GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK DAN SPEKTRUM ELEKTROMAGNETIK

Tommy R

               Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat walau tidak ada medium. Gelombang elektromagnetik sebenarnya selalu ada di sekitar kita, salah satu contohnya adalah sinar matahari. Gelombang ini tidak memerlukan medium dalam perambatannya. 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. Ciri-ciri gelombang elektromagnetik :

·         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.

·         Arah medan listrik dan medan magnetik saling tegak lurus dan keduanya tegak lurus terhadap arah rambat gelombang.

·         Gelombang elektromagnetik merupakan gelombang transversal.

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

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

Berikut adalah sumber-sumber gelombang elektromagnetik :

·         Osilasi listrik

·         Sinar matahari ® menghasilkan sinar inframerah

·         Lampu merkuri ® menghasilkan ultraviolet

·         Penembakan elektron dalam tabung hampa pada keping logam ® menghasilkan sinar X(digunakan untuk rontgen)

Inti atom yang tidak stabil  menghasilkan sinar gamma.

              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). Berikut urutan spektrum gelombang electromagnetik berdasarkan kenaikan frekuensi atau penurunan panjang gelombang :

• Gelombang Radio

Jangkauan frekuensi cukup luas, memiliki 2 jenis modulasi, yaitu AM (jangkauan luas) dan FM (jangkauan sempit).

• Gelombang Mikro

Digunakan untuk alat-alat elektronik, alat komunikasi, alat memasak (oven) dan radar.

• Sinar Inframerah

Dihasilkan oleh molekul dan benda panas, digunakan di bidang industri, medis, dan astronomi (pemotretan bumi dari satelit).

• Sinar Tampak (Cahaya)

Adalah sinar yang dapat membantu penglihatan kita. Perbedaan frekuensi cahaya menimbulkan spektrum warna cahaya

• Sinar Ultraviolet

Dihasilkan dalam atom-atom dan molekul-molekul dalam loncatan listrik. Matahari adalah sumber utama sinar ini. Dibidang industri digunakan untuk proses sterilisasi.

• Sinar X

Disebut juga sinar Rontgen, sesuai penemunya. Sinar ini dihasilkan akibat tumbukan elektron berkecepatan tinggi di pemukaan logam. Dibidang kedokteran digunakan untuk diagnosa dan terapi medis, sedangkan di bidang industri, siner x digunakan untuk analisis struktur bahan.

• Sinar Gamma

 Merupakan gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang terpendek dan frekuensi tertinggi, dihasilkan dari inti atom yang tidak stabil ataupun sinar kosmis. Daya tembus sangat besar, mampu menembus pelat timbal