http://bsd.pendidikan.id/data/SMA_12/Fisika_Kelas_12_Joko_Budiy
anto_2009.pdf (8 Februari 2017)
NN. 2013. Karakteristik Gelombang Mekanik dan Gelombang Elektromagnetik.
[online].
Diakses
dari
http://ujiansma.com/karakteristik-
gelombang-mekanik-dan-elektromagnetik (8 Februari 2017)