Makalah Gelombang
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Keberadaan
gelombang elektromagnetik didasarkan pada hipotesis Maxwell “James
Clark Maxwell ” dengan mengacu pada 3 fakta relasi antara listrik dan
magnet yang sudah ditemukan oleh para ilmuwan sebelumnya. Beberapa
percobaan awal mengenai hubungan antara listrik dan magnet adalah :
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)
2. Percobaan Faraday yang berhasil membuktikan 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.
Didasarkan
pada penemuan Faraday “Perubahan Fluks magnetik dapat menimbulkan medan
listrik” dan arus pergeseran yang sudah dihipotesakan Maxwell
sebelumnya, maka Maxwell mengajukan suatu hipotesa baru : “Jika
perubahan fluks magnet dapat menimbulkan medan listrik maka perubahan
Fluks listrik juga harus dapat menimbulkan medan magnet” . Hipotesa ini
dikenal dengan sifat simetri medan listrik dengan medan magnet. Maxwell mengemukakan bahwa laju perubahan medan listrik sangat mempengaruhi besar magnet yang dibangkitkan dan sebaliknya. Akan dibangkitkan suatu medan magnet jika terjadi perubahan medan listrik. Perubahan medan listrik ini akan menghasilkan medan magnet yang berubah terhadap waktu dan demikian seterusnya terjadi proses berantai pembentukan medan magnet dan medan listrik yang merambat ke segala arah. Kemudian, Maxwell mengemukakan pula bahwa perubahan medan listrik dan medan magnet akan menghasilkan suatu gelombang medan listrik dan gelombang medan magnet yang dapat menyebar dan merambat dalam ruang disebut sebagai gelombang elektromagnetik.
Gambar 1. JC. Maxwell
Menurut Maxwell, kecepatan rambat gelombang elektromagnetik dirumuskan sebagai berikut:
Ket c : cepat rambat gelombang elektromagnetik = 2,99792 x 108 m/s = 3 x 108 m/s
: permeabilitas vakum = 4 x 10-7 Wb A-1 m-1
: permitivitas vakum = 8,85418 x 10-12 C2N-1m-2
Ternyata
perubahan medan listrik menimbulkan medan magnet yang tidak tetap
besarannya atau berubah-ubah. Sehingga perubahan medan magnet tersebut
akan menghasilkan lagi medan listrik yang berubah-ubah. Proses
terjadinya medan listrik dan medan magnet berlangsung secara
bersama-sama dan menjalar kesegala arah. Arah getar vektor medan listrik
dan medan magnet saling tegak lurus. Jadi gelombang elektromagnetik
adalah gelombang yang dihasilkan dari perubahan medan magnet dan medan
listrik secara berurutan, dimana arah getar vektor medan listrik dan
medan magnet saling tegak lurus.
Dalam makalah ini akan dibahas beberapa hal yang berkaitan dengan
gelombang elektromagnetik diantaranya: pengertian gelombang
elektromagnetik itu sendiri, spektrum gelombang elektromagnetik, energi
gelombang elektromagnetik, intensitas gelombang elektromagnetik, radiasi
gelombang elektromagnetik, pemanfaatan gelombang elektromagnetik dan
aplikasi gelombang elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari.
B. Perumusan Masalah
Ada beberapa masalah yang akan dibahas dalam makalah ini, diantaranya:
1. Apa pengertian gelombang elektromagnetik?
2. Bagaimana sifat-sifat gelombang elektromagnetik?
3. Apa yang dimaksud spektrum gelombang elektromagnetik?
4. Bagaimana susunan spektrum gelombang elektromagnetik?
5. Bagaimana menghitung energi gelombang elektromagnetik?
6. Bagaimana menghitung intensitas gelombang elektromagnetik?
7. Bagaimana menghitung radiasi gelombang elektromagnetik?
8. Sebutkan pemanfaatan jenis gelombang elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari?
BAB II
PEMBAHASAN
A. Pengertian Gelombang Elektromagnetik
Gelombang
elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat walau tidak ada
medium. Gelombang elektromagnetik merupakan gelombang transversal yang
gangguannya berupa medan listrik (E) dan medan magnet (B) saling tegak
lurus dan keduanya tegak lurus arah rambat gelombang. Karena gangguan
gelombang elektromagenik adalah medan listrik dan medan magnetik maka
gelombang elektromagnetik dapat merambat dalam vakum. Semua jenis
gelombang elektromagnetik merambat dalam vakum dengan kecepatan sama
yaitu c = 3 x 108 m/s yang disebut denan tetapan umum.
