SPEKTRUM GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

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 (lihat juga tabel dan awalan SI):

1. Panjang gelombang dikalikan dengan frekuensi ialah kecepatan cahaya: 300 Mm/s, yaitu 300 MmHz

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 μeVm

Spektrum elektromagnetik dapat dibagi dalam beberapa daerah yang terentang dari sinar gamma gelombang pendek berenergi tinggi sampai pada gelombang mikro dan

gelombang radio dengan panjang gelombang sangat panjang. Pembagian ini sebenarnya tidak begitu tegas dan tumbuh dari penggunaan praktis yang secara historis berasal dari berbagai macam metode deteksi. Biasanya dalam mendeskripsikan energi spektrum elektromagnetik dinyatakan dalam elektronvolt untuk foton berenergi tinggi (di atas 100 eV), dalam panjang gelombang untuk energi menengah, dan dalam frekuensi untuk energi rendah (λ ≥ 0,5 mm). Istilah "spektrum optik" juga masih digunakan secara luas dalam merujuk spektrum elektromagnetik, walaupun sebenarnya hanya mencakup sebagian rentang panjang gelombang saja (320 - 700 nm).

1. Terjadinya Gelombang Elektromagnetik

Faraday menyatakan bahwa perubahan medan magnetik menyebabkan muatan listrik mengalir dalam loop kawat atau ekuivalen dengan bangkitnya medan listrik. Maxwell mengusulkan proses kebalikan bahwa suatu perubahan medan listrik akan membangkitkan medan magnetik.

Inti teori Maxwell mengenai gelombang elektromagnetik adalah: 1. Perubahan medan listrik dapat menghasilkan medan magnet.

2. Cahaya termasuk gelombang elektromagnetik. Cepat rambat gelombang elektromagnetik (c) tergantung dari permitivitas (

ε

) dan permeabilitas (

µ

) zat. Jika perubahan medan magnetiknya sinusoida maka dibangkitkan medan listrik yang juga berubah secara sinusoida. Selanjutnya perubahan medan listrik secara sinusoida ini membangkitkan medan magnetik yang berubah secara sinusoida. Demikian seterusnya terjadi proses berantai pembentukan medan listrik dan medan magnetik yang merambat kesegala arah. Merambatnya medan listrik dan medan magnetik ke segala arah inilah yang disebut gelombang elektromagnetik.

Radiasi elektromagnetik adalah kombinasi medan listrik dan medan magnet yang berosilasi dan merambat lewat ruang dan membawa energi dari satu tempat ke tempat yang lain. Cahaya tampak adalah salah satu bentuk radiasi elektromagnetik.

Gelombang elektromagnetik ditemukan oleh Heinrich Hertz.

Setiap muatan listrik yang memiliki percepatan memancarkan radiasi elektromagnetik. Waktu kawat (atau panghantar seperti antena) menghantarkan arus bolak-balik, radiasi elektromagnetik dirambatkan pada frekuensi yang sama dengan arus listrik. Bergantung pada situasi, gelombang elektromagnetik dapat bersifat seperti gelombang atau seperti partikel. Sebagai gelombang, dicirikan oleh kecepatan (kecepatan cahaya), panjang gelombang, dan frekuensi. Kalau dipertimbangkan sebagai partikel, mereka diketahui sebagai foton, dan masing-masing mempunyai energi berhubungan dengan frekuensi gelombang ditunjukan oleh hubungan Planck E = hν, di mana E adalah energi foton, h ialah konstanta Planck — 6.626 × 10 −34 _{J·s — dan ν adalah frekuensi gelombang.}

Einstein kemudian memperbarui rumus ini menjadi Ephoton = hν.

2. Bentuk Gelombang Elektromagnetik.

Gambar dibawah menunjukkan perubahan medan listrik E dan perubahan medan magnetik B yang menghasilkan gelombang elektromagnetik.

