Urutan Gelombang Elektromagnetik : Prinsip, Sifat, Pemanfaatan dan Teori Maxwell – Seperti apakah urutan Gelombang Elektromagnetik sebenarnya ?Pada kesempatan ini Seputarpengetahuan.co.id akan membahas tentang gelombang elektromagnetik.Mari kita simak bersama pembahasannya pada artikel di bawah ini untuk lebih dapat memahaminya.

Urutan Gelombang Elektromagnetik : Prinsip, Sifat, Pemanfaatan dan Teori Maxwell

Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang merambat tanpa membutuhkan medium dan merupakan gelombang transversal.Energi elektromagnetik merambat melalui beberapa karakter seperti panjang gelombang, frekuensi, amplitudo, dan kecepatan.

Energi elektromagnetik dilepaskan atau dipancarkan pada level yang berbeda. Semakin tinggi level energi, maka semakin rendah panjang gelombang dari energi yang dihasilkan, namun frekuensinya semakin tinggi.

Urutan jenis gelombang elektromagnetik dari frekuensi terbesar ke frekuensi terkecil adalah sebagai berikut:

Sinar gamma
Sinar X
Ultraviolet
Cahaya tampak
Infra merah
Gelombang mikro
Gelombang radio dan TV

Urutan cahaya tampak dari frekuensi terkecil hingga terbesar adalah merah-jingga-kuning-hijau-biru-nila-ungu.

Urutan cahaya tampak dari panjang gelombang terkecil hingga terbesar adalah ungu-nila-biru-hijau-kuning-jingga-merah.

Jingga adalah sinonim dari oranye. Nila adalah nama lain dari indigo.

Perhatikan, mengurutkan spektrum gelombang elektromagnetik dari frekuensi terbesar hingga terkecil berarti mengurutkan gelombang elektromagnetik dari panjang gelombang terkecil hingga terbesar, karena frekuensi berbanding terbalik dengan panjang gelombang.

Teori Perambatan Gelombang Elektromagnetik Maxwell

Dasar teori dari perambatan gelombang elektromagnetik pertama kali dijelaskan pada 1873 oleh James Clerk Maxwell.Dalam papernya, beliau mengemukakan teori dinamika medan elektromagnetik (A dynamical theory of the electromagnetic field), berdasarkan hasil kerja penelitiannya antara 1861 dan 1865.

Berikut inti teori Maxwell mengenai gelombang elektromagnetik:

a. Perubahan medan listrik dapat menghasilkan medan magnet
b. Cahaya termasuk gelombang elektromagnetik.

Teori tersebut juga didukung oleh:

Ilmuwan asal Jerman, Heinrich Rudolph Hertz membuktikan bahwa gelombang elektromagnetik merupakan gelombang tranversal. Hal ini sesuai dengan kenyataan bahwa cahaya dapat menunjukkan gejala polarisasi.
Peter Zeeman yang merupakan ilmuwan asal Belanda juga menyatakan bahwa medan magnet yang sangat kuat dapat berpengaruh terhadap berkas cahaya.
Percobaan Stark, seorang ilmuwan berkebangsaan Jerman mengungkapkan bahwa medan listrik yang sangat kuat dapat mempengaruhi berkas cahaya.

Prinsip Gelombang Elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik muncul sebagai paduan daya imajinasi dan ketajaman akal pikiran berlandaskan keyakinan akan keteraturan dan kerapian aturan-aturan alam.

Hasil-hasil percobaan yang mendahuluinya telah mengungkapkan tiga aturan gejala kelistrikan, antara lain:

Hukum Coulomb: Muatan listrik menghasilkan medan listrik yang kuat.
Hukum Faraday: Perubahan medan magnet (B) dapat menimbulkan medan listrik (E).
Hukum Biot-Savart: Aliran muatan (arus) listrik menghasilkan medan magnet disekitarnya.

Sifat-Sifat Gelombang Elektromagnetik

Terbagi menjadi beberapa jenis, tergantung frekuensi atau panjang gelombang.
Tidak membutuhkan media rambat.
Tidak membawa massa, tetapi membawa energi.
Termasuk gelombang transversal, dan mengandung sifat yang sama.
Medan listrik (E) selalu tegal lurus terhadap medan magnet (B) dan satu fase.
Energi yang diusung sebanding dengan besar frekuensi gelombang.
Memiliki momentum.

Spektrum Gelombang Elektromagnetik dan Pemanfaatannya

Berikut urutan spektrum gelombang elektromagnetik dari panjang gelombang terbesar atau frekuensi terkecil, hingga panjang gelombang terkecil atau frekuensi terbesar. Disertai juga dengan manfaat pada kehidupan sehari-hari.

Gelombang Radio

Gelombang ini dihasilkan oleh rangkaian elektronika yang disebut osilator.
Prinsip kerja radio adalah Gelombang radio dipancarkan dari antena dan diterima oleh antena pula. Radio penerima mengubah energi gelombang menjadi energi bunyi.
Luas daerah jangkauan tergantung pada tinggi rendahnya antena.
Tabel gelombang radio

Perbedaan antara gelombang medium serta gelombang VHF dan UHF sebagai berikut.