B. Sifat-Sifat Gelombang Elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik memiliki sifat-sifat sebagai berikut:
1. Gelombang elektromagnetik dapat merambat dalam ruang tanpa medium
2. Gelombang Elektromagnetik merupakan gelombang transversal (arah medan listrik dan medan magnetik saling tegak lurus dan keduanya tegak lurus terhadap arah rambat gelombang).
3. Gelombang elektromagnetik tidak memiliki muatan listrik sehingga bergerak lurus dalam medan magnet maupun medan listrik.
4. Gelombang elektromagnetik dapat
mengalami pemantulan (refleksi), pembiasan (refraksi), perpaduan
(interferensi), pelenturan (difraksi), pengutuban (polarisasi).
5. Perubahan
medan listrik dan medan magnet terjadi secara bersamaan, sehingga medan
listrik dan medan magnet sefase dan berbanding lurus.
6. Cepat rambat gelombang elektromagnetik hanya bergantung pada sifat-sifat listrik dan magnetik medium yang ditempuhnya.
Gambar 2. Arah Gelombang
C. Spektrum Gelombang Elektromagnetik
Susunan
semua bentuk gelombang elektromagnetik berdasarkan panjang gelombang
dan frekuensinya disebut spektrum elektromagnetik. Gambar spektrum elektromagnetik pada gambar 3
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.
1. 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.
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.
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.
3. Sinar Inframerah
Sinar inframerah meliputi daerah frekuensi 1011 Hz 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 gelombang 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
7. Sinar Gamma
Gel radio gel mikro inframerah sinar tampak UV sinar X sinar
Gambar 3. Spektrum Gelombang Elektromagnetik
D. Energi Gelombang elektromagnetik
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.
Karena
gelombang elektromagnetik mengandung medan listrik dan medan magnetik,
maka kedua medan mempunyai persamaan gelombang. Persamaan kuat medan
listrik E dan kuat medan magnetik B, berbentuk persamaan sinusoidal.
E = Emaks sin ω.t dan B = Bmaks sin ω.t
Harga efektivitasnya:
dan
Kuat medan listrik E dan kuat medan magnetik B, mempunyai hubungan:
Ket E = kuat medan listrik (N/c)
B = induksi magnetik (T)
c = kecepatan cahaya = 3. 108 m/s
a. Energi medan listrik
Pada kapasitor (alat yang dapat menyimpan energi listrik) berlaku persamaan energi
W = ½ C.V2 , dari kuat medan listrik E = V/d maka W = ½ C. E2.d2
dari rumus kapasitas kapasitor C =
Sehingga W= ½ .ɛ0.A.d.E2 disebut energi medan listrik.
Volume V = A.d maka W = ½ ɛ0. V.E2
Kerapatan energi listrik (energi listrik persatuan volume):
UE = ½ ɛ0.E2 dengan satuan joule/m3
Gelombang energi listrik bergerak dengan kecepatan cahaya c maka:
UE = ½ ɛ0.E2.c dengan satuan watt/m2
b. Energi medan magnetik
Induktor/kumparan dengan luas penampag A dan panjangnya l dilalui arus listrik i maka energi magnetiknya:
W = ½ L i2 dengan L =
Diperoleh,
W = ½ .i2
E. Intensitas Gelombang Elektromagnetik
Energi
rata-rata persatuan luas yang dirambatkan oleh gelombang
elektromagnetik disebut dengan intensitas gelombang elektromagnetik.
Intensitas tersebut sebanding dengan harga maksimum medan magnet (B) dan
sebanding pula dengan harga maksimum medan listriknya (E).
Gambar 4. Penjalaran Ey dan Bz gelombang elektromagnetik
Kedua
medan listrik dan medan magnet tersebut saling tegak lurus, merambat
kearah sumbu X. Kedua gelombang tersebut bisa dituliskan menjadi:
Ex = Eo sin (kx-ωt)
Bz = Bo sin (kx-ωt)
Kecepatan gelombang diberikan persamaan c = ω/k
Intensitas gelombang elektromagnetik dituliskan sebagai berikut:
F. Radiasi Gelombang Elektromagnetik
Gelombang
elektromagnetik juga dipanaskan atau diradiasikan oleh setiap benda
pijar bersuhu tertentu. Pancaran dari benda tersebut berupa radiasi
gelombang elekromagnetik. Benda-benda yang dipanasi mengemisikan
gelombang yang tidak nampak (sinar ultra ungu dan infra merah).