3. Perhitungan Cepat Rambat Gelombang Eletromagnetik

Persamaan yang barhasilkan diturunkan maxwell untuk menghitung cepat rambat gelombang elektromagnetik dalam vakum c adalah :

Dengan : c = cepat rambat gelombang elektromagnetik (m/s)

µ

0 = permeabilitas vakum = 4π x 10-7 Wb A-1 m-1

ε

0 = permitivitas vakum = 8,85418 x 10-12 C2 N-1 m-2

Jika nilai

µ

0 dan

ε

0 dimasukkan ke rumus di atas maka dihasilkan nilai c = 3 x 108 m/s.

4. Persaman dasar gelombang

Rumus kecepatan cahaya :

v

= λ

f

Dimana λ adalah panjang gelombang, f adalah frekuensi, v adalah kecepatan cahaya. Kalau cahaya bergerak di dalam vakum, jadi v = c, c = kecepatan cahaya jadi :

c

= λ

f

5. Sumber gelombang elektromagnetik

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).

5. Inti atom yang tidak stabil → menghasilkan sinar gamma.

6. Sifat-sifat gelombang elektromagnetik.

1. Perubahan medan listrik dan medan magnetik terjadi pada saat yang bersamaan. 2. Arah medan listrik dan medan magnetik saling tegak lurus dan keduanya tegak lurus

terhadap arah rambat gelombang.

3. Gelombang elektromagnetik merupakan gelombang tranversal.

4. Gelombang elektromagnetik mengalami peristiwa pemantulan, pembiasan , interferensi dan difraksi. Juga dapat mengalami polarisasi karena termasuk gelombang transversal.

6. Cepat rambat gelombang elektromagnetik hanya bergantung pada sifat-sifat listrik dan magnetik medium yang ditempuhnya.

7. Tidak disimpangkan dalam medan listrik maupun medan magnetik karena gelombang elektromagnetik tidak memiliki muatan listrik.

7. Spektrum gelombang elektromagnetik

Spektrum elektromagnetik dibagi dalam berbagai klasifikasi antara lain : Low Frekuensi (LF), Medium Frekuensi (MF), High Frekuensi (HF), Very High Frekuensi (VHF), Ultra High Frekuensi (UHF), Super High Frekuensi (SHF), EHF, THF. Dimana untuk

frekuensi dari 10 Khz – 10 Ghz merupakan batas yangdapat dilewati oleh gelombang radio, microwave, infra red ,dan ultraviolet. kemajuan teknologi telah mewujudkan beberapa media rangkaian yang melakukan proses transmisi data tanpa menggunakan wire atau lebih dikenal "wireless trasnmission". media tersebut adalah Spektrum

Elektromagnetik (Electromagnetic Spectrum), Pemindahan Radio (Radio Transmission), Pemindahan Gelombang Mikro (Microwave Transmission), Pemindahan Gelombang Ringan (Lightwave Transmission) dan Gelombang Infra Merah serta Milimeter (Infrared and Milimeter Waves).Setelah melebihi batas tersebut hanya dapat dilewati oleh sinar-x dan sinar gamma, seperti yang tampak pada gambar di bawah ini :

Media Spektrum Elektromagnetik merupakan teknologi media menggunakan teori pergerakan elektron . Gelombang elektrognetik dapat merambat dalam udara bebas, atmosfere bumi dan ruang hampa udara. Dengan memasang sebuah antena yang sesuai pada litar elektrik, gelombang elektromagnetik disebarkan dan dapat diterima pada jarak tertentu. Melalui teknologi terkini, bit-bit data ditransmisikan melalui gelombang

elektromagnetik berdasar frekuensi yang digunakan. Semakin kecil lebar frekuensi yang digunakan maka proses pemindahan data dapat dilakukan dengan lebih baik

Pemindahan data melalui gelombang radio sering digunakan. Di samping itu, penyebaran media dalam bangunan akan lebih mudah dilakukan dengan menggunakan gelombang radio. Kelebihan penggunaan gelombang radio terletak kepada kemapmpuannya melalui jarak yang sangat jauh. Gelombang radio disebar dan diterima tanpa menetapkan lokasi penyebaran atau penerimaan. Dengan itu, penyaluran data dapat dilakukan pada lokasi manapun.

