1. Hakikat Gelombang
Elektromagnetik
Pada pertengahan
abad ke sepuluh seorang ilmuwan Mesir di Iskandaria yang bernama Al Hasan (965-1038) mengemukakan
pendapat bahwa mata dapat melihat benda-benda di sekeliling karena adanya
cahaya yang dipancarkan atau dipantulkan oleh benda-benda yang bersangkutan
masuk ke dalam mata. Teori ini akhirnya dapat diterima oleh orang banyak sampai sekarang ini.
Terjadinya gelombang elektromagnetik
Faraday menyatakan bahwa perubahan
medan magnetic menyebabkan muatan listrik mengalir dalam loop kawat atau
ekuivalen dengan bangkitnya medan listrik.
Maxwell mengusulkan proses
kebalikannya yaitu suatu perubahan medan listrik akan membangkitkan medan magnetic.
Jika perubahan medan magnetiknya
sinusoida, maka dibangkitkan medan listrik yang juga berubah secara sinusoida. Selanjutnya,
perubahan medan listrik secara sinusoida ini membangkitkan medan magnetic yang
berubah secara sinusoida. Demikian seterusnya, terjadi proses berantai pembentukkan
medan listrik dan medan magnetic yang merambat kesegala arah.
Merambatnya medan magnetic dan medan
listrik kesegala arah inilah yang disebut gelombang elektromagnetik.
2. Bentuk gelombang
elektromagnetik
Medan listrik E dan medan magnetic B
selalu saling tegak lurus terhadap arah rambat gelombang. Oleh karena itulah,
gelombang elektromagnetik termasuk gelombang transversal dan dapat mengalami
polarisasi.
3. Besaran dalam gelombang
elektromagnetik
Cepat rambat gelombang
elektromagnetik menurut max well:
semua gelombang elektromagnetik
merambat dalam vakum dengan cepat rambat yang sama, yaitu:
persaman dasar gelombang
4. Spectrum gelombang
elektromagnetik
Spektrum Gelombang
elektromagnetik dari frekuensi terendah ke frekuensi tertinggi. Gelombang radio
merupakan spectrum gelombang elektromagnetik dengan frekuensi terendah. Sedangkan
sinar gamma merupakan spectrum gelombang elektromagnetik dengan frekuensi
tertinggi.
Gelombang radio
merupakan spectrum gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang tertinggi.
Sedangkan sinar gamma merupakan spectrum gelombang elektromagnetik dengan panjang
gelombang terendah.
5. Karakteristik dan Penerapan
tiap Gelombang Elektromagnetik
a.
a. Gelombang radio (dengan frekuensi 104-107
Hz)
gelombang
elektromagnetik ini mampu menembus lapisan ionosfer sehingga sering digunakan
sebagai sarana komunikasi dengan satelit-satelit.
b. Gelombang mikro
Gelombang
mikro (microwaves) adalah gelombang
radio dengan frekuensi paling tinggi (SHF = Super High Frekuenscy).
c. Radar (dengan frekuensi 1010
Hz)
Radar
(Radio Detection and Ranging), yaitu berarti mencari dan menentukan jarak
sebuah benda dengan menggunakan gelombang mikro. Pantulan dari gelombang yang dipancarkan tadi digunakan untuk mendeteksi
obyek. Informasi yang dikirim ataupun yang diterima berbentuk sebagai
pulsa. Bila pulsa ini dikirim oleh pesawat radar dan mengenai suatu sasaran
dalam selang waktu Dt,
maka jarak antara radar ke sasaran :
=
kecepatan cahaya (3 . 108 m/det).
Selang waktu yang diperlukan oleh gelombang
tersebut dinamakan time delay
a.
Sinar Infra merah (dengan frekuensi 1011
-1014 Hz)
Dimana gelombang ini lebih
panjang dari gelombang cahaya tampak dan tidak banyak dihamburkan oleh
partikel-partikel debu dalam atmosfir sehingga mengurangi batas penglihatan manusia.
b.
Cahaya tampak (dengan frekuensi 1014
-1015 Hz)
Cahaya
tampak (visible light) yaitu cahaya yang tampak oleh mata manusia dan terdiri
dari deretan warna-warna merah sampai ungu.
c.
Sinar UV
Daerah
frekuensi 1015 – 1016 Hz dinamakan daerah ultra ungu
(ultra violet). Dengan frekuensi ultra ungu memungkinkan kita mengenal lebih
cepat dan tepat unsur-unsur yang terkandung dalam suatu bahan.
d.
Sinar-X
Daerah
frekuensi 1016 – 1020 Hz, disebut daerah sinar X.
Gelombang ini dapat juga dihasilkan dengan menembakkan elektron dalam tabung
hampa pada kepingan logam. Karena panjang gelombangnya sangat pendek, maka
gelombang ini mempunyai daya tembus yang cukup besar sehingga selain digunakan di
rumah sakit, banyak pula digunakan di lembaga-lembaga penelitian ataupun
industri.
e.
Sinar Gamma
Daerah frekuensi 1020
– 1025 Hz, disebut daerah sinar gamma. Gelombang ini mempunyai daya
tembus yang lebih besar daripada sinar X, dan dihasilkan oleh inti-inti atom
yang tidak stabil.
