Sabtu, 19 Mei 2012

Gelombang Elektromagnetik

        Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang dalam perambatannya tidak memerlukan medium.

Gelombang elektromagnetik    ditimbulkan oleh muatan yang dipercepat, terdidri dari tar saling tegak lurus terhadap arah perambatan medan magnet B dan medan listrik E yang bergegelombang.

Gelombang elektromagnetik merupakan g elombang transversal, karena arah getarnya tegak lurus dengan arah perambatannya.
Hubungan kelistrikan dan kemagnetan
       Faraday menemukan bahwa perubahan medan magnet dapat menghasilkan medan listrik.
       Maxwell mengemukakan hipotesis bahwa apabila perubahan mwdan magnet dapat menimbulkan medan listrik, maka medan listrik dapat menimbulkan medan magnet.
Cepat rambat gelombang elektromagnetik dalam ruang hampa
       keterangan :
          µ₀ = permeabilitas ruang hampa ( 4 π x 10⁻⁷ Wb/Am )
          ₀ = permitivitas ruang hampa ( 8,85 x 10⁻¹² C²/Nm² )
Diperoleh cepat rambat gelombang elektromagnetik sebesar
c = 2,99792 x 10⁸ m/s sesuai dengan cepat rambat cahaya dalam ruang hampa. Dengan demikian berati cahaya adalah gelombang elektromagnetik.
Sifat- sifat gelombang elektromagnetik:
Dapat merambat dalam ruang hampa
Merupakan gelombang transversal
Merambat dalam arah lurus
Dapat mengalami pembiasan (refraksi )
Dapat mengalami pemantulan ( refleksi )
Dapat mengalami perpaduan ( interferensi )
Dapat mengalami pelenturan ( difraksi )
Dapat mengalami pengutuban ( polarisasai )
Hubungan c, λ dan f  pada gelombang elektromagnetik
       keterangan :
       c = cepat rambat gelombang elektromagnetik (3 x 10⁸ m/s)
       λ = panjang gelombang (m)
       f = frekuensi gelombang (Hz)
Spektrum Gelombang Elektromagnetik          
Berdasarkan frekuensi
1. Sinar gamma (γ)
2. Sinar –X
3. Sinar ultraviolet
4. Cahaya tampak
5. Sinar inframerah
6. Gelombang mikro
7. Gelombang radio
Sinar Gamma
Frekuensi 10²º Hz – 10² Hz
Dapat menembus plat besi sampai beberapa sentimeter
Radiasinya dapat diketahui dengan alat detektor Geiger-muller
Manfaat :        
ØDapat digunakan untuk membunuh sel-sel kanker
Ø Sterilisasi alat-alat kedokteran
Sinar –X/Sinar Rontgen
Frekuensi 10¹6 Hz - 10²º Hz
Dihasilkan oleh elektron-elektron yang terletak di dalam kulit elektron
Daya tembus kuat
Manfaat :
ØDapat digunakan untuk memotret susunan tulang dalam tubuh.
Sinar Ultraviolet
Frekuensi 10¹ Hz - 10¹6 Hz
Dihasilkan oleh atom dan molekul dalam loncatan atau nyala listrik
Sumber – sumber sinar ultraviolet adalah busur karbon , lampu merkuri, dan sinar matahari
Sumber utama sinar ultarviolet adalah Matahari
Manfaat:
ØMemendarkan barium platina sianida
ØMenghitamkan plat foto yang berlapis perak bromina
ØMemilik daya pembunuh kuman terutama kuman penyakit kulit
      
        
Cahaya atau Sinar Tampak
Dihasilkan oleh benda yang suhunya cukup tinggi misalnya matahari dan filament pada lampu
Dapat dihasilkan dari perpindahan elektron dalam atom dari keadaan berenergi tinggi ke keadaan berenergi rendah
Maanfaat
ØDapat membantu penglihatan kita
Perbedaan frekuensi dapat menyebabkan   perbedaan sensasi pada mata
Spektrum warna cahaya berdasarkan kenaikan panjang gelombang
Sinar Inframerah
Dihasilkan oleh elektron dalam molekul yang bergetar karena dipanaskan.
Manfaat:
ØDalam bidang industri, medis, dan astronomi
ØDigunakan dalam pemotretan permukaan bumi dalam pesawat udara atau satelit
Sinar Inframerah dapat dibedakan ke dalam 3 daerah,
Gelombang Mikro
Frekuensi paling tinggi (SHF = Super High frequency), yaitu 3 GHz.
Mudah diserap oleh molekul air dalam makanan
Dihasilkan oleh peralatan elektronika misalnya tabung, klystron.
Manfaat :
ØPada pesawat radar yang bekerja menggunakan sifat pemantulan gelombanmg mikro frekuensi sekitar 10¹º Hz.
       jarak sasaran ke pusat radar dirumuskan
      
                     
          keterangan:
                     
          s = jarak sasaran ke pusat radar (m)
          Δt = selang waktu (s)
                     
         
                       
Gelombang Radio dan Televisi
Frekuensi sedikt lebih tinggi dar gelombang radio
Dapat merambat lurus dan tidak dapat dipantulkan oleh lapisan ionosfer
Memerlukan stasiun relai atau stasiun penghubung agar dapat diterima di suatu dareah yang jauh dari pemancarnya
Dihasilkan dari osilasi listrik dalam rangkaian
Berdasarkan lebar frekuensinya gelombang radio dan televisi di bagi menjadi :
Pada sisitem radio komersial, digunakan 2 jenis sistem modulasi , yaitu AM ( amplitudo modulation) dan FM ( frequency modulation )

Tidak ada komentar:

Posting Komentar