Sistem Telekomunikasi

(1)

Pertemuan ke,6

Sistem Telekomunikasi

Pertemuan ke,6

Gelombang Elektromagnetik

Taufal hidayat MT. email :taufal.hidayat@itp.ac.id ; blog : catatansangpendidik.wordpress.com

(2)

Outline

I

• Pengertian gelombang dan gelombang EM

II

• Terbentuk nya Gelombang EM danTeorema maxwell

• Sifat Gelombang EM

III

• Sifat Gelombang EM

IV

• Cepat rambat Gelombang EM

• Hubungan cepat rambat, panjang gelombang dan frekuensi gelombang EM

V

• Spektruk Gelombang EM

(3)

Apa itu Gelombang ?

Gelombang adalah getaran yang merambat

Apakah dalam perambatannya perlu medium/zat perantara ?

Tidak harus !

Jenis Gelombang berdasarkan ada/tidak adanya medium :

1. Gelombang Mekanik

perlu medium

1. Gelombang Mekanik

perlu medium

2. Gelombang Elektromagnetik

(4)

Gelombang Elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik adalah gelombang

yang dihasilkan dari perubahan

medan magnet

dan

medan listrik

secara berurutan, dimana arah getar

vektor medan listrik

dan

vektor medan magnet

saling

tegak lurus.

Taufal hidayat MT. email :taufal.hidayat@itp.ac.id_10/21/2015 4

(5)

BAGAIMANA “GEM” TERJADI ????

Keberadaan gelombang elektromagnetik

didasarkan pada hipotesis Maxwell

“ James

Clark Maxwell ”

dengan mengacu pada 3

fakta relasi antara listrik dan magnet yang

sudah ditemukan :

1. percobaan Oersted yang berhasil membuktikan : arus listrik dalam konduktor

menghasilkan medan magnet disekitarnya (jarum kompas menyimpang bila di dekatkan pada kawat yang dialiri arus listrik) ; Hukum bito

2. percobaan Faraday yang berhasil mebuktikan batang konduktor yang menghasilkan GGL induksi pada kedua ujungnya bila memotong medan magnet 3. percobaan Faraday yang menunjukkan perubahan fluks magnetik pada kumparan menghasilkan arus induksi dalam kuparan tersebut ;

(6)

“Jika perubahan medan magnetik dapat menghasilkan

medan listrik, maka sebaliknya perubahan medan

listrik dapat menghasilkan medan magnet”

(James Clerk Maxwell, 1864:1831 – 1879)

Teori Maxwell

Perubahan

medan listrik

Perubahan

(7)

Perubahan Medan Listrik dan Medan

Magnet terjadi pada saat bersamaan

Medan Listrik dan Medan

Magnet memiliki harga

Sifat

Sifat gelombang

gelombang

gelombang EM

EM

Magnet memiliki harga

maksimum dan minimum pada

saat dan tempat yang sama

(8)

GEM

GEM tidak

tidak

tidak memiliki

tidak

memiliki

memiliki muatan

muatan

• Tidak dapat disimpangkan dalam medan

Tidak dapat disimpangkan dalam medan

listrik maupun medan magnet

• Merambat dalam arah garis lurus

Merambat dalam arah garis lurus

Arah E dan B saling tegak lurus dan keduanya tegak lurus

terhadap arah rambatan gelombang

GEM adalah gelombang transversal

(9)

Gelombang Elektromagnetik dapat

mengalami:

Refleksi

Pemantulan

Refraksi

Pembiasan

Interferensi

Perpaduan

Difraksi

Lenturan atau hamburan

(10)

Hanya dipengaruhi oleh:

1. Sifat Kelistrikan (permitivitas listrik)

Untuk ruang Hampa

εεεε

o

= 8,85 x 10

-12

C/Nm

2

2. Sifat Kemagnetan (permeabilitas magnetik)

Untuk Ruang Hampa

µ

₀

= 4π

π

x 10

-7

_Wb/Am

Cepat

Cepat Rambat

Rambat

Rambat gelombang

gelombang

gelombang EM

gelombang

EM

Untuk Ruang Hampa

µ

₀

= 4π

π

x 10 Wb/Am

Jika Nilai Permitivitas (εεεε

_o

) dan permeabilitas

(µ

µ

₀

)kita substitusikan ke dalam persamaan

diatas, maka :

