Gelombang Elektromagnektik – Makalah, Rumus, Spektrum, Contoh Soal

Posted on

Rumus.co.id – Pada kesempatan kali ini kami akan membahas tentang pengertian, makalah, materi, rumus, sifat, spektrum, manfaat, dan contoh soal gelombang elektromagnetik secara lengkap dan detail, untuk lebih jelasnya silahkan simak penjelasan berikut ini :

Pengertian

Gelombang elektromagnetik ialah sebuah  gelombang yang memancar  tetapi tanpa mengunakan media rambat yang membawa muatan energi listrik dan muatan magnet (elektromagnetik). Gelombang elektromagnetik Tidak seperti gelombang pada umumnya yang membutuhkan media sebagai media rambat, gelombang elektromagnetik juga tidak memerlukan media rambat (sama seperti radiasi). Oleh sebab itu gelombang ini  tidak memerlukan media perambatan, selain itu gelombang elektromagnetik juga sering  disebut sebagai radiasi eletromagnetik.

Rumus

Berikut ini merupakan Persamaan Kecepatan dari Gelombang Elektromagnetik


Dari rumus diatas dapat kita ketahui bahwa ternyata kecepatan perambatan gelombang elektromagnetik tersebut  bergantung pada permitivitas listrik dan permeabilitas magnetik mediumnya.oleh karena itu, secara umum persamaan dari kecepatan perambatan gelombang elektromagnetik untuk berbagai mediumnya yaitu:

rumus gelombang elektromagnetik

Sifat

Bentuk dari gelombang elektromagnetik ini juga hampir sama dengan bentuk dari gelombang transversal pada umumnya, tetapi pada gelombang ini juga terdapat muatan energi listrik dan magnetik dimana pada medan listrik (E) selalu tegak lurus terhadap medan magnet (B) dan keduanya sama sama menuju ke arah gelombang seperti yang dapat dilihat pada gambar berikut ini.

sifat gelombang elektromagnetik
sifat gelombang elektromagnetik

Dari gambar diatas dapat kita simpulkan, bahwa sifat dari  gelombang elektromagnetik adalah sebagai berikut:

  • Tidak memerlukan media rambat
  • Gelombang elektromagnetik Termasuk gelombang transversal dan memiliki sifat yang sama seperti gelombang transversal
  • Gelombang elektromagnetik Tidak membawa massa, namun  membawa energi
  • Pada Enegi yang dibawa sebanding dengan besar frekuensi gelombang
  • Medan listrik (E) pada gelombang elektromagnetik selalu tegak lurus terhadap medan magnet (B) dan sefase
  • Gelombang elektromagnetik Memiliki momentum
  • Gelombang eektromagnetik Dibagi menjadi beberapa jenis tergantung frekuensinya (atau panjang gelombangnya)

Spektrum

Spektrum gelombang elektromagnetik dimulai dengan urutan dari panjang gelombang terbesar atau frekuensi terkecil sampai ke panjang gelombang terkecil atau frekuensi terbesar seperti berikut ini:

spektrum gelombang elektromagnetik
spektrum gelombang elektromagnetik
  1. Gelombang radio:gelombang radio dapat dimanfaatkan untuk mentransmisikan sinyal pada jarak yang sangat jauh. misalnya gelombang radio dipakai oleh stasiun TV dan radio untuk mentransmisikan sinyal komunikasi, selain itu digunakan oleh radar dan untuk pencitraan satelit ke bumi dalam pembuatan peta 3 dimensi.
  2. Gelombang mikro: dimanfaatkan ketika gelombang mikro diserap oleh sebuah benda, maka akan muncul efek pemanasan pada benda tersebut. Misalnya gelombang mikro digunakan dalam microwave(oven) dan pada pesawat radar.
  3. Sinar inframerah:bentuk dari sinar inframerah tidak dapat terlihat namun dapat terdeteksi diatas spektrum cahaya merah yang dipakai untuk memindahkan energi yang tidak terlalu besar. Misalnya pada remotedalam mentramsisian data dalam bentuk energi.
  4. Cahaya tampak: juga memiliki spektrum elektromagentik yang bisa dideteksi oleh mata manusia. Misalnya penggunaan laser dalam serat optik pada bidang kedokteran dan telekomunikasi.
  5. Sinar ultraviolet: sumber utama yang dapat memancarkan sinar ultraviolet adalah matahari.
  6. Sinar X:dapat digunakan dalam bidang kedokteran untuk melihat organ dalam tubuh seperti tulang.
  7. Sinar gamma: pada sinar ini memiliki frekuensi paling tinggi dan daya tembus paling besar. Salah satu contoh dari penggunaan sinar gamma yaitu untuk mensterilkan peralatan medis.

Manfaat

Perbedaanyang ada pada panjang gelombang berbagai jenis gelombang elektromagnetik sangat penting. Seperti yang sudah  kita ketahui, perilaku gelombang ini juga sangat bergantung pada ukuran relative dari panjang gelombang.

Oleh karena itu, perbedaan dari panjang gelombang yang menyebabkan perbedaan perilaku tiap jenis gelombang, gelombang elektromagnetik dapat dimanfaatkan secara luas dan  dengan tujuan pemanfaatan yang berbeda-beda tergantung pada jenis gelombangnya. Selain itu juga, panjang gelombang dan frekuensinya  juga penting untuk menentukan jenis interaksi antara gelombang elektromagnetik dengan materi.

Berikut ini beberapa manfaat dari berbagai jenis gelombang elektromagnetik yaitu :

  • Sinar X memiliki panjang gelombang yang sangat pendek dan frekuensi nya yang tinggi, selain itu sinar x juga dapat dengan mudah menembus banyak bahan yang tak tertembus oleh gelombang cahaya dengan frekuensi yang lebih rendah yang diserap oleh bahan tersebut.
    Sinar X  juga biasa digunakan dalam dunia  dokter untuk melihat organ dalam tubuh seperti tulang untuk mendiagnosa pasien. Berkat bantuan dari sinar X inilah ,para  dokter tidak perlu melihat organ dalam tubuh pasien tanpa perlu melakukan pembedahan.
    Selain itu, sinar X juga biasa dipakai di Bandara penerbangan untuk melihat isi tas/koper  dari penumpang pesawat terbang  tanpa harus membukanya sehingga proses antrian dapat berlangsung lebih cepat.
  • Pada Gelombang mikro memiliki panjang gelombang yang berorde beberapa centimeter dan frekuensi yang mendekati frekuensi resonansi alami  yang ada pada molekul air dalam zat padat dan cairan. Dengan begitu,gelombang mikro dapat dengan mudah diserap oleh molekul air dalam makanan, yang merupakan mekanisme dari  pemanasan dalam pemanggang gelombang mikro, misalnya adalah oven microwave.
  • Sinar inframerah bentuknya tidak dapat dilihat namun dapat dideteksi diatas spektrum cahaya merah yang biasanya dipakai untuk memindahkan satu bentuk enegi yang tidak terlalu besar.selain itu, Sinar inframerah juga dipakai pada konsol gim atau berbagai jenis remote sehingga pengguna tidak memerlukan media kabel lagi untuk mentransmisikan data dalam bentuk energi.
  • Gelombang radio memiliki rentang ukurannya cukup besar. Gelombang radio dimanfaatkan untuk  mentransmisikan sinyal untuk jarak yang sangat jauh yang tidak bisa dicapai oleh gelombang inframerah tersebut, akan tetapi besar energi yang ditransmisikan tidak sebesar yang dapat ditransmisikan oleh gelombang inframerahnya. Gelombang radio biasa dipakai oleh stasiun TV, Radio, dan lainnya untuk mentransmisikan sinyal komunikasi tersebut. Selain itu juga gelombang radio dipakai oleh radar untuk memberitahu posisi  dari benda-benda di atas permukaan bumi.

Contoh Soal

  1. Tentukanlah Gelombang manakah yang memiliki energi lebih besar, sinar gamma atau sinar X?
  2. Pada Jenis gelombang apakah yang memiliki panjang gelombang dengan orde beberapa meter?
  3. Pada Gelombang elektromagnetik apakah yang memiliki periode 10-16 sekon?

Pembahasan:

  1. Perbedaannya:Sinar gamma memiliki frekuensi hingga 1022, sedangkan sinar X memiliki frekuensi 1020. Karena lebih besar energi yang dibawa sebanding dengan besar frekuensi suatu gelombang (E = hf), maka sinar gamma memiliki energi yang lebih besar dibandingkan sinar X. Olehkarena itulah sinar gamma sangat berbahaya bagi makhluk hidup karena dapat merusak objek yang dilaluinya.
  2. Jenis dari gelombang yang memiliki panjang gelombang dalam orde beberapa meter ialah gelombang TV dan gelombang radio FM. Kedua gelombang ini juga termasuk sebagai gelombang radio pendek.
    T = 10-16 sekon
  3. Gelombang elektromagnetik yang memiliki frekuensi 1016 Hz ialah cahaya ultraviolet. Cahaya ultraviolet sangat berbahaya bagi makhluk hidup, khususnya bagi manusia dan dapat dianggap sebagai penyebab utama terjadinya kanker kulit.

Itulah pembahasan tentang gelombang elektromagnetik, semoga bermanfaat…

Artikel Terkait :