Gelombang elektromagnetik

GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

Disusun oleh :

Destina

Kelas Akselerasi 1FISIKA

Kata pengantar

Puji syukur kita panjatkan kehadiran Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat rahmat dan karunia-Nya jualah , kami dapat menyelesaikan Makalah tentang Gelombang Elektromagnetik ini, dan dapat hadir kehadapan kalian.

Tujuan utama kami menyusun Makalah ini adalah untuk membantu pelajar kelas X memahami teori serta pemanfaatan gelombang elektomagnetik dikehidupan kita.

Makalah ini dibuat berdasarkan informasi yang kami dapat dari berbagai sumber yaitu buku dan beberapa situs di Internet. Meskipun telah berusaha segenap kemampuan namun penyusun menyadari bahwa makalah ini masih tidak sempurna. Oleh karena itu mohon dimaklumi dan kami berharap dengan makalah ini kita dapat lebih peka terhadap apa yang ada disekitar kita untuk memanfaatkan kearah yang positif.

Penyusun juga mengucapkan terimakasih untuk rekan yang telah membantu serta pembaca yang setia.

Akhir kata, semoga mkalah ini dapat berguna untuk kita semua.

Penyusun ,Januari 2010

Destina

Gelombang elektromagnetik 2

Daftar Isi

Kata pengantar : …………………………………………………………….… 2Daftar isi`: …………………………………………………………………….. 3Penemuan Gelombang Elektromagnetik : ………………………………….…. 4Spektum gelombang elektomagnetik : ………………………………………… 5Klasifikasi dan penerapan gelombang elektromagnetik : …………………….. 6Gelombang Radio : ……………………………………………………………. 6Gelombang mikro : ……………………………………………………………. 7Sinar Infrared : ………………………………………………………………… 7Cahaya Tampak : ……………………………………………………………….7Sinar ultraviolet : ………………………………………………………………. 8Sinar-X : ……………………………………………………………………….. 8Sinar Gamma : …………………………………………………………………. 9Daftar Pustaka : ………………………………………………………………..10


GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

1. Penemuan Gelombang Elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik dihasilkan oleh dua muatan yang berlainan (dipole listrik) yang bergetar atau berubah-ubah sehingga menimbulkan medan listrik yang berubah-ubah. Medan listik yang berubah-ubah menimbulkan medan magnetic yang berubah-ubah pula. Adanya medan listrik dan medan magnetic yang merambat bersama menghasilkan gelombang elektromagnetik.

Sifat-sifat gelombang elektromagnetik a. Perubahan medan listrik dan medan magnetic terjadi pada saat bersamaaan

sehingga kedua medan memiliki harga maksimum dan minimum pada saat yang sama dan pada tempat yang sama.

b. Arah medan listrik dan medan magnetic saling tegak lurus dan keduanya tegak lurus terhadap arah rambat gelombang.

c. Gelombang elektomagnetik merupakan gelombang trasversal.d. Gelombang ini mengalami peristiwa pemantulan, pembiasan, interferensi, dan

difraksi serta dapat mengalami polirasi karena temasuk gelombang transversale. Besar medan listrik dan medan magnetic berbanding lurus satu sama lain.f. Tidak dipengaruhi oleh medan listrik dan medan magnetic karena tidak

mempunyai muatan.g. Dalam ruangan hampa bergerak dengan cepat rambat 3 X 108 m/s.

Medan listrik dan medan magnetic selalu tegak lurus dan keduanya saling tegak lurus terhadap arah perambatan gelombang. Lebih lanjut dari persamaannya, Maxwell menemukan bahwa cepat rambat gelombang elektromagnetik, c, dapat dinyatakan :


c = 3,0 x 108 m/s sama dengan cepat rambat cahaya dalam vakum. Cepat rambat gelombang elektromagnetik dimedium selain udara lebih kecil daripada cepat rambat gelombang elektromagnetik dalam hampa.

Maxwell tidak percaya bahwa hasil hitungan persamaaannya ini adalah kebetulan belaka. Karena itu, dengan yakin ia mengajukan hipotesis bahwa cahaya adalah suatu gelombang elektromagnetik. Hipotesis Maxwell akhirnya berhasil dibuktikan secara eksperimen oleh Heinrich Herz (1857-1894), fisikawan Jerman pada tahun 1888.

2. Spektum gelombang elektomagnetik

Spectrum gelombang elektromagnetkik masih terdiri dari berbagai jenis gelombang lainnya, yang dibedakan berdasarkan frekuensi atau panjang gelombannya. Tampak bahwa terendah atau panjang gelombang terbesar adalah gelombang radio, dan frekuensi tertinggi atau panjang gelombang terkecil adalah sinar gamma.