Salah satu media wireless yang efektif ialah Gelombang Mikro yang kini digunakan secara luas dalam sistem komunikasi telepon jarak jauh, telepon selular, saluran televisi dan banyak lagi. Proses pemasangan media hanya memerlukan suatu kawasan untuk mendirikan sebuah bangunan sebagai pusat pemancar gelombang mikro. Dari pusat pemancar ini, gelombang akan disalurkan kepada pengguna yang berada di sekitar perluasan media. Penggunaan media ini juga tidak memerlukan biaya yang banyak. Pemindahan Gelombang lightwave lebih mudah dipasang daripada media pemindahan gelombang mikro. Media pemindahan gelombang rlightwave menawarkan skema jalur asas (bandwidth) yang lebih tinggi dan biaya adalah lebih mahal. Melalui pemindahan gelombang lightwave, pemindahan data akan sangat baik ketika cuaca cerah

Selain daripada media-media yang telah dijelaskan di atas, satu lagi media wireless yangsering digunakan ialah Gelombang Infra Merah dan Milimeter. Gelombang Infra Merah dan Milimeter digunakan sebagai saluran komunikasi jarak dekat seperti penggunaan alat jarak jauh (remote control) bagi televisi, radio dan sebagainya. Kemudahan media gelombang infra merah dan milimeter ini seing digunakan dalam sebuah local area network (LAN). Dengan pemasangan pemancar dan penerima gelombang infra merah penyambungan komputer dalam sebuah LAN dilakukan tanpa menyambung secara fisik terhadap komputer-komputer. penggunatidak memerlukan 'plug in' untuk pelaksanaan. Kelebihan media gelombang jenis ini adalah mudah untuk dipasang dan harganya yang rendah

Nama band Singkatan Band

ITU Frekuensi Panjang gelombang

< 3 Hz > 100,000 km Extremely low

frequency ELF 1 3–30 Hz 100,000 km – 10,000 km

Super low frequency SLF 2 30–300 Hz 10,000 km – 1000 km Ultra low frequency ULF 3 300–3000 Hz 1000 km – 100 km Very low frequency VLF 4 3–30 kHz 100 km – 10 km Low frequency LF 5 30–300 kHz 10 km – 1 km Medium frequency MF 6 300–3000 kHz 1 km – 100 m High frequency HF 7 3–30 MHz 100 m – 10 m Very high frequency VHF 8 30–300 MHz 10 m – 1 m Ultra high frequency UHF 9 300–3000 MHz 1 m – 100 mm Super high frequency SHF 10 3–30 GHz 100 mm – 10 mm Extremely high

frequency EHF 11 30–300 GHz 10 mm – 1 mm

Di atas 300 GHz < 1 mm

Catatan: di atas 300 GHz, penyerapan radiasi elektromagnetik oleh atmosfer Bumi begitu besar sehingga atmosfer secara efektif menjadi "opak" ke frekuensi lebih tinggi dari radiasi elektromagnetik, sampai atmosfer menjadi transparan lagi pada yang disebut jangka frekuensi infrared dan jendela optikal.

Band ELF, SLF, ULF, dan VLF bertumpuk dengan spektrum AF, sekitar 20–20,000 Hz. Namun, suara disalurkan oleh kompresi atmosferik dan pengembangan, dan bukan oleh energi elektromagnetik.

Penghubung listrik didesain untuk bekerja pada frekuensi radio yang dikenal sebagai Penghubung RF. RF juga merupakan nama dari penghubung audio/video standar, yang juga disebut BNC (Bayonet Neill-Concelman).

a. Gelombang 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.

