Gelombang Elektromagnetik

1.    Pengertian Gelombang Elektromagnetik

Orang yang pertama kali menguji hipotesis Maxwall mengenai gelombang

elektromagnetik adalah Heinrich Hertz, pada tahun 1887 (Foster, 2004). Percobaan-percobaan

yang dilakukan oleh Hertz memberikan definisi gelombang elektromagnetik. Supriyono (2006)

menyatakan bahwa “gelombang elektromagnetik terdiri atas medan magnetik dan medan listrik

yang berubah secara periodik dan serempak, dengan arah getar tegak lurus satu sama lain, dan

masing-masing medan tegak lurus arah rambat gelombang. Gelombang Tersebut dapat merambat

meski tidak ada medium penghantar dan merupakan kombinasi medan listrik dan medan magnet

yang berosilasi serta merambat lewat ruang dan membawa energi dari satu tempat ke tempat

yang lain.

 Berdasarkan spektrumnya, gelombang elektromagnetik terdiri dari sebagai berikut:

 

1.      Gelombang Radio

Gelombang radio merupakan gelombang elektromagnetik yang memiliki frekuensi dalam

orde MHz sampai GHz. Gelombang radio dan televisi banyak dimanfaatkan bidang televisi

komunikasi, misalnya: radiophone. Radiofon (radiophone) merupakan telepon yang tidak

menggunakan kabel, tetapi memanfaatkan satelit komunikasi, sehingga gelombang yang dikirim

berupa gelombang radio.

2.      Gelombang Mikro

Merupakan gelombang radio dengan frekuensi paling tinggi, yaitu 3 GHz. Gelombang ini

dapat menimbulkan efek pemanasan pada benda yang menyerapnya.contonya dipakai pada

pesawat RADAR (Radio Detection and Ranging). Pesawat radar bekerja menggunakan sifat

pemantulan gelombang mikro.

3.      Sinar Inframerah

Infrared (IR) atau infra merah merupakan radiasi gelombang elektromagnetik dengan

panjang gelombang lebih panjang dari gelombang merah, namun lebih pendek dari gelombang

radio. Contoh penggunaan inframerah adalah untuk menyelidiki suatu penyakit dalam tubuh

dengan pancaran inframerah, atau dapat juga digunakan untuk mempelajari/ mengetahui struktur

suatu molekul (dikenal dengan spektroskopi inframerah). Contoh alat yang menggunkan  radiasi

infra red adalah Remote control.

4.      Sinar Tampak

Cahaya tampak merupakan gelombang elektromagnetik yang memilik panjang

gelombang 700 nm sampai 400 nm. Cahaya tampak merupakan cahaya polikromatik, karena

dapat terdispersi menjadi beberapa cahaya monokromatik. Salah satu jenis cahaya tampak yang

penting adalah laser.

5.      Sinar Ultraviolet

UV atau ultraungu merupakan gelombang elektromagnetik yang memiliki panjang

gelombang 400 nm s.d. 440 nm. Pada panjang gelombang 400nm s.d 300 nm, dinamakan

ultraviolet dekat, 300 nm s.d 200 nm dinamakan ultraviolet jauh, dan di bawah 200 nm

dinamakan ultraviolet ekstrim. Penghasil ultraviolet yang paling besar adalah matahari, namun

yang mencapai permukaan bumi hanyalah ultraviolet dekat karena gelombang di bawah 290 nm

habis diserap oleh ozon dalam atmosfer

6.      Sinar X           

Sinar-X adalah radiasi gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang lebih

pendek daripada ultraviolet. Sinar ini dihasilkan dari penembakan atom-atom dengan partikel-

partikel berenergi tinggi. Atom setiap unsur akan memancarkan spektrum sinar-X yang khas

apabila atom tersebut ditembaki dengan elektron. Foton sinar-X akan dipancarkan bila elektron

datang menumbuk sebuah elektron dari orbital sebelah dalam sehingga keluar dari atom. Bila hal

ini terjadi, elektron dari orbital luar akan jatuh ke kulit sebelah dalam untuk menggantikannya,

sehingga kehilangan energi dengan memancarkan foton yang disebut sinar-X.

7.      Sinar Gamma

Sinar gamma merupakan radiasi gelombang elektromagnetik yang dipancarkan oleh inti

atom tereksitasi pada saat proses perpindahan atom tersebut ke keadaan terkesitasi yang lebih

rendah.