0 0

1 c

µ

ε

=

(

12

) (

7

)

10 x

4π

x

8,85x10

1 c

− −

=

c = 3 x 10

8 m/det

(11)

Cepat rambat gelombang elektromagnetik

dinyatakan dengan panjang gelombang dan

frekwensi

Dimana :

c = λ

λ

f

Panjang

Panjang Gelombang

Gelombang

Gelombang dan

dan

dan frekuensi

frekuensi

c = λ

λ

f

c = cepat rambat gelombang elektromagnetik

= 3 x 10

8

_m/s

λ

= panjang gelombang (m)

f = frekwensi (Hz)

(12)

Spektrum

(13)

GELOMBANG RADIO

DAN TELEVISI

Sinar Inframerah Gelombang Mikro

Gelombang Radio mempunyai

frekwensi berkisar antara 10 kHz

sampai dengan 1 GHz

Sinar Ultraviolet Sinar – X Cahaya Tampak

(14)

GELOMBANG RADIO & TV

Gelombang Radio dihasilkan oleh

muatan-muatan listrik yang

dipercepat melalui kawat

penghantar

Gelombang Mikro

penghantar

Gelombang TV mempunyai

frekuensi lebih tinggi daripada

gelombang radio. Gelombangnya

merambat lurus dan tidak

dipantulkan atmosfer bumi,

sehingga diperlukan relay

Sinar Inframerah

Sinar Gamma

(15)

GELOMBANG MIKRO

Gelombang Radio

Gelombang ini digunakan

untuk alat komunikasi,

memasak dan radar

(16)

Pada radar (Radio Detecting

and Ranging) yang bertindak

sebagai pemancar dan

penerima gelombang

Gelombang Radio

GELOMBANG MIKRO

penerima gelombang

elektromagnetik adalah

antenanya

Sinar Inframerah Sinar Ultraviolet Sinar – X Cahaya Tampak Sinar Gamma

(17)

Gelombang Mikro Gelombang Radio

GELOMBANG INFRA

MERAH

Sinar ini banyak digunakan

untuk memotret

permukaan bumi dari

ruang angkasa

(18)

GELOMBANG INFRA

MERAH

Perhatikan jika sebuah objek di potret dengan

menggunakan kamera yang peka dengan sinar

infra merah

Gelombang Mikro Gelombang Radio Gelombang Mikro Sinar Ultraviolet Sinar – X Cahaya Tampak Sinar Gamma

(19)

Sinar Inframerah Gelombang Mikro Gelombang Radio

CAHAYA TAMPAK

Sinar yang membantu

penglihatan dan berada pada

daerah dengan frekuensi yang

cukup sempit dengan panjang

Sinar Ultraviolet Sinar – X Sinar Gamma

(20)

CAHAYA TAMPAK

Mata normal manusia akan dapat

menerima panjang gelombang dari

400 nm – 700 nm meskipun

beberapa orang dapat menerima

panjang gelombang dari 380 –

780 nm.

Sinar Ultraviolet Sinar – X Sinar Gamma

(21)

SINAR ULTRAVIOLET

Sinar Inframerah Gelombang Mikro Gelombang Radio

Cahaya Tampak

Mempunyai frekwensi antara

10

15

_{Hz hingga 10}

16

_{Hz juga disebut}

"Gelombang Pendek" (Short Wave).

Sinar – X Sinar Gamma Sinar Inframerah

(22)

SINAR ULTRAVIOLET

Beberapa hewan, termasuk

burung

,

reptil

, dan

serangga

seperti

lebah

dapat melihat hingga mencapai

"hampir UV". Banyak buah-buahan,

bunga dan benih terlihat lebih jelas

dibandingkan dengan penglihatan

Gelombang Mikro

Gelombang Radio

dibandingkan dengan penglihatan

warna manusia.

Cahaya Tampak

Sinar – X Sinar Gamma Sinar Inframerah

Sinar ultraviolet banyak dipakai di

laboratorium pada penelitian bidang

spektroskopi, salah contohnya untuk

mengetahui unsurunsur yang ada

(23)

SINAR – X

Sinar Inframerah Gelombang Mikro Gelombang Radio Sinar Ultraviolet Sinar Gamma