Berdasarkan lebar frekuensinya, gelombang radio di bagi menjadi lima kelompok, yaitu : Lebar frekuensi Panjang gelombang tertentu Beberapa penggunaan Low LF 30 kHz – 300 kHz Long wave 1500 m

Radio gelombang panjang dan komunikasi melalui jarak jauh Medium (MF)

300 kHz – 30 MHz

Medium wave 300 m

Gelombang medium lokal dan radio jarak jauh

High (HF) 3 MHZ – 30 MHz

Short wave 30 m

Radio gelombang pendek dan komunikasi, radio amatir dan CB Very high (VHF)

30 MHZ – 300 MHz

Very short wave 30 cm

Radio FM, polisi, dan pelayanan darurat

Ultrahigh (UHF) 300 MHz – 3 GHz

Ultra short wave

30 cm TV (jalur 4, 5) Super high (SHF)

Di atas 3 GHz

Microwaves 3 cm

Radar, komunikasi satelit, telepon, dan saluran TV

Media Transmisi Non Fisik Terestrial

adalah media transmisi dalam bentuk gelombang radio yang perambatannya tidak jauh atau seolah-olah sejajar dengan bumi (tidak termasuk transmisi satelit)

Pemakaian gelombang radio sebagai media transmisi biasanya ditentukan berdasarkan frekuensi/panjang gelombang

Frekuensi adalah banyaknya getaran yang

melewati titik tertentu dalam suatu interval waktu yang berlainan

Satuan frekuensi disebut : Hertz sesuai penemu gelombang elektromagnetik : Heinrich Hertz ( Jerman)

Middle Frekuensi (MF) : 300 – 3.000 KHz High Frekuensi (HF) : 3 – 30 MHz

Very High Frekeunsi (VHF) : 30 - 300 MHz Ultra High Frekuensi (UHF) : 300 – 3.000 MHz Super High Frekuensi (SFH) : 3 – 30 GHz

Extremely High Frekuensi (EHF) : 30 – 300 GHz

Besaran masing-masing jenis frekeunsi radio disebut Spektrum Frekuensi Radio MF (Middle Frekuensi) disebut dengan radio dengan panjang gelombang sedang. Banyak digunakan dalam radio siaran swasta niaga

HF (High Frekuensi) disebut sistem radio gelombang pendek, yang banyak dipakai untuk hubungan ke tempat yang jauh/ terpencil.

VHF dan UHF disebut sistem gelombang sangat pendek, banyak digunakan untuk kepentingan hubungan jarak dekat.

SHF dan EHF disebut dengan sistem gelombang mikro. Di Indonesia dipakai oleh Telkom untuk tererstrial dan satelit

Sistem Transmisi Radio HF

Gelombang Radio HF biasanya digunakan untuk hubungan jarak jauh misalnya hubungan antar pulau. Dengan sistem ini satu saluraan dapat digunakan untuk 4 percakapan sekaligus tanpa saling mengganggu.

Gelombang radio HF merambat melalui udara dan kemudian dipantulkan kembali ke bumi melalui lapisan ionosfer. Jarak dua terminal bisa mencapai lebih dari 1500 Km untuk satu hop.

Sistem ini daya jangkauannya sangat jauh tetapi membutuhkan daya pancar yang kuat sehingga dibutuhkan sumberdaya listrik yang banyak. Oleh karena itu biasanya tidak beroperasi 24 jam

Sistem Radio Transmisi VHF/UHF

Sistem VHF bekerja pada frekuensi 30 – 300 MHz, dan untuk UHF dengan frekuensi 300 – 3000 MHz.

Sistem VHF ini berhubungan dengan cara line of sight (saling bercermin), artinya kedua tempat dimaksud harus saling melihat sesamanya tanpa ada penghalang.

Sistem UHF mempunyai kapasitas salur yang lebih besar dibanding VHF. Di negara kita sistem ini dipakai untuk menghubungkan Surabaya dengan Banjarmasin melalui jalur

tropocaster. Disebut tropocaster karena pancaran gelombangnya dipancarkan oleh saluran troposfer (atmosfer terbawah bumi kita).

Sistem Radio Transmisi SHF

Sistem ini biasa disebut juga sistem Gelombang Mikro (Microwave). Disebut gelombang mikro karena menggunakan panjang gelombang yang sangat pendek. Sistem ini hanya menjangkau 50 – 70 Km, sehingga diperlukan repeater-repeater untuk

menghubungkannya.

Contoh : Terminal Gelombang Mikro Jakarta - Medan dengan jarak 2.300 Km memerlukan repeater sebanyak 56 buah.

