(tugas) FISIKA KELAS X BAB 3. GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

1. Pengertian

Elektromagnetik dari kata “Elektro” dan “Magnetik” yang berarti gelombang yang terdiri dari energy Listrik dan Magnet yang memancar dengan sumber Muatan yang bergerak bolak-balik. System kerja elektromagnetik merambat dengan system tangan kanan manusia yaitu arah jari keatas adalah Medan Listrik, arah telapak tangan adalah Medan Magnet, dan arah jempol adalah arah merambat vektor gelombang.

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 berbeda-beda. 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.

2. Sifat-sifat Gelombang Elektromagnetik (GEM)

· dapat merambat diruang hampa

· merupakan gelombang transversal

· dapat mengalami polarisasi

· dapat mengalami pemantulan (refleksi)

· dapat mengalami pembiasan (refraksi)

· dapat mengalami interferensi

· dapat mengalami lenturan atau hamburan (difraksi)

· marambat dalam arah lurus

3. Urutan spectrum Gelombang Elktromagnetik (GEM)

Dari frekuensi besar ke frekuensi kecil

1. Sinar Kosmik (diatas 10^25 Hz)
2. Sinar Gamma (10^20 - 10^25 Hz)
3. Sinar Rontgen / X (10^16 - 10^20 Hz)
4. Ultraviolet (10^15 - 10^16 Hz)
5. Cahaya tampak :
a.Chy ungu (6,7 x 10^14 - 10^15 Hz)
b.Chy biru (6 - 6,7 x 10^14 Hz)
c.Chy hijau (5,2 - 6 x 10^14 Hz)
d.Chy kuning (5,1 - 5,2 x 10^14 Hz)
e.Chy jingga (4,8 - 5,1 x 10^14 Hz)
f.Chy merah (4 - 4,8 x 10^14 Hz)
6. Inframerah (10^11 - 10^14 Hz)
7. Gelombang mikro (10^10 - 10^11 Hz)
8. Gelombang Radio :
            a.SHF (3.10^9 - 10^10 Hz)
            b.UHF (3.10^8 - 10^9 Hz)
            c.VHF (3.10^7 - 10^8 Hz )
            d.HF (3.10^6 - 10^7 Hz)
            e.MF (3.10^5 - 10^6 Hz)
            f.LF (3.10^4 - 10^5 Hz)
            g.VLF (3.10^3 - 10^4 Hz)
9. Gelombang panjang (10 - 10^3 Hz)

Ket: >ket : ^ = pangkat , *= kali

4. Manfaat GEM dalam berbagai bidang

 1) Gelombang radio (MF dan HF)
-Untuk komunikasi radio
(memanfaatkan sifat  gelombang MF dan HF yang dapat dipantulkan oleh lapisan ionosfer, hingga dapat mencapai tempat yang jauh)

2) Gelombang radio (UHF dan VHF)
-Untuk komunikasi satelit
( memanfaatkan sifat gelombang  UHF dan VHF yang dapat menembus lapisan atmosfer (ionosfer), hingga dapat mencapai satelit)

3) Gelombang Mikro
-Untuk pemanas microwave
-Untuk komunikasi RADAR (Radio Detection and Ranging)
-Untuk menganalisa struktur atomik dan molekul
-Dapat digunakan untuk mengukur kedalaman laut
-Digunakan pada rangkaian Televisi
-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.

4) Sinar Inframerah
-Untuk terapi fisik, menyembuhkan penyakit cacar dan encok (physical therapy)
-Untuk fotografi pemetaan sumber daya alam, mendeteksi tanaman yang tumbuh di bumi dengan detail
-Untuk fotografi diagnosa penyakit
-Digunakan pada remote control berbagai peralatan elektronik, alarm pencuri
-Mengeringkan cat kendaraan dengan cepat pada industri otomotif
-Pada bidang militer,dibuat teleskop inframerah yang digunakan melihat di tempat yang gelap atau berkabut.
-Sinar infra merah dibidang militer dimanfaatkan satelit untuk memotret permukaan bumi meskipun terhalang oleh kabut atau awan.
5) Sinar tampak
-Membantu penglihatan mata manusia
-Salah satu aplikasi dari sinar tampak adalah penggunaan sinar laser dalam serat optik pada bidang telekomunikasi.

6) Sinar ultraviolet
-Untuk proses fotosintesis pada tumbuhan
-Membantu pembentukan vitamin D pada tubuh manusia
-Dengan peralatan khusus dapat digunakan untuk membunuh kuman penyakit, menyucihamakan ruangan operasi rumah sakit berikut instrumen-instrumen pembedahan
-Untuk memeriksa keaslian tanda tangan di bank-bank

7) Sinar X (Sinar Rontgen)
-Dimanfaatkan di bidang kesehatan kedokteran untuk memotret organ-organ dalam tubuh (tulang), jantung, paru-paru, melihat organ dalam tanpa pembedahan, foto Rontgen
-Untuk analisa struktur bahan / kristal
-Mendeteksi keretakan / cacat pada logam
-Memeriksa barang-barang di bandara udara / pelabuhan

8) Sinar gamma
-Dimanfaatkan dunia kedokteran untuk terapi kanker
-Dimanfaatkan untuk sterilisasi peralatan rumah sakit
-Untuk sterilisasi makanan, bahan makanan kaleng
-Untuk pembuatan varietas tanaman unggul tahan penyakit dengan produktivitas tinggi
-Untuk mengurangi populasi hama tananaman (serangga)
-Untuk medeteksi keretakan /cacat pada logam (seperti kegunaan sinar X juga)
-Untuk sistem perunut aliran suatu fluida (misalnya aliran PDAM), mendeteksi kebocoran