Sinar gamma dapat dimanfaatkan dalam bidang pertanian, misalnya dalam rekayasa

genetika, yaitu penyinaran gamma untuk menghasilkan bibit unggul. Sinar gamma juga

dimanfaatkan dalam bidang kesehatan, antara lain: sinar gamma digunakan untuk membunuh

kanker dengan dosis tepat dan untuk mensterilisasi peralatan di rumah sakit. Alat untuk

mengetahui adanya radiasi sinar gamma adalah Geiger-Mulle

2.    Pengaruh Gelombang Elektromagnetik dalam Kehidupan Manusia

Pada dasarnya kita hidup diatas bumi telah mendapatkan medan listrik dan medan magnit

natural yang disebabkan adanya lapisan ionosfer dan awan-awan yang bermuatan listrik Medan

listrik tinggal membedakan pengaruh gelombang elektromagnetik itu Panjang gelombang dan

frekuensi gelombang elektromagnetik memiliki rentang yang sangat besar. Seluruh rentang

panjang gelombang dan frekuensi tersebut dinamakan spektrum gelombang elektromagnetik.

Sebagian besar spektrum gelombang elektromagnetik tidak dapat dilihat, sehingga

pengamatannya dilakukan secara tidak langsung, yaitu dengan alat yang dapat mengubah

gelombang elektromagnetik menjadi bentuk energi lain, seperti energi listrik, kalor, energi kimia,

dll.

Gelombang elektromagnetik banyak dimanfaatkan dalam kehidupan di muka bumi.

Pemanfaatan itu ada dalam berbagai bidang, yaitu bidang kedokteran, bidang industri, bidang

astronomi, bidang seni, dan bidang sains fisika. Gelombang radio banyak dimanfaatkan oleh

manusia dalam bidang komunikasi yaitu digunakan sebagai alat komunikasi dan pembawa

informasi dari suatu tempat ke tempat yang lain. Salah satunya digunakan pada sistem siaran

televise, radio dan perangkat elektronik yang menghasilkan osilasi listrik.

Gelombang mikro digunakan dalam analisis struktur atom dan molekul serta digunakan

pula pada radar (radio detecting and ranging). Gelombang mokro juga digunakan dalam

komunikasi antarbenua dengan menggunakan bantuan satelit sehingga walaupun komunikasi

jarak jauh yang terhalang oleh gunung pun dapat dilakukan. Posisi satelit harus diperhatikan

karena posisi satelit mempengaruhi hubungan komunikasi seluruh dunia. Merry (2009)

menyatakan bahwa “Microwave oven menggunakan gelombang mikro dalam band frekuensi

ISM sekitar 2,45 GHz. … . Pemanasan dengan gelombang mikro mempunyai kelebihan yaitu

pemanasan lebih merata karena bukan mentrasfer panas dari luar tetapi membangkitkan panas

dari dalam bahan tersebut”.

Sinar inframerah tidak dapat dideteksi oleh mata telanjang tetapi masih dapat dirasakan

karena energi panas yang dihasilkan. Setiap hari manusia bisa merasakan sinar inframerah yang

berasal dari matahari yang sangat bermanfaat bagi tubuh manusia. Lala (2008) menyatakan

bahwa 80% cahaya matahari adalah sinar inframerah karena panjang jangkauan gelombang sinar

ini (4 sampai 1000 mikron).

Sinar inframerah banyak digunakan dalam bidang industri, bidang kesehatan atau

kedokteran, astronomi, dan dalam mempelajari struktur molekul. Foster (2004) menyatakan

bahwa dalam bidang kedokteran sinar inframerah dapat digunakan untuk mengurangi rasa sakit

pada rematik dan menghangatkan permukaan kulit. Sinar inframerah tidak banyak dihamburkan

oleh partikel-pertikel sehingga dalam bidang astronomi dengan menggunakan pelat-pelat film

yang peka terhadap sinar inframerah, pemotretan permukaan bumi oleh pesawat dari satelit dapat

dilakukan. Sinar inframerah dapat digunakan untuk mempelajari struktur molekul dengan

menggunakan alat spektroskop inframerah.

Cahaya tampak atau sinar tampak dapat membantu penglihatan mata kita. Dengan adanya

sinar tampak, mata kita dapat melihat benda-benda di sekeliling kita dan dapat dibedakan

macam-macam warnanya.

Sinar ultraviolet dapat digunakan untuk membunuh mikroorganisme, yaitu dengan radiasi

ultraviolet yang diserap akan menghancurkan mikroorganisme seperti hasil reaksi karena

ionosasi dan dissosiasi molekul. Sinar ini dapat