Di Indonesia dikenal memiliki Sistem Gelombang Mikro Nusantara, yang meliputi : Gelombang Mikro Trans Sumatera

Gelombang Mikro Jawa – Bali

Gelombang Mikro Indonesia bagian Timur Kelebihan dan Kekurangan

Gelombang Radio HF

Kelebihan

Dapat menjangkau jarak yang kauh

Dapat melewati laut, gurun, tandus, hutan belantara, Dapat melintasi daerah rawan

Kapasitas lebih besar dibanding saluran fisik Kekurangan

Tidak dapat beroperasi selama 24 jam Mudah terganggu oleh keadaan cuaca Kualitas percakapan kurang bisa diandalkan Kapasitas Kecil

Gelombang Mikro

Kelebihan

Kemampuan salur yang besar dibanding HF Keandalan Tinggi tidak terpengaruh oleh cuaca Memungkinkan disalurkannya percakapan SLJJ Fleksibilitas Tinggi

Kekurangan

Jarak jangkau lebih pendek dibanding HF Membutuhkan saluran repeater yang banyak Lokasi repeater sering terpencil dan sukar dicapai Membutuhkan penelitian site yang tepat lama dan sukar Perambatan gelombangnya mudah terpengaruh oleh gunung Ada 2 macam cara membawa gelombang bunyi:

1. Modulasi Amplitudo (AM)

Amplitudo gelombang radio disesuaikan dengan frekuensi gelombang bunyi dengan frekuensi tetap.

2. Modulasi Frekuensi (FM)

Frekuensi gelombang radio disesuaikan dengan frekuensi gelombang bunyi dengan amplitudo tetap.

Sistem FM lebih unggul daripada AM karena FM dapat mengurangi desau akibat kelistrikan diudara, walaupun jangkauannya terbatas sekali.

Gelombang mikro

Gelombang mikro (microwave) adalah gelombang elektromagnetik dengan frekuensi super tinggi (Super High Frequency, SHF), yaitu diatas 3 GHz (3x109 _Hz).

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.

Jika gelombang mikro diserap oleh sebuah benda, akan muncul efek pemanasan pada benda tersebut. Jika makanan menyerap radiasi gelombang mikro, makanan menjadi panas dan masak dalam waktu singkat. Proses inilah yang dimanfaatkan dalam oven microwave.

Gelombang mikro juga dimanfaatkan pada RADAR (Radio Detection and Ranging). RADAR digunakan untuk mencari dan menentukan jejak suatu benda dengan gelombang mikro dengan frekuensi sekitar 1010 _Hz.

b. Sinar Inframerah.

Inframerah adalah radiasi elektromagnetik dari panjang gelombang lebih panjang dari cahaya tampak, tetapi lebih pendek dari radiasi gelombang radio. Namanya berarti "bawah merah" (dari bahasa Latin infra, "bawah"), merah merupakan warna dari cahaya tampak dengan gelombang terpanjang. Radiasi inframerah memiliki jangkauan tiga "order" dan memiliki panjang gelombang antara 700 nm dan 1 mm.

Sinar inframerah memiliki rentang frekuensi 1011_-1014 _{Hz atau daerah panjang}

gelombang 10-4 _{cm – 10}-1 _{cm. Sinar ini dibangkitkan oleh getaran elektron dalam}

molekul karena benda dipanaskan. Pemanfaatan antara lain : terapi fisik (physical therapy), fotografi inframerah untuk keperluan pemetaan sumber alam dan diagnosa penyakit.

Radiasi infrared (IR) bisa dipancarkan dari sebuah obyek ataupun dipantulkan dari sebuah permukaan. Pancaran infrared dideteksi sebagai energi panas dan disebut thermal infrared. Energi yang dipantulkan hampir sama dengan energi sinar nampak dan disebut dengan reflected IR atau near IR karena posisinya pada spektrum elektromagnetik berada di dekat sinar nampak. Panjang gelombang radiasi infrared berkisar antara 0.7 – 300 _m, dengan spesifikasi: near IR atau reflected IR: 0.7 – 3 _m, dan thermal IR: 3 –15 _m Untuk aplikasi PJ untuk lingkungan hidup menggunakan citra Landsat, Reflected IR pada band 4 (near IR), band 5,7 (Mid IR) dan thermal IR pada band 6, merupakan karakteristik utama untuk interpretasi citra. Sebagai contoh, gambar berikut

menunjukkan suhu permukaan laut global (dengan thermal IR) dan sebaran vegetasi (dengan near IR).

c. Cahaya Tampak

Cahaya tampak (sering disebut cahaya) adalah radiasi gelombang elektromagnetik yang dapat dideteksi oleh mata manusia. Berdasarkan dari urutan frekuensi terkecil, ia memiliki cahaya Merah, Jingga, Kuning, Hijau , Biru, Nila dan Ungu ( Me Ji Ku Hi Bi Ni U). Sedangkan dilihat dari kisaran panjang gelombang yaitu dari ungu – merah. Posisi sinar tampak pada spectrum elektromagnetik adalah di tengah. Tipe energi ini bisa dideteksi oleh mata manusia, film dan detektor elektronik. Panjang gelombang berkisar antara 0.4 to 0.7 _m. Perbedaan panjang gelombang dalam kisaran ini dideteksi oleh mata manusia dan oleh otak diterjemahkan menjadi warna.

Meskipun spektrum optik adalah spektrum yang kontinu sehingga tidak ada batas yang jelas antara satu warna dengan warna lainnya, tabel berikut memberikan batas kira-kira untuk warna-warna spektrum :

Ungu 380–450 nm Biru 450–495 nm Hijau 495–570 nm Kuning 570–590 nm Jingga 590–620 nm Merah 620–750 nm d. Sinar Ultraviolet

Sinar ultra violet memiliki rentang frekuensi 1015_-1016 _{Hz. Gelombang ini dihasilkan}

oleh atom dan molekul dalam nyala listrik. Sinar UV diperlukan dalam asimilasi tumbuh-tumbuhan, dan dapat membunuh kuman penyakit.

Radiasi ultraungu (sering disingkat UV, dari bahasa Inggris: ultraviolet) adalah radiasi elektromagnetis terhadap panjang gelombang yang lebih pendek dari daerah dengan sinar tampak, namun lebih panjang dari sinar-X yang kecil.

Radiasi UV dapat dibagi menjadi hampir UV (panjang gelombang: 380–200 nm) dan UV vakum (200–10 nm). Ketika

mempertimbangkan pengaruh radiasi UV terhadap kesehatan manusia dan lingkungan, jarak panjang gelombang sering dibagi lagi kepada UVA (380–315 nm), yang juga disebut "Gelombang Panjang" atau

"blacklight"; UVB (315–280 nm), yang juga disebut "Gelombang Medium" (Medium

Wave); dan UVC (280-10 nm), juga disebut "Gelombang Pendek" (Short Wave). Istilah ultraviolet berarti "melebihi ungu" (dari bahasa Latin ultra, "melebihi"),

sedangkan kata ungu merupakan warna panjang gelombang paling pendek dari cahaya dari sinar tampak. Beberapa hewan, termasuk burung, reptil, dan serangga seperti lebah dapat melihat hingga mencapai "hampir UV". Banyak buah-buahan, bunga dan benih terlihat lebih jelas di latar belakang dalam panjang gelombang UV dibandingkan dengan penglihatan warna manusia.

e. Sinar – X

Sinar – X memilki rentang frekuensi 1016_-1020 _{Hz . Daya tembus kuat,dapat menembus}

buku tebal, kayu tebal beberapa sentimeter dan pelat aluminium setebal 1 cm. Sinar – X dihasilkan oleh elektron-elektron yang berada dibagian dalam kulit elektron atom, atau pancaran yang terjadi karena elektron dengan kelajuan besar menumbuk logam. Sinar – x dapat digunakan untuk memotret kedudukan tulang-tulang dalam badan, khususnya untuk menentukan tulang yang patah.