Urutan spectrum gelombang elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari dari frekuensi terkesil sampai frekuensi terbesar berdasarkan gambar, sebagai berikut :

a. Gelombang radiob. Gelombang mikroc. Sinar infrared (IR) d. Cahaya tampak

e. Sinar ultraviolet (UV)f. Sinar-Xg. Sinar gamma

Hubungan frekuensi dan panjang gelombang elektromagnetik : E = kBEnergi gelombang elektromagnetik yang berbentuk foton tiap kuanta sebagai fungsi frekuensi : B = ε0μ0CEEnergi gelombang elektromagnetik yang berbentuk foton tiap kuanta sebagai fungsi panjang gelombang : c = 1

√ ε0μ0


3. Klasifikasi dan penerapan gelombang elektromagnetik

A. Gelombang Radio

Frekuensi gelombang radio mulai dari 30 kHz ke atas dan dikelompokkan berdasarkan panjang frekuensinya. Gelombang radio dihasilkan oleh muatan-muatan listrik yang dipercepat melalui kawat-kawat penghantar. Muatan-muatan ini dibangkitkan oleh rangkaian elektronika yang disebut osilator. Gelombang radio ini dipancarkan dari antenna dan diterima oleh antena pula.

Pengelompokkan gelombang radio :

Lebar frekuensiPanjang gelombang

tertentuBeberapa penggunaan

Low (LF)30 kHz-300kHz

Long wave 1500 m

Radio gelombang panjang dan komunikasi melalui jarak jauh.

Medium (MF)300kHz-3MHz

Medium wave300 m

Gelombang medium local dan radio jarak jauh

High(HF)3MHz-30MHz

Short wave30 m

Radio gelombang pendek dan komunikasi, radio amatir, dan CB

Very high (VHF)30MHz-300MHz

Very short wave3 m

Radio FM, polisi, dan pelayaran darurat

Ultra high (UHV)300MHz-3GHz

Ultra short wave30 cm

TV (jalur 4,5)

Super high (SHV)Diatas 3 GHz

Microwaves3 cm

Radar, komunikasi satelit, telepon dan saluran TV

Perbandinga antara Gelombang Medium dengan gelombang VHF dan UHV

Gelombang radio dengan frekuensi sekitar 1 MHz disebut gelombang Medium. Gelombang ini mudah dipantulkan oleh ionosfer dan dapat digunakan sebagai alat komunikasi. Gelombang TV (UHF) dan radio (VHF) tidak dapat dipantulkan oleh ionosfer sehingga luas jangkauan sempit. Gelombang ini sering digunakan sebagai alat komunikasi dengan sateli-satelit.

Modulasi amplitudo dan Modulasi Frekuensi

Jika yang diproses dalam modulator adalah amplitude dari getaran-getaran pembawa dan getaran listrik suara, maka gelombang radio yang dihasilkan disebut gelombang AM (Amplitude Modulation). Jika yang diproses dalam modulator adalah frekuensi dari getaran-getaran gelombang pembawa maka gelombang radio yang dihasilkan disebut gelombang FM (frequency Modulation).

Keunggulan gelombang AM adalah dapat mencapai tempat yang jauh,Keunggulan gelombang FM adalah dapat menghasilkan suara musi k yang merdu karena bebas dari inferensi listrik.


B. Gelombang mikro

Gelombang mikro adalah gelombang radio dengan frekuensi paling tinggi (SHF) yaitu diatas 3 GHz. Jika gelombang mikro diserap oleh sebuah benda, maka akan muncul efek pemanasan pada benda itu

Dapat dimanfaatkan pada microwave dan radar

a. Microwave : microwave oven ini memanfaatkan sifat gelombang mikro yang memberikan efek pemanasan pada benda. Untuk memasak makanan secara cepat dan ekonomis alat ini dirancang menggunakan gelombang elektromagnetik berdiri dengan panjang gelombang 12,2 cm.

b. RADAR : pesawat radar berkerja menggunakan sifat pemantulan gelombang mikro. Antena sebagai pemancar sekaligus penerima gelombang elektromagnetik yang dipancarkan. Sebuah antenna memancarkan seberkassinar tipis gelombang mikro dalam bentuk pulsa-pulsa pendek.

C. Sinar Inframerah (IR)

Sinar Inframerah memiliki frekuensi 1011 sampai 1014 Hz atau daerah gelombang 10-

4 sampai 10-1. Sinar Inframerah yang dihasilkan oleh electron dalam molekul-molekul yang bergetar karena benda dipanaskan, sesungguhnya setiap suhu yang bersuhu di atas nol Kelvin pasti memancarkan radiasi Inframerah.

Kondisi-kondisi kesehatan seperti masalah sirkulasi darah, radang sendi dan kanker dapat didiagnosis dengan menyelidiki pancaran inframerah alatnya disebut termogram. Energy yang terkandung dalam sinar ini tampil sebagai energy panas.

Suatu penggunaan popular dari radiasi inframerah saat ini adalah remote control untuk peralatan listrik seperti TV, AC, VCD, dll. Radiasi Inframerah dapat digunakan dalam alaram pencuri. Seorang pencuri tanpa sepengetahuannya akan menghalangi sinar dan membunyikan alarm.

Di Industri dan laboratorium inframerah digunakan sebagai oven pengering juga bermanfaat untuk memanaskan ruangan dan pengering sampel.

