Gelombang Elektromagnetik dan Spektrum ~ Farhanuddin

PENGERTIAN GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
sumber:http://mayaerna.blogspot.com/

SPEKTRUM GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

1. Spektrum Gelombang Elektromagnetik

    Susunan semua bentuk gelombang elektromagnetik berdasarkan panjang gelombang dan frekuensinya disebut spektrum elektromagnetik.

Gambar spektrum elektromagnetik disusun berdasarkan panjang gelombang (diukur dalam satuan m) yaitu mencakupkisaran :

1. Energi yang sangat rendah, dengan panjang gelombang tinggi dan frekuensi rendah, seperti gelombang radio

2. Energi yang sangat tinggi, dengan panjang gelombang rendah dan frekuensi tinggi seperti radiasi X-ray dan Gamma Ray





Gambar: Sketsa Spektrum Gelombang Elektromagnetik

Spektrum gelombang elektromagnetik terdiri atas tujuh macam gelombang yang dibedakan berdasarkan frekuensi serta panjang gelombang tetapi cepat rambat di ruang hampa adalah sama, yaitu c =3 x 10⁸ m/s. Seperti yang sudah dibahas dalam teori Maxwell tentang gelombang elektromagnetik. Frekuensi gelombang terkecil adalah gelombang cahaya serta panjang gelombang terbesar sedangkan frekuensi terbesar adalah sinar gamma serta panjang gelombang terpendek.

Spektrum gelombang elektromagnetik terdiri dari urutan:

gelombang radio dan televisi

gelombang mikr

infra merah

cahaya tampak

ultraviolet

siar x

sinar gamma

Urutan dari atas ke bawah adalah frekuensi makin besar serta panjang gelombang makin pendek karena frekuensi dan panjang gelombang berbanding terbalik.

2. Pengertian Gelombang Elektromagnetian

Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat tanpa memerlukan medium danmerupakan gelombang transversal. Namun gelombang elektromagnetik merupakan gelombang medan, bukan gelombang mekanik (materi). Pada gelombang elektromagnetik,medan listrik E selalu tegak lurus arah medan magnetik B dan keduanya tegak lurus arah rambat gelombang. Gangguan gelombang elektromagnetik terjadi karena medan listik dan medan magnet, oleh karena itu gelombang elektromagnetik dapat merambat dalam ruang vakum.

Medan listrik dan medan magnet pada gelombang elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik berasal dari matahari dan angkasa; peralatan elektronik, pemancar radio/TV, satelit, monitor TV, komputer, kilat, bahan radioaktif, alat Rontgen, bara api dan blok mesin yang panas. Secara umum dapat dikatakan gelombang elektromagnetik muncul dari partikel bermuatan yang dipercepat (bergetar, perputar, diperlambat dan dipercepat).

Energi elektromagnetik merambat dalam gelombang dengan beberapa karakter yang bisa diukur, yaitu: panjang gelombang/wavelength, frekuensi, amplitude/amplitude dankecepatan. 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 berbeda-beda. 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.
SIFAT-SIFAT GELOMBANG

Setiap gelombang elektromagnetik mempunyai sifat khas, misalnya gelombang radio mudah dipantulkan, sinar X dapat menembus benda-benda lunak dan ultraviolet dapat memicu terjadinya reaksi kimia. Namun secara umum semua jenis gelombang tersebut memiliki sifat-sifat sebagai berikut:

Perambatannya tidak memerlukan medium sehingga dapat merambat diruang hampa.

Dapat mengalami polarisasi karena gelombang elektromagnetik merupakan gelombang transversal

Diudara atau ruang hampa, kecepatannya sama dengan kecepatan cahaya. Cepat rambat gelombang diudara adalah sebagai berikut:

                                            c = Cepat rambat cahaya (m/s)


4. Arah perambatannya tidak dipengaruhi medan listrik dan medan magnet dan gelombang       elektromagnetik tidak bermuatan listrik

5. Dapat mengalami pemantulan, pembiasan, interferensi dan difraksi

LANJUTAN APLIKASI GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

B. Satelit Buatan

         Satelit buatan adalah seperangkat alat elektronik yang diorbitkan pada orbit tertentu di luar angkasa. Satelit buatan ini mengorbit mengelilingi bumi seperti halnya bulan. Satelit digunakan manusia khususnya dalam bidang telekomunikasi dam meteorologi. Dalam bidang telekomunikasi yaitu digunakan untuk menerima dan menyebarkan gelombang televisi dari suatu tempat di bumi kemudian menyebarkannya kebahagian bumi yang lain sehingga informasi dapat disampaikan saat itu juga. Misalnya, kita dapat melihat tayangan sepak bola liga itali secara langsung. Rekaman pertandingan tersebut diubah menjadi gelombang gelombang elektromagnetik dan dipancarkan. Gelombang ini diterima oleh satelit dan disebarkan kembali ke bumi sehingga belahan bumi lain dapat menerima gelombang ini. Di belahan bumi tersebut gelombang elektromagnetik di ubah kembali menjadi bentuk gambar dan suara. Penjalaran gelombang dari bumi ke satelit terlihat pada gambar dibawah ini.

Penjalaran gelombang dari bumi ke satelit dan sebaliknya

Dari gambar di atas terlihat bahwa sebuah satelit memancarkan gelombang dalam segala arah. Gelombang langit menjalar ke atas dan dipantulkan oleh ionosfer kembali ke bumi karena gelombang-gelombang ini dapat diterima dari seluruh horizon. Beberapa gelombang dapat mengenai tanah dan di pantulkankan kembali. Gelombang mikro tidak dipantulkan ionosfer melainkan diteruskan ke satelit. Gelombang yang diterima oleh satelit ini digunakan untuk mentransmisikan informasi ke stasiun-stasiun penerima di bumi.

APLIKASI GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

A. 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, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Pada tabel ini juga diberikan panjang gelombang tertentu untuk tiap lebar frekuensi berikut pemakaiannya.

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. Luas daerah yang hendak dicakup dan panjang gelombang yang akan dihasilkan dapat ditentukan dengan tinggi rendahnya antena. Kita tidak dapat mendengar gelombang radio secara langsung, penerima radio akan mengubah terlebih dahulu energi gelombang menjadi energi gelombang bunyi. Ukuran pemancar radio dan penerima sangatlah berbeda. Sebuah pemancar radio dapat berukuran sangat kecil sehingga radio itu dapat ditanam dalam tubuh binatang, sedangkan sebuah antena penerima dapat berukuran sangat besar (kira-kira sepanjang 400 m) sehingga mampu mendeteksi gelombang-gelombang radio dari jarak sangat jauh. Gelombang radio ini juga dapat memberi informasi tentang bintang-bintang.