Sinar-X atau sinar Rontgen adalah salah satu bentuk dari radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang berkisar antara 10 nanometer ke 100 picometer (mirip dengan frekuensi dalam jangka 30 PHz to 60 EHz). Sinar-X umumnya digunakan dalam diagnosis gambar medikal dan Kristalografi sinar-X. Sinar-X adalah bentuk dari radiasi ion dan dapat berbahaya.

f. Sinar Gamma

Sinar gamma memiliki rentang frekuensi 1020_-1025 _{Hz . Daya tembus paling besar yaitu}

dapat menembus pelat timbal atau pelat besi setebal beberapa cm. Sinar ini dihasilkan oleh inti radioaktif selama reaksi nuklir tertentu sedang berlangsung. Daya tembusnya yang sangat besar dapat menyebabkan efek yang serius jika diserap oleh jaringan hidup. Dengan pengontrolan, sinar ini digunakan untuk membunuh sel-sel kanker dan

mensterilkan peralatan rumah sakit. Sinar gamma (seringkali

dinotasikan dengan huruf Yunani gamma, γ) adalah sebuah bentuk berenergi dari radiasi

elektromagnetik yang diproduksi oleh radioaktivitas atau proses nuklir atau subatomik lainnya seperti penghancuran elektron-positron.

Sinar gamma membentuk spektrum elektromagnetik energi-tertinggi. Mereka seringkali didefinisikan bermulai dari energi 10 keV/ 2,42 EHz/ 124 pm, meskipun radiasi

elektromagnetik dari sekitar 10 keV sampai beberapa ratus keV juga dapat menunjuk kepada sinar X keras. Penting untuk diingat bahwa tidak ada perbedaan fisikal antara sinar gamma dan sinar X dari energi yang sama -- mereka adalah dua nama untuk radiasi elektromagnetik yang sama, sama seperti sinar matahari dan sinar bulan adalah dua nama untuk cahaya tampak. Namun, gamma dibedakan dengan sinar X oleh asal mereka. Sinar gamma adalah istilah untuk radiasi elektromagnetik energi-tinggi yang diproduksi oleh transisi energi karena percepatan elektron. Karena beberapa transisi elektron

memungkinkan untuk memiliki energi lebih tinggi dari beberapa transisi nuklir, ada penindihan antara apa yang kita sebut sinar gamma energi rendah dan sinar-X energi tinggi.

Sinar gamma merupakan sebuah bentuk radiasi

mengionisasi; mereka lebih menembus dari radiasi alpha atau beta (keduanya bukan radiasi elektromagnetik), tapi kurang mengionisasi.

Perlindungan untuk sinar γ membutuhkan banyak massa. Bahan yang digunakan untuk perisai harus diperhitungkan bahwa sinar gamma diserap lebih banyak oleh bahan dengan nomor atom tinggi dan kepadatan tinggi. Juga, semakin tinggi energi sinar gamma, makin tebal perisai yang dibutuhkan. Bahan untuk menahan sinar gamma biasanya diilustrasikan dengan ketebalan yang dibutuhkan untuk mengurangi intensitas dari sinar gamma setengahnya. Misalnya, sinar gamma yang membutuhkan 1 cm (0,4 inchi) "lead" untuk mengurangi intensitasnya sebesar 50% jujga akan mengurangi setengah intensitasnya dengan konkrit 6 cm (2,4 inchi) atau debut paketan 9 cm (3,6 inchi).

Sinar gamma dari fallout nuklir kemungkinan akan menyebabkan jumlah kematian terbesar dalam penggunaan senjata nuklir dalam sebuah perang nuklir. Sebuah perlindungan fallout yang efektif akan mengurangi terkenanya manusia 1000 kali. Sinar gamma memang kurang mengionisasi dari sinar alpha atau beta. Namun, mengurangi bahaya terhadap manusia membutuhkan perlindungan yang lebih tebal. Mereka menghasilkan kerusakan yang mirip dengan yang disebabkan oleh sinar-X, seperti terbakar, kanker, dan mutasi genetika.

Dalam hal ionisasi, radiasi gamma berinteraksi dengan bahan melalui tiga proses utama: efek fotoelektrik, penyebaran Compton, dan produksi pasangan.

Sumber

www.e-dukasi.net

www.wikipedia.com www.fisikamania.com