1. Pengertian Gelombang Elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik adalah
gelombang yang dapat merambat tanpa memerlukan medium dan merupakan
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.
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 dan 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 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.
Jenis-jenis dan
manfaat gelombang Elektromagnetik
·
Gelombang
Radio
Gelombang ini memiliki panjang sekitar 103
meter dengan frekuensi sekitar 104 Hertz. Sumber gelombang ini
berasal dari rangkaian oscillator elektronik yang bergetar. Rangkaian
oscillator tersebut terdiri dari komponen resistor (R), induktor (L), dan
kapasitor (C). Spektrum gelombang radio dimanfaatkan manusia untuk teknologi
radio, televisi, dan telepon.
·
Gelombang
Mikro
Gelombang ini memiliki panjang sekitar 10-2
meter dengan frekuensi sekitar 108 hertz. Gelombang ini dihasilkan
oleh tabung klystron, kegunaanya sebagai penghantar energy panas. Salah satu
contoh penggunaan gelombang micro yaitu pada oven microwave yang berupa efek
panas untuk memasak. Gelombang micro dapat mudah diserap oleh suatu benda dan
juga menimbulkan efek pemanasan pada benda tersebut. Selain itu, gelombang
micro juga dapat digunakan untuk mesin radar.
·
Gelombang
Infra Merah
Gelombang ini memiliki panjang sekitar 10-5
meter dengan frekuensi sekitar 1012 hertz. Gelombang infra merah
dihasilka ketika molekul electron bergetar karena panas, contohnya tubuh
manusia dan bara api. Manfaat kegunaan lain yaitu untuk remote TV dan transfer
data di ponsel.
·
Gelombang
Cahaya Tampak
Sesuai namanya, spketrum ini berupa cahaya yang dapat
ditangkap langsung oleh mata manusia. Gelombang ini memiliki panjang 0.5x10-6
meter dengan frekuensi 1015 hertz. Dan gelombang cahaya
tampak sendiri terdiri dari 7 macam yang disebut warna. Jika diurutkan dari
yang paling besar frekuensinya adalah merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila,
dan ungu.
·
Gelombang
Ultra Violet
Gelombang UV memiliki panjang 10-8 meter
dengan frekuensi 1016 hertz. Gelombang ini berasal dari matahari dan
juga dapat dihasilkan oleh transisi elektron dalam orbit atom, busur karbon,
dan lampu mercury. Funsi UV dapat bermanfaat dan dapat berbahaya bagi manusia.
Salah satu contoh fungsi sinar UV adalah sebagai detector untuk membedakan uang
asli dan uang palsu.
·
Gelombang
Sinar X
Gelombang ini memiliki panjang 10-10 meter
dan memiliki frekuensi 1018 hertz. Gelombang sinar X sering
disebut juga dengan sinar rontgen, karena gelombang ini banyak dimanfaatkan
untuk kegiatan rontgen di rumah sakit.
·
Gelombang
Sinar Gamma
Gelombang ini memilik panjang 10-12 meter
dengan frekuensi 1020 hertz. Dihasilkan dari peristiwa
peluruhan radioaktif atau inti atom yang tidak stabil.Gelombang sinar gamma
merupakan gelombang yang memiliki frekuensi paling besar dan serta panjang
gelombang terkecil. Sehingga daya tembusnya sangat besar, bahkan bisa menembus
plat besi. Salah satu fungsi dari sinar gamma yaitu dapat digunakan dalam
kedokteran sebagai pembunuh sel kanker dan sterilisasi alat – alat kedokteran.
Macam-macam gelombang elektromagnet dan
manfaatnya :
1. Gelombang radio
Gelombang radio merupakan gelombang yang memiliki frekwensi paling kecil
atau panjang gelombangnya paling panjang. Gelombang radio berada dalam rentang
frekwensi yang luas meliputi beberapa Hz sampai gigahertz. Gelombang radio ini
banyak digunakan dalam sistem telekomunikasi, siaran TV, radio, dan jaringan
seluler menggunakan gelombang radio ini pula. Sistem telekomunikasi menggunakan
gelombang radio ini sebagai pembawa sinyal informasi yang pada dasarnya terdiri
dari antenna pemancar dan antena penerima.
2.
Gelombang Mikro
Gelombang mikro adalah gelombang radio dengan frekwensi paling tinggi yaitu
diatas 3Ghz, jika gelombang mikro diserap oleh sebuah benda, maka akan
muncul efek pemanasan pada benda itu. Maka gelombang mikro ini dapat
dimanfaatkan dalam microwave oven untuk memasak makanan dengan cepat dan
ekonomis. Gelombang mikro juga dapat dimanfaatkan pada pesawat RADAR (radio
detection and ranging), berarti RADAR mencari dan menentukan jejak sebuah benda
dengan menggunakan gelombang mikro.
3. Sinar Inframerah
Sinar infra merah meliputi daerah frekwensi 1011Hz sampai 1014Hz atau daerah
panjang gelombang 10-4 cm sampai 10-1 cm. sinar infra merah ini dihasilkan oleh
elektron dalam molekul-molekul yang bergetar karena benda dipanaskan. Jadi
setiap benda panas pasti memancarkan sinar infra merah.
4. Cahaya Tampak
Cahaya Tampak merupakan spektrum gelombang elektromagnetik yang dapat
dilihat oleh mata manusia.cahaya tampak ini dapat membantu penglihatan mata
kita. Dengan adanya sinar tampak, mata kita dapat melihat benda-benda di
sekeliling kita dan dapat dibedakan macam-macam warnanya.
5. Sinar Ultraviolet
Sinar ultraviolet mempunyai frekwensi dalam daerah 1015Hz sampai 1016Hz atau
dalam daerah panjang gelombang 10-8m – 10-7m, gelombang ini dihasilkan oleh
atom dan molekul dalam nyala listirk. Sinar ultraviolet dapat digunakan untuk
membunuh mikroorganisme, membantu pertumbuhan tubuh manusia, dan juga dapat
digunakan untuk mengetahui unsur-unsur dalam suatu bahan dengan teknik
spektroskopi.
6. Sinar X
Sinar X memiliki panjang gelombang berkisar antara 10
11 m sampai
10
8 m, sinar ini memiliki daya tembus yang cukup kuat yang dapat
menembus buku tebal, kayu tebal, bahkan plat logam. Sinar X ini memiliki
beberapa sifat antara lain;
a) Merambat lurus
b) Dapat menghitamkan pelat film
c) Dapat mengionkan gas karena memiliki energi
tinggi
d) Dapat menembus logam tipis
e) Tidak dapat dibelokkan olehmedanlistrik
maupunmedanmagnet
f) Dipancarkan ketika sinar katoda
menumbuk logam
g) Dapat mengeluarkan elektron-elektron foto
dari permukaan logam yang ditumbukkan
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. Dalam bidang industri digunakan untuk menemukan cacat las
dan bungkus logam. Dalam bidang seni digunakan untuk melihat bagian dalam
patung yang tidak terlihat dari luar. Pada bidang sains fisika dapat digunakan
untuk mempelajari pola-pola difraksi pada struktur atom suatu bahan sehingga
dapat digunakan untuk menentukan struktur bahan tersebut.
7. Sinar gamma
Sinar gamma memiliki panjang gelombang 10
10 m sampai 10
13
m. sinar gamma merupakan gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekwensi
terbesar dan bentuk radioaktif yang dikeluarkan inti-inti atom tertentu.
Gelombang ini memiliki energy yang besar yang dapat menembus logam dan beton.
Sinar gamma sangat berbahaya untuk manusia karena dapat membunuh sel hidup
terutama sinar gamma dengan tingkat energy yang tinggi yang dilepaskan
oleh reaksi nuklir seperti ledakan bom nuklir. Gruond Penertrating Radar
merupakan metode geofisika dengan teknik elektromagnetik untuk mendeteksi objek
yang terkubur didalam tanh dan mengevaluasi kedalam objek tersebut.