Benda-benda yang dapat menyerap seluruh radiasi yang datang disebut
benda hitam mutlak, sebuah kotak yang mempunyai lubang sempit dapat
dianggap sebagai benda hitam mutlak.
Menurut
Stefan dan Boltzman radiasi gelombang elektromagnetik yang dipancarkan
oleh tiap satuan luas permukaan sebanding dengan pangkat empat suhu
mutlak (T) benda tersebut.
Intensitas radiasi I = R = e. σ. T4
R adalah intensitas radiasi dalam watt/m2
e adalah koefisien emisivitas yang nilainya bergantung pada warna jenis permukaan. Untuk benda hitam mutlak e = 1
σ adalah konstanta Stefan-Boltzmann yang harganya 5,672.10-8 Watt/m2 K.
Daya radiasi P = R. A
P = e. σ. T4.A dengan satuan watt
A = luas permukaan (m2)
Energi radiasi E = W = P.t
E = e. σ. T4.A.t dengan satuan joule
t = waktu (s)
Pada suhu tertentu kekuatan radiasi tiap panjang gelombang mempunyai nilai yang berbeda-beda. Menurut Wien panjang gelombang maksimum berbanding terbalik dengan suhu mutlak benda. Dirumuskan:
λm .T = C
C = konstanta Wien = 2,898 .10-3 m.K
Intensitas
radiasi yang dipancarkan berbanding lurus dengan suhu, berbanding lurus
dengan frekuensi pancaran, dan berbanding terbalik dengan panjang
gelombang. Energi pancaran tiap panjang gelombang semakin besar, jika
suhu semakin tinggi, sedangkan energi maksimumnya bergeser kearah
gelombang yang panjang gelombangnya kecil.
G. Pemanfaatan Gelombang Elektromagnetik
Penemuan
gelombang elektromagnetik pada akhir abad 19 merupakan cikal bakal
perkembangan teknologi di bidang komunikasi, kedokteran, penginderaan
jarak jauh maupun bidang industri.
1. Sinar gamma
Banyak digunakan dalam bidang industri pengawetan makanan, produk industri dan lain-lain
2. Sinar X
Sinar
X dapat menembus jaringan tubuh tetapi tidak dapat menembus tulang
sehingga sinar X sering di gunakan untuk memotret posisi tulang atau
bagian tubuh yang mempunyai kelainan. Sinar X sangat berperan dalam
mendapatkan informasi tentang mikroskopi atom dan molekul seperti
penentuan struktur molekul menggunakan sinar X dengan panjang gelombang
yang sangat pendek. Untuk pelaksanaannya digunakan sebuah alat yang
diberi nama difraktometer sinar X. Sinar X juga banyak dalam uji tak
merusak seperti menentukan cacat pada hasil las. Alat yang digunakan
disebut radiogrofi sinar X. sinar X juga dapat digunakan untuk
menentukan unsur dalam suatu bahan. Menggunakan alat XRF ( X- Ray
Fluorescence )
3. Sinar ultra violet
Sinar ultraviolet sering digunakan pada kandungan unsure-unsur dalam suatu bahan melalui teknik spektroskopi.
4. Sinar tampak
Sinar tampak adalah sinar yang dapat membantu penglihatan manusia.
5. Sinar inframerah
Banyak di gunakan untuk kegiatan pemotretan permukaan bumi
oleh pesawat udara yang terbang tinggi atau oleh satelit. Sinar
inframerah juga digunakan untuk mempelajari setruktur molekul suatu zat
menggunakan alat yang disebut spretometer inframerah.
6. Gelombang mikro
Gelombang
mikro dalam bentuk gelombang televisi dan gelombang radar banyak
digunakan dalam sistem komunikasi, sistem deteksi dan system pertahanan.
Pada sistem radar antena berfungsi sebagai pemancar gelombang dan
sebagai penerima gelombang pantul. Pancaran gelombang radar yang
dihasilkan berbentuk pulsa, dan jika pulsa ini mengenai sasaran maka
akan diterima pulsa pantul oleh antena radar. Pulsa pantul dapat
ditampilkan pada layar sebuah osiloskop. Jika selang waktu antara
pemancar gelombang radar dan penerima gelombang pantulnya adalah t
kecepatan gelombang radar adalah c maka jarak antara sasaran dengan
radar adalah s. Gelombang radar juga di gunakan dalam penentuan jarak
bumi dan bulan.
