Makalah Gelombang Elektromagnetik
BAB I PENDAHULUAN
A.
Latar belakang Kemajuan teknologi
saat ini semakin meningkat berikut dalam penggunaan gelombang elekromagnetik
dalam kehidupan sehari-hari. Seperti apakah gelombang elektromagnetik, apa
contoh gelombang elektromagnetik itu? Gelombang elektromagnetik sebenarnya
selalu ada disekitar kita, salah satu contohnya adalah sinar matahari,
gelombang ini tidak memerlukan medium perantara dalam perambatannya. Contoh
lain adalah gelombang radio. Tetapi spektrum gelombang elektromagnetik masih
terdiri dari berbagai jenis gelombang lainnya, yang dibedakan berdasarkan
frekuensi atau panjang gelombangnya. Untuk itu disini kita akan mempelajari
tentang rentang spektrum gelombang elektromagnetik, karakteristik khusus
masing-masing gelombang elektromagnetik di dalam spektrum dan contoh dan
penerapan masing-masing gelombang elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari
B. Rumusan masalah
1. Apa yang dimaksud dengan gelombang elektromagnetik?
2. Ada berapa kelompokkah gelombang elektromagnetik dalam
spectrum?
3. Bagaimana karakteristik khusus masing-masing gelombang
elektromagnetik di dalam spektrum?
4. apa contoh dan penerapan masing – masing gelombang
elektromagnetik dalam kehidupan sehari – hari?
B.
Tujuan
1.
Mengetahui pengertian dari gelombang elektromagnetik
2. Ada berapa kelompokkah gelombang elektromagnetik dalam
spectrum?
3. Bagaimana karakteristik khusus masing-masing gelombang
elektromagnetik di dalam spektrum?
4. apa contoh dan penerapan masing – masing gelombang
elektromagnetik dalam kehidupan sehari – hari?
BAB II
PEMBAHASAN
A.
Pengertian gelombang elektromagnetik
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.
B.
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.
C.
Sumber gelombang elektromagnetik
1. Osolasi listrik
2. Sinar matahari menghasilkan sinar
inframerah
3. Lampu merkuri menghasilkan sinar
ultraviolet
4. Penembakan elektron dalam tabung
hampa pada keping logam menghasilkan sinar X (digunakan untuk rontgen)
5. Inti atom yang tidak stabil
menghasilkan sinar gamma
D.
Spektrum gelombang eletromagnetik
Gambar
spektrum gelombang elektromagnetik
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 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
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.
E. 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
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 kuman-kuman 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.
BAB III
PENUTUP
3.1
Kesimpulan
Dari
pembahasan di atas, dapat disimpulkan bahwa begitu besar peranan gelombang
elektromagnetik yang bermanfaat dalam kehidupan kita sehari-hari, tanpa kita
sadari keberadaannya. Spektrum elektromagnetik adalah rentang semua radiasi
elektromagnetik yang mungkin. Spektrum elektromagnetik dapat dijelaskan dalam
panjang gelombang, frekuensi, atau tenaga per foton. Spektrum ini secara
langsung berkaitan:
1.
Panjang gelombang dikalikan dengan frekuensi ialah kecepatan cahaya: 300 m/s,
yaitu 300 MHz
2.
Energi dari foton adalah 4.1 feV per Hz, yaitu 4.1µeV/GHz
3.
Panjang gelombang dikalikan dengan energy per foton adalah 1.24 µeV B.
3.2Saran
Supaya lebih memahami tentang gelombang,
disarankan para pembaca mencari referensi lain yang menyangkut dengan materi
yang ada pada makalah ini. Semoga para pembaca memahami dan mengaplikasikannya
dalam kehidupan sehari-hari.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar