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. Bagaimana ciri-ciri gelombang elektromagnetik?
3. Bagaimana karakteristik khusus masing-masing gelombang elektromagnetik di dalam
spektrum?
C. Tujuan
1. Mengetahui pengertian dari gelombang elektromagnetik
2. Mengetahui ciri-ciri gelombang elektromagnetik
3. Mengetahui karakteristik khusus masing-masing gelombang elektromagnetik di dalam
spektrum
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
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.
6.
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 1.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.
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
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
A. 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. Saran
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.
DAFTAR PUSTAKA
Gelombang Elektromagnetik
106
I. PENDAHULUAN
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 spectrum dan contoh dan penerapan masing-masing gelombang elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari.
II. KAJIAN PUSTAKA
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.
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
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 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.
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.
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.
Contoh penerapan gelombang elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari :
i.
a. 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.
i.
a. Microwave
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.
i.
a. Infrared
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.
d. Ultraviolet
Sinar UV diperlukan dalam asimilasi tumbuhan dan dapat membunuh kuman-kuman penyakit kulit.
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.
III. 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 :
* Panjang gelombang dikalikan dengan frekuensi ialah kecepatan cahaya: 300 Mm/s, yaitu 300 MmHz
* Energi dari foton adalah 4.1 feV per Hz, yaitu 4.1µeV/GHz
* 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 (? = 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].
Dan beberapa contoh spektrum elektromagnetik seperti : Radar
(Radio Detection And Ranging),digunakan sebagai pemancar dan penerima gelombang. Infra Merah
Dihasilkan dari getaran atom dalam bahan dan dimanfaatkan untuk mempelajari struktur molekul
Sinar tampak
mempunyai panjang gelombang 3990 Aº – 7800 Aº. Ultra ungu
dimanfaatkan untuk pengenalan unsur suatu bahan dengan teknik spektroskopi.
Spektrum gelombang elektromagnetik tampak memiliki warna yang berbeda-beda. Warna ini disebabkan perbedaan frekuensi gelombang. Berdasarkan frekuensi gelombang inilah dapat diketahui sifat/karakteristik gelombang. Rentang frekuensi tertinggi (sinar gamma) hingga frekuensi rendah (radio) serta aplikasi setiap spektrum gelombang elektronik adalah sebagai berikut.
Karakteristik dan Aplikasi Gelombang
Elektromagnetik
Sinar gamma merupakan gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekuensi tertinggi dalam spektrum gelombang elektromagnetik, yaitu antara 1020Hz sampai 1025 Hz. Panjang gelombangnya berkisar antara 10–5 nm sampai 0,1 nm. Sinar gamma berasal dari radioaktivitas nuklir atau atom-atom yang tidak stabil dalam waktu reaksi inti. Sinar gamma memiliki daya tembus yang sangat kuat, sehingga mampu menembus logam yang memiliki ketebalan beberapa sentimeter. Jika diserap pada jaringan hidup, sinar gamma akan menyebabkan efek yang serius seperti mandul dan kanker.
2. Sinar-X
Sinar-X mempunyai frekuensi antara 1016Hz sampai 1020 Hz. Panjang gelombangnya 10–11 sampai 10–8 m. Sinar –X ditemukan oleh Wilhelm Conrad Rontgen pada tahun 1895. Untuk menghormatinya sinar-X juga disebut sinar rontgen. Sinar-X dihasilkan dari elektron-elektron yang terletak di bagian dalam kulit elektron atom atau dapat dihasilkan dari elektron dengan kecepatan tinggi yang menumbuk logam. Sinar-X banyak dimanfaatkan dalam bidang kedokteran seperti untuk memotret kedudukan tulang, dan bidang industri dimanfaatkan untuk menganalisis struktur kristal.
Sinar-X mempunyai daya tembus yang sangat kuat. Sinar ini mampu menembus zat padat seperti kayu, kertas, dan daging manusia. Pemeriksaan anggota tubuh dengan sinar-X tidak boleh terlalu lama, karena membahayakan.
3. Sinar Ultraviolet
Sinar ultraviolet merupakan gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekuensi antara 1015 Hz sampai dengan 1016 Hz. Panjang gelombangnya antara 10 nm sampai 100 nm. Sinar ultraviolet dihasilkan dari atom dan molekul dalam nyala listrik. Sinar ini juga dapat dihasilkan dari reaksi sinar matahari.
Sinar ultraviolet dari matahari dalam kadar tertentu dapat merangsang badan Anda menghasilkan vitamin D . Secara khusus, sinar ultra violet juga dapat diaplikasikan untuk membunuh kuman. Lampu yang menghasilkan sinar seperti itu digunakan dalam perawatan medis. Sinar ultraviolet juga dimanfaatkan dalam bidang
perbankan, yaitu untuk memeriksa apakah tanda tangan Anda di slip penarikan uang sama dengan tanda tangan dalam buku tabungan.
4. Cahaya atau Sinar Tampak
Cahaya atau sinar tampak mempunyai frekuensi sekitar 1015 Hz. Panjang gelombangnya antara 400 nm sampai 800 nm. Mata manusia sangat peka terhadap radiasi sinar tersebut, sehingga cahaya atau sinar tampak sangat membantu penglihatan manusia.
Panjang gelombang sinar tampak yang terpendek dalam spektrum bersesuaian dengan cahaya violet (ungu) dan yang terpanjang bersesuaian dengan cahaya merah. Semua warna pelangi terletak di antara kedua batas tersebut. Salah satu aplikasi dari sinar tampak adalah penggunaan sinar laser dalam serat optik pada bidang telekomunikasi.
5. Sinar Infra Merah
Sinar infra merah mempunyai frekuensi antara 1011 Hz sampai 1014 Hz. Panjang gelombangnya lebih panjang/besar dari pada sinar tampak. Frekuensi gelombang ini dihasilkan oleh getaran-getaran electron pada suatu atom atau bahan yang dapat memancarkan gelombang elektromagnetik pada frekuensi khas.
Di bidang kedokteran, radiasi inframerah diaplikasikan sebagai terapi medis seperti penyembuhan penyakit encok dan terapi saraf. Pada bidang militer, dibuat teleskop inframerah yang digunakan melihat di tempat yang gelap atau berkabut. Hal ini mungkin karena sinar infra merah tidak banyak dihamburkan oleh partikel udara. Selain itu, sinar infra merah dibidang militer dimanfaatkan satelit untuk memotret permukaan bumi meskipun terhalang oleh kabut atau awan. Di bidang elektronika, infra merah dimanfaatkan pada remote kontrol peralatan elektronik seperti TV dan VCD. Unit kontrol berkomunikasi dengan peralatan elektronik melalui reaksi yang dihasilkan oleh dioda pancar cahaya (LED).
Gelombang mikro merupakan gelombang elektromagnetik dengan frekuensi sekitar 1010 Hz. Panjang gelombangnya kira-kira 3 mm. Gelombang mikro ini dimanfaatkan pada pesawat radar (radio detection and ranging). Gelombang radar diaplikasikan untuk mendeteksi suatu objek, memandu pendaratan pesawat terbang, membantu pengamatan di kapal laut dan pesawat terbang pada malam hari atau cuaca kabut, serta untuk menentukan arah dan posisi yang tepat.
7. Gelombang Radio dan Televisi
Gelombang radio mempunyai frekuensi antara 104 Hz sampai 109 Hz. Gelombang televisi frekuensinya sedikit lebih tinggi dari gelombang radio. Gelombang ini diaplikasikan sebagai alat komunikasi, sebagai pembawa informasi dari satu tempat ke tempat lain.
a. Gelombang Radio AM
Informasi yang dipancarkan oleh antena yang berupa suara dibawa gelombang radio berupa perubahan amplitudo yang disebut amplitude modulasi (AM). Gelombang AM mempunyai frekuensi antara 10 4 Hz sampai 10 7 Hz. Gelombang tersebut memiliki sifat mudah dipantulkan oleh lapisan ionosfer bumi, sehingga mampu mencapai jangkauan yang sangat jauh dari stasiun pemancar radio. Kelemahan gelombang radio AM adalah sering terganggu oleh gejala kelistrikan di udara, sehingga gelombang yang ditangkap pesawat radio kadang terdengar berisik. b. Gelombang Radio FM
Gelombang radio FM dan mempunyai frekuensi sekitar 108 Hz. Radio FM menggunakan gelombang ini sebagai pembawa berita/informasi. Informasi dibawa dengan cara frekuensi modulasi (FM). Pemancar FM lebih jernih jika dibandingkan dengan pemancar AM. Hal ini dikarenakan gelombang radio FM tidak terpengaruh oleh gejala kelistrikan di udara. Gelombang radio FM tidak dapat dipantulkan oleh ionosfer bumi, sehingga tidak dapat menjangkau tempat-tempat yang jauh di permukaan bumi. Supaya jangkauan gelombang jauh diperlukan stasiun penghubung (relai), yang ditempatkan di satelit atau di permukaan bumi.
Gelombang televisi lebih tinggi frekuensinya dari gelombang radio FM. Sebagaimana gelombang radio FM, gelombang televisi membawa informasi gambar dan suara. Gelombang ini tidak dipantulkan oleh ionosfer bumi, sehingga diperlukan penghubung dengan satelit atau di permukaan bumi untuk tempat yang sangat jauh.
Demikianlah contoh materi makalah gelombang elektromagnetik, semoga bermanfaat