7. Gelombang radio
Gelombang radio banyak dimanfaatkan dalam sarana komunikasi, membawa informasi dan berita dari satu tempat ke tempat lain. Komunikasi dengan memanfaatkan gelombang radio dapat menjangkau daerah yang cukup jauh dari pemancarnya. Hal ini terjadi jika gelombang radio dalam bentuk gelombang angkasa sehingga dapat mencapai tempat-tempat di dunia yang jaraknya sangat jauh dari pemancar.
Aplikasi gelombang elektromagnetik di dalam kehidupan sehari-hari biasanya dalam bentuk sebagai berikut:
1. RADAR
Sistem
radar banyak dimanfaatkan oleh pesawat terbang dan kapal selam. Dengan
adanya radar, pesawat terbang dan kapal selam mampu mendeteksi
keberadaan objek lain yang dekat dengan mereka. Di saat cuaca buruk
dimana terjadi badai dan gangguan cuaca yang dapat mengganggu
pengelihatan, keberadaan radar dapat membantu navigasi pesawat terbang
untuk mengetahui arah dan posisi mereka dari tempat tujuan pendaratan.
2. Komunikasi Satelit
Dengan
gelombang mikro, yaitu: VHF (Very High frequency) dan UHF ( Ultra High
Frequency). Biasanya dipakai pada siaran/ stasiun televisi.
3. Komunikasi Bergerak
4. Komunikasi Serat Optik
5. Penginderaan jarak jauh
6. Permasalahan kompatibilitas EM (EMC)
7. Teleskop Satelit Inframerah
Gambar
5. Teleskop satelit inframerah yang dipasang di orbit akan menghasilkan
gambar-gambar foto alam semesta dengan lebih baik kualitasnya.
Sebuah teleskop infra merah Space Infrared Telescope Facility (SIRTF) atau Fasilitas Teleskop Infra Merah Ruang Angkasa. SIRTF adalah sistem peneropongan bintang keempat yang diluncurkan NASA. Sebelumnya badan angkasa luar Amerika Serikat itu telah meluncurkan Teleskop Angkasa Hubble, diorbitkan pesawat ulang alik tahun 1990; Gamma Ray Observatory, diluncurkan tahun 1991; dan Chandra Xray Observatory diluncurkan tahun 1999.
Masing-masing
sistem peneropongan itu digunakan untuk mengamati cahaya-cahaya dengan
warna yang berbeda, yang tidak dapat dilihat dari permukaan Bumi.
Masing-masing sistem juga memiliki fungsi berbeda satu dengan lainnya.
Dengan Teleskop Hubble, para peneliti mencari obyek "paling merah" yang
berarti jaraknya sangat jauh. Dengan SIRTF akan bisa melihat populasi
bintang di dalam obyek sangat jauh tersebut karena SIRTF akan bekerja
dalam gelombang cahaya inframerah.
8. Diagnosa Menggunakan sinar X
Patah
tulang, penyakit dalam dapat dideteksi dan didiagnosa oleh dokter
dengan akurat dengan bantuan sinar X atau sinar Rontgen. Sejak ditemukan
sinar X pada tahun 1895 oleh Wilhelm Conrad Rontgen, dunia medis
mendapatkan kemajuan pesat untuk mengobati penyakit dalam atau sakit
patah tulang. Dengan hasil images film sinar X tim dokter mendapat
informasi jelas bagian mana yang harus mendapatkan penanganan.
9. Teleskop Radio
Gambar 6. Kumpulan teleskop radio sebanyak 27 buah di dekat Socorro, di New
Meksiko
Teleskop
radio untuk menangkap gelombang radio dan mendeteksi sinyal-sinyal lain
(pulsar) dari angkasa luar. Penemuan gelombang radio yang datang dari
angkasa luar dan berhasil dideteksi di bumi oleh Karl Jansky seorang
insinyur listrik dari laboratorium Telepon Bell pada tahun 1931, telah
berhasil mengembangkan astronomi radio. Deretan teleskop radio sebanyak
27 buah dibangun dekat Socorro di New Meksiko. Untuk beberapa dekade
astronomi radio mengalami kemajuan pesat dan berhasil memberikan
gambaran tentang alam semesta dengan banyak dideteksinya spektrum
gelombang lain yang datang dari angkasa luar seperti infa merah,
ultraungu, sinar X, sinar gamma, dan pulsar-pulsar lain hingga berhasil
ditemukannya bintang netron. Lebih jauh lagi bahkan berhasil menguak
banyak hal tentang sinar-sinar kosmik yang akhirnya diteliti mendalam
oleh ilmuwan-ilmuwan fisika inti khususnya partikel elementer.
Gambar 7. Kumpulan teleskop radio sebanyak 27 buah di dekat Socorro, di New Meksiko
10. Pemanfaatan Solar Sel Untuk Menangkap Energi Cahaya Matahari
Gambar
8. Solar sel merupakan komponen dari bahan semikonduktor yang mampu
menangkap energi panas gelombang elektromagnetik dari matahari dan
mengubahnya menjadi energi listrik sehingga dapat disimpan di dalam
baterai atau accu.
Gelombang
elektromagnetik dari matahari dalam bentuk cahaya tampak pada siang
hari dapat ditangkap oleh sel surya yang terbuat dari bahan
semikonduktor misalnya silikon. Sel surya akan mengubah energi panas ini
menjadi energi listrik dan dapat menghasilkan tegangan listrik. Pada
siang hari tegangan listrik disimpan dalam baterai atau accumulator
sehingga pada malam hari dapat dimanfaatkan untuk menyalakan peralatan
listrik atau memanaskan air. Solar sel juga dikembangkan untuk
menggerakkan mobil tanpa bahan bakar migas.
11. Oscilator Penghasil Gelombang Elektromagnetik
Berdasarkan
hukum Ampere dan hukum Faraday berhasil diketemukan bahwa rangkaian
oscilasi listrik dapat menghasilkan gelombang elektromagnetik terus
menerus. Frekuensi yang dihasilkan gelombang elektromagnetik disebut
frekuensi resonansi, untuk rangkaian LC dirumuskan:
Gambar 9. Rangkaian/sirkuit oscilasi LC dihubungkan dengan sumber energi
dan antena dapat menghasilkan perubahan medan listrik AC dan pada antena akan
terpancar gelombang elektromagnetik
BAB III
PENUTUP
Kesimpulan yang diperoleh dari makalah ini yaitu:
1. Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat walau tidak ada medium
2. Gelombang
elektromagnetik merupakan gelombang transversal yang gangguannya berupa
medan listrik (E) dan medan magnet (B) saling tegak lurus dan keduanya
tegak lurus arah rambat gelombang
3. Susunan semua bentuk gelombang elektromagnetik berdasarkan panjang gelombang dan frekuensinya disebut spektrum elektromagnetik
4. Urutan spektrum elektromagnetik yaitu:
Gel radio gel mikro inframerah sinar tampak UV sinar X sinar
5. Karena
gelombang elektromagnetik mengandung medan listrik dan medan magnetik,
maka kedua medan mempunyai persamaan gelombang. Persamaan kuat medan
listrik E dan kuat medan magnetik B, berbentuk persamaan sinusoidal.
E = Emaks sin ω.t dan B = Bmaks sin ω.t
Energi listriknya:
W= ½ .ɛ0.A.d.E2
Energi magnetiknya:
W = ½ L i2 dengan L = W = ½ .i2
6. Energi
rata-rata persatuan luas yang dirambatkan oleh gelombang
elektromagnetik disebut dengan intensitas gelombang elektromagnetik. Intensitas gelombang elektromagnetik dituliskan sebagai berikut:
7. Menurut
Stefan dan Boltzman radiasi gelombang elektromagnetik yang dipancarkan
oleh tiap satuan luas permukaan sebanding dengan pangkat empat suhu
mutlak (T) benda tersebut.
Intensitas radiasi I = R = e. σ. T4
8. Menurut Wien panjang gelombang maksimum berbanding terbalik dengan suhu mutlak benda.
λm . T = C .
C = konstanta Wien = 2,898 . 10-3 m.K
9. Beberapa contoh aplikasi gelombang elektromagnetik pada kehidupan sehari-hari:
Ø Teleskop Satelit Inframerah
Ø Diagnosa Menggunakan sinar X
Ø Teleskop Radio
Ø Pemanfaatan Solar Sel Untuk Menangkap Energi Cahaya Matahari
Ø Oscilator Penghasil Gelombang Elektromagnetik