Gelombang medium

Dipantulkan oleh lapisan atmosfer bumi (ionosfer) sehingga jangkauannya luas.
Informasi bunyi dibawa dalam bentuk perubahan amplitudo atau modulasi amplitudo (AM).
Pemancar AM akan terdengar derau akibat peristiwa-peristiwa kelistrikan dan kemagnetan di udara yang dapat mengganggu amplitudo gelombang.

Gelombang VHF dan UHF

Tidak dapat dipantulkan oleh lapisan atmosfer bumi sehingga jangkauannya sempit.
Informasi bunyi oleh radio FM (VHF) dan pesawattelevisi (UHF) dibawa dalam bentuk perubahan frekuensi atau modulasi frekuensi (FM).
Pemancar FM lebih jernih suaranya karena tidak terganggu peristiwa-peristiwa kelistrikan dan kemagnetan.

Gelombang Televisi

Merambat lurus dan tidak dapat dipantulkan oleh lapisan atmosfer sehingga diperlukan stasiun penghubung (relai) yang terletak pada tempatyang tinggi atau satelit sebagai penghubung.
Frekuensinya lebih tinggi dari gelombang radio.

Gelombang Mikro (Microwave)

Frekuensi gelombang mikro adalah 3 GHz dan jika gelombang mikro diserap oleh sebuah benda, akan muncul efek pemanasan pada benda tersebut.
Microwave dimanfaatkan untuk alat komunikasi, alat memasak, dan radar.
Radar (Radio Detection and Ranging) digunakan sebagai pemancar dan penerima gelombang elektromagnetik.
Digunakan di bandara untuk mendeteksi adanya pesawat yang terbang atau meninggalkan bandara

Sinar Inframerah

Sinar inframerah dihasilkan oleh elektron dalam molekul-molekul yang bergetar karena dipanaskan. Setiap
Benda panas pasti memancarkan sinar inframerah.
Tidak dapat dideteksi dengan mata telanjang.
Tidak banyak dihamburkan oleh partikel di udara.
Dimanfaatkan oleh pesawat udara ataupun satelit-satelit untuk memotret bumi.

Cahaya Tampak

Berada pada daerah frekuensi yang cukup sempit (X = 430-690 nm).
Bermanfaat untuk membantu penglihatan kita agar benda tampak oleh mata.
Spektrum cahaya tampak: merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu (Me Ji Ku Hi Bi NiU).

Sinar Ultraviolet (Ultraungu)

Mempunyai frekuensi 1015-1016 Hz.
Dihasilkan dari matahari.
Merupakan atmosfer bumi (lapisan ozon: 03) yang berfungsi menyerap sinar ultraviolet.
Meningkatnya ultraviolet di bumi dapat menyebabkan kanker kulit dan katarak mata serta dapat mengurangi
sistem kekebalan tubuh dan menyebabkan rendahnya produk ganggang yang menjadi bahan pangan bagi seluruh rantai makanan.

Sinar-X (Sinar Rontgen)

Dihasilkan oleh elektron-elektron yang terletak pada bagian dalam kulit elektron dari sebuah atom dan elektron yang berkecepatan tinggi yang ditumbukkan ke permukaan logam.
Mempunyai panjang gelombang yang sangat pendek dan mempunyai daya tembus yang kuat.
Frekuensinya 1016—1020 Hz.
Manfaat di bidang kedokteran, antara lain untuk mendeteksi organ-organ tubuh, memotret posisi tulang dalam tubuh, menentukan posisi tulang yang patah, dan di bidang industri untuk mengetahui cacat logam.
Ditemukan oleh Wilhelm K. Rontgen (1945-1932) ketika sedang mempelajari katode.

Sifat-sifat sinar-X sebagai berikut.

Frekuensinya sangat tinggi sehingga dapat menembus benda-benda padat tertentu.
Tidak dapat dideteksi oleh alat indra.
Tidak dipengaruhi medan listrik maupun medan magnet.
Dapat menghitamkan pelatfilm.
Dapat menyebabkan logam melepaskan elektron.

Sinar Gamma

Sinar gamma mempunyai rentang frekuensi antara 1020 Hz sampai 1025 Hz atau panjang gelombang antara 10-15 cm sampai 10-10 cm. Daya tembusnya sangat besar sehingga dapat menembus pelat timbal atau pelat besi.

Manfaat sinar gamma sebagai berikut.

Dapat digunakan untuk membunuh sel kanker.
Mensterilkan peralatan rumah sakit.
Memeriksa cacat-cacat pada logam.

Demikianlah ulasan dari Seputarpengetahuan.co.id tentang Urutan Gelombang Elektromagnetik , semoga dapat menambah wawasan dan pengetahuan kalian. Terimakasih telah berkunjung dan jangan lupa untuk membaca artikel lainnya.

Daftar Isi