1. Gelombang Elektromagnetik
Siapakah Cristiano Ronaldo? Atau, siapakah vokalis band Peter Pan? Jika kamu
dihadapkan pada pertanyaan semacam itu dapat dipastikan kamu bisa
menjawabnya, bukan? Siapa yang tidak kenal CR7 (sebutan buat Cristiano
Ronaldo) atau Ariel Peter Pan? Walaupun kamu tidak pernah bertemu secara
langsung dengan keduanya, kamu pasti kenal dengan mereka, ya kan? Kok bisa
ya! Walaupun kamu tidak pernah bertemu dengan mereka kamu pasti sering
melihat mereka melalui TV, bukan begitu? Sekarang, apa yang membuat kamu
bisa menonton TV untuk melihat pertandingan sepak bola yang sedang
berlangsung di tempat lain yang sangat jauh? Tahukah kamu prinsip dan konsep
apa yang melandasi teknologi dan fenomena ini?
Saat ini hampir semua orang memiliki peralatan yang satu ini. Dia begitu kecil
yang bisa dengan nyaman diletakkan di dalam saku, namun dianggap memiliki
fungsi yang sangat besar terutama untuk berkomunikasi. Ya, benda itu adalah
sebuah ponsel (telepon seluler). Saat ini ponsel tidak hanya digunakan untuk
menelpon saja tetapi juga untuk fungsi lain seperti mengirim dan menerima
pesan singkat (sms), mendengarkan musik, atau mengambil foto. Bagaimana
perangkat ponsel dapat terhubung dengan perangkat ponsel yang lain padahal
mereka saling berjauhan?
Konsep yang bisa menjelaskan fenomena ini adalah konsep gelombang
elektromagnetik. Dan, konsep gelombang elektromagnetik ternyata sangat luas
tidak hanya berkaitan dengan TV atau ponsel saja, melainkan banyak aplikasi lain yang bisa sering kita
temukan sehari-hari di sekitar kita. Aplikasi tersebut meliputi microwave, radio, radar, atau sinar-x.
Gelombang Elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat walau tidak ada medium.
Energi elektromagnetik merambat dalam gelombang dengan beberapa karakter yang bisa diukur, yaitu:
panjang gelombang/wavelength, frekuensi, amplitude/amplitude, kecepatan. 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 tergantung dari kecepatan
merambatnya gelombang. Karena kecepatan energi elektromagnetik adalah konstan (kecepatan
cahaya), panjang gelombang dan frekuensi berbanding terbalik. Semakin panjang suatu gelombang,
semakin rendah frekuensinya, dan semakin pendek suatu gelombang semakin tinggi frekuensinya.
Energi elektromagnetik dipancarkan, atau dilepaskan, oleh semua masa di alam semesta pada
level yang berbedabeda. Semakin tinggi level energi dalam suatu sumber energi, semakin rendah
panjang gelombang dari energi yang dihasilkan, dan semakin tinggi frekuensinya. Perbedaan
karakteristik energi gelombang digunakan untuk mengelompokkan energi elektromagnetik.
2. Ciri-ciri gelombang elektromagnetik :
Dari uraian tersebut diatas dapat disimpulkan beberapa ciri gelombang elektromagnetik adalah sebagai
berikut:
1. Perubahan medan listrik dan medan magnetik terjadi pada saat yang bersamaan, sehingga
kedua medan memiliki harga maksimum dan minimum pada saat yang sama dan pada tempat
yang sama.
2. Arah medan listrik dan medan magnetik saling tegak lurus dan keduanya tegak lurus terhadap
arah rambat gelombang.
3. Dari ciri no 2 diperoleh bahwa gelombang elektromagnetik merupakan gelombang transversal.
4. Seperti halnya gelombang pada umumnya, gelombang elektromagnetik mengalami peristiwa
pemantulan, pembiasan, interferensi, dan difraksi. Juga mengalami peristiwa polarisasi karena
termasuk gelombang transversal.
5. Cepat rambat gelombang elektromagnetik hanya bergantung pada sifat-sifat listrik dan
magnetik medium yang ditempuhnya.
Cahaya yang tampak oleh mata bukan semata jenis yang memungkinkan radiasi
elektromagnetik. Pendapat James Clerk Maxwell menunjukkan bahwa gelombang elektromagnetik lain,
berbeda dengan cahaya yang tampak oleh mata dalam dia punya panjang gelombang dan frekuensi, bisa
saja ada. Kesimpulan teoritis ini secara mengagumkan diperkuat oleh Heinrich Hertz, yang sanggup
menghasilkan dan menemui kedua gelombang yang tampak oleh mata yang diramalkan oleh Maxwell
itu. Beberapa tahun kemudian Guglielmo Marconi memperagakan bahwa gelombang yang tak terlihat
mata itu dapat digunakan buat komunikasi tanpa kawat sehingga menjelmalah apa yang namanya radio
itu. Kini, kita gunakan juga buat televisi, sinar X, sinar gamma, sinar infra, sinar ultraviolet adalah contoh-
contoh dari radiasi elektromagnetik. Semuanya bisa dipelajari lewat hasil pemikiran Maxwell.
SUMBER GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
3. 1. Osilasi listrik.
2. Sinar matahari menghasilkan sinar infra merah.
3. Lampu merkuri menghasilkan ultra violet.
4. Penembakan elektron dalam tabung hampa pada keping logam menghasilkan sinar X
(digunakan untuk rontgen).
Inti atom yang tidak stabil menghasilkan sinar gamma.
SPEKTRUM GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
Susunan semua bentuk gelombang elektromagnetik berdasarkan panjang gelombang dan frekuensinya
disebut spektrum elektromagnetik. Gambar spectrum elektromagnetik di bawah disusun berdasarkan
panjang gelombang (diukur dalam satuan _m) mencakup kisaran energi yang sangat rendah, dengan
panjang gelombang tinggi dan frekuensi rendah, seperti gelombang radio sampai ke energi yang sangat
tinggi, dengan panjang gelombang rendah dan frekuensi tinggi seperti radiasi X-ray dan Gamma Ray.
Contoh spektrum elektromagnetik
Gelombang Radio
Gelombang radio dikelompokkan menurut panjang gelombang atau frekuensinya. Jika panjang
gelombang tinggi, maka pasti frekuensinya rendah atau sebaliknya. Frekuensi gelombang radio mulai
dari 30 kHz ke atas dan dikelompokkan berdasarkan lebar frekuensinya. Gelombang radio dihasilkan
oleh muatan-muatan listrik yang dipercepat melalui kawat-kawat penghantar. Muatan-muatan ini
dibangkitkan oleh rangkaian elektronika yang disebut osilator. Gelombang radio ini dipancarkan dari
antena dan diterima oleh antena pula. Kamu tidak dapat mendengar radio secara langsung, tetapi
penerima radio akan mengubah terlebih dahulu energi gelombang menjadi energi bunyi.
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 makanan menjadi panas dalam selang
4. waktu yang sangat singkat. Proses inilah yang dimanfaatkan dalam microwave oven untuk memasak
makanan dengan cepat dan ekonomis.
Karena cepat rambat glombang elektromagnetik c = 3 X 108 m/s, maka dengan mengamati selang waktu
antara pemancaran dengan penerimaan.
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.
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.
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.
5. Sinar X
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.
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. Contohnya seperti ledakan bom atom yang terjadi di kota hirosima dan nagasaki pada PD II
Contoh penerapan gelombang elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari :
1. Radio 2. Microwave