D. Cahaya Tampak Cahaya tampak dari spectrum gelombang elektromagnetik yang dapat dideteksi

oleh mata manusia (visual) panjang gelombang kira-kira 4x10-7 m cahaya Violet, 7x10-7 m cahaya merah.

Cahaya monokromatik pembentuk cahaya polikromatik adalah (me-ji-ku-hi-bi-ni-u) seperti warna pelangi. Cahaya tampak polikromatik dimanfaatkan untuk melihat benda, pengering surya, kompor surya, pemanas ruangan, distilasi surya, dan baterai fotovoltaik.

a. Melihat benda Cahaya tampak putih dimanfaatkan untuk melihat benda, kemudian dipantulkan kemata kita. Oleh karena itu pada malam gelap gulita kita tidak dapat melihat benda.

b. Pengering SuryaCahaya tampak polikromatik biasa kita manfaatkan untuk mengeringkan pakaian setelah dicuci, hasil panen petani, mengeringkan kayu dan lain sebagainnya.


c. Kompor surya Kompor surya merupakan piranti yang memanfaatkan cahaya tampak untuk memanaskan atau memasak. Kompor ini komponen utama berupa kolektor surya jenis pemanas udara.

d. Pemanas RuanganPemanas ruangan ini memanfaatkan cahaya tampak, udara yang dipanaskan oleh kolektor surya akan naik secara konveksi saat itu. Kalor tersebut disimpan dalam batuan dan udara kembali mengalir kedasar kolektor surya.

e. Pendingin ruangan Pendingin ruangan ini prinsip kerjanya adalah air panas darikolektor surya pelat rata digunakan untuk melarutkan air dari larutan litium bromida dan air dalam sebuah generator. Uap air kemudian diuapkan pada koil pipa untuk mendinginkan nya sebagai penyegaran udara.

f. Distilasi surya Kolam yang ditutup dengan atap kaca yang diletakkan miring, air yang menerima cahaya tampak akan menguap dan mengembun pada kaca dan menjadi air bersih, yang kemudian dialirkan ke pompa tempat penyimpanan.

g. Baterai fotovoltaikSelfoltarik surya adalah suatu perangkat yang terbuat dari semi konduktor yang dapat mengubah radiasi surya dari pita gelombang tertentu menjadi listrik.

E. Sinar Ultraviolet

Sinar ultraviolet mempunyai frekuensi 1015 sampai 1016 Hz atau daerah panjang gelombnag 10-8 m sampai 10-7 m. sinar Ultraviolet dihasilkan oleh atom dan molekul dalam nyala listrik. Sinar ultraviolet dari matahari dapat menghasilkan vitamin D yang kita perlukan untuk tulang yang sehat.

Matahari adalah sumber energy ultraviolet, ozon yang terdapat dilapisan atmosfer menyerap sinar ultraviolet berlebih , walau begitu jika terlalu sering terkena matahari maka akan terjadi perubahan warna kulit menjadi kehitam-hitaman.

Sinar ultraviolet dapat dimanfaatkan pada proses polimerasasi, pendektesian, disinfeksi, penjebak serangga dan terapi sinar.

F. Sinar-X

Sinar-X memiliki daerah frekuensi antara 1016 Hz sampai 1020 Hz panjang gelombangnya pendek, yaitu 10-10 cm sampai 10-6 cm, sinar ini dihasilkan dari penembakan atom-atom dengan partikel-partikel berenergi tinggi. karena panjang gelombang sangat pendek maka sinar-X dapat menembus buku tebal, kayu setebal beberapa cm,dam pelat aluminium setebal 1 cm.

Dalam bidang Fisika material untuk menyelidiki struktur material dan orientasi bidang digunakan XRD yaitu prinsif difraksi oleh kisi-kisi dalam Kristal material.

Dalam bidang medis sinar-X digunakan untuk mendeteksi keadaan dalam tubuh, untuk memfoto kkondisi tulang retak atau patah, dan untuk memfoto paru-para serta lain sebagainya.


G. Sinar Gamma

Sinar gamma mempunyai frekuensi dalam daerah antara 1020 Hz sampai 1025 Hz atau panjang gelombang antara 10-15 cm sampai 10-10 cm daya tembusnya besar sekali sehungga dapat menembus pelat timbale atau pelat besi yang tebalnya beberapa cm.

Pada pertanian sinar gamma digunakan untuk rekayasa genetika, yaitu penyinaran untuk menghasilkan bibit unggul.

Dalam dunia medis, sinar gamma juga dapat bermanfaat untuk membunuh kanker namun harus dengan dosis yang tepat. Sinar gamma juga dapat digunakan untk mensterilisasi peralatan dirumah sakit.


Daftar Pustaka

Istiyono. Edi Drs , Msi, Intan pariwara , Jakarta, fisika kelas X semester 2 untuk SMA dan Ma.Kanginan. Marthen, Erlangga, Jakarta, Fisika untuk SMA kelas X.www.google.com www.persembahanku.wordpres.com


http://www.persembahanku.wordpres.com/

http://www.google.com/

Gelombang elektromagnetik

Data & Analytics

Transcript of Gelombang elektromagnetik