Hai semua, kali ini rumushitung akan membahas rangkuman materi fisika tentang gelombang elektromagnetik. Materi ini akan dibahas sedemikian hingga agar kalian dapat memahamainya dengan mudah. Langsung saja ke pembahasannya.
Definisi Gelombang Elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik ialah gelombang yang diperoleh dari perubahan medan magnet dan medan listrik secara berurutan, dimana arah getar vektor medan listrik dan vektor medan magnet saling tegak lurus.
Perubahan Medan Magnet dan Medan Listrik
Menurut teori Maxwell yang berbunyi “Jika perubahan medan magnet bisa menghasilkan medan listrik, maka juga sebaliknya jika perubahan medan litrik bisa menghasilkan magnet”.
Sifat Gelombang Elektromagnetik
Sifat yang dimiliki gelombang elektromagnetik, antara lain :
- Pada saat bersamaan, medan magnet dan medan listrik mengalami perubahan.
- Medan magnet dan medan listrik mempunyai harga maksimum dan minimum pada tempat dan pada saat yang sama.
- Gelombang elektromagnetik yang tidak memiliki muatan tidak dapat disimpangkan dalam medan listrik maupun medan magnet.
- Merambat arah garis lurus.
- Gelombang transversal.
- Gelombang elektromagnetik bisa mengalami refleksi, pemantulan, refraksi, pembiasan, perpaduan, interferensi, difraksi, hamburan atau lenturan, polarisasi, dan pengkutuban.
Cepat Rambat Gelombang
Cepat rambat gelombang hanya dapat dipengaruhi oleh permitivitas listrik ruang hampa (εo = 8,85 x 10-12 C/Nm2, dan permeabilitas magnetik ruang hampa (µo = 4π x 10-7 Wb/Am)
Jika nilai permitivitas dan permeabilitas disubstitusikan, maka diperoleh c = 3 x 108 m/s.
Panjang Gelombang dan Frekuensi
Cepat rambat gelombang elektromagnetik dinyatakan dengan panjang gelombang dan frekuensi, dimana :
c = λ f
Keterangan :
c = cepat rambat gelombang elektromagnetik (3 x 108 m/s)
λ = panjang gelombang (m)
f = frekuensi (Hz)
Contoh Soal
Radio Fm mengudara dengan panjang gelombang 12 m. Jika cepat rambat gelombang elektromagnetik adalah 3 x 108 m/s, berapa frekuensi yang dihasilkan ?
Pembahasan :
Diketahui :
c = 3 x 108 m/s
λ = 12 m
8Ditanya :
f = …?
c = f . λ
3 x 108 = f . 12
f = 1/4 x 108 Hz
Jadi, frekuensinya adalah 1/4 x 108 Hz
Spektrum Gelombang Elektromagnetik
Spektrum gelombang elektromagnetik merupakan lanjutan dimana masing-masing perbedaan jenis gelombang elektromagnetik dijelaskan dalam rentang sesuai panjang gelombang. Spektrum gelombang elektromagnetik terbagi menjadi :
Gelombang Radio & TV
Gelombang ini merupakan gelombang elektromagnetik yang paling panjang dengan frekuensi terendah yang rentang dalam spektrum elektromagnetik. Panjang gelombang radio berkisar 0,3 – 600 m dengan rentang frekuensi berkisar 5 x 105 – 109 Hz.
Gelombang Mikro
Gelombang mikro mempunyai panjang gelombang lebih pendek dan frekuensi lebih tinggi daripada gelombang radio. Gelombang mikro diperoleh dari tabung vakum yang berdaya tinggi, perangkat semikonduktor, dioda Gunn, dioda terowongan, dan lain-lain. Rentang panjang gelombang mikro berkisar 10-3 – 0,3 m dan frekuensinya berkisar 109 – 3 x 1011 Hz.
Sinar Infra Red (Infra Merah)
Sinar infra red atau infra merah mempunyai panjang gelombang lebih pendek, namun frekuensi lebih tinggi daripada gelombang mikro. Snar infra red dikenal juga dengan gelombang panas. Panjang gelombang berkisar 8 x 10-7 – 10-3 m. Frekuensinya berkisar 3 x 1011 – 4 x 1014 Hz.
Cahaya Tampak
Cahaya tampak ialah daerah spektrum elektromagnetik yang bisa dideteksi langsung oleh mata. Cahaya ini tersusun atas 7 warna yang berbeda. Dalam spektrum cahaya tampak, cahaya merah mempunyai panjang gelombang yang paling besar, sementara yang berwarna ungu mempunyai panjang gelombang yang paling pendek.
Sinar Ultraviolet
Sinar ultraviolet merupakan gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang berkisar 3 – 10 nm. Frekuensi berkisar 8 x 1014 – 3 x 1016 Hz. Radiasi ini diberi nama ultraviolet karena berhubungan dengan frekuensi yang lebih besar dibandingkan frekuensi cahaya ungu pada sektrum cahaya tampak.
Sinar X
Sinar ini mempunyai panjang gelombang 10-3 – 10-8 m. Frekuensinya berkisar 3 x 1016 – 3 x 1019 Hz. Sinar X merupakan jenis radiasi berenergi tinggi yang bisa dengan mudah menembus berbagai jenis materi.
Sinar Gamma
Jenis spektrum gelombang elektromagnetik yang terakhir ialah sinar gamma. Sinar ini mempunyai panjang gelombang terpendek yang berkisar 0,6 x 10-14 – 10-10 m dan mempunyai frekuensi paling besar dibandingkan dengan spektrum lainnya, yaitu berkisar 3 x 108 – 5 x 1022 Hz. Sumber sinar gamma didapat dari reaksi radioaktivitas inti dan nuklir.
Bahaya Radiasi Elektromagnetik
Pada ultraviolet menyebabkan pertumbuhan berbagai jenis tumbuhan menjadi lambat dan bahkan menjadi kerdil.
Ultraviolet pada tipe B menyebabkan kulit manusia tersengat, merubah molekul DNA, dan bahkan jika berlangsung menerus dalam jangka waktu yang lama, dapat memicu kanker kulit.
Ultraviolet pada tipe A menyebabkan garis-garis wajah menjadi keriput, noda gelap dan melanoma sejumlah tumbuhan budidaya akan menurun serta tumbuhan hutan menjadi rusak.
Radiasi HP bisa mengacaukan gelombang otak, menyebabkan sakit kepala, kelelahan, dan hilang ingatan. Pemakaian HP juga dapat menyebabkan kanker otak, kerusakan sel saraf, menurunnya konsentrasi, merusak kekebalan tubuh, meningkatkan tekanan darah, gangguan tidur, dan mengalami perubahan aktivitas otak.
Itulah pembahasan materi fisika tentang rangkuman lengkap gelombang elektromagnetik. Semoga dengan pembahasan di atas, dapat menambah wawasan kalian. Sekian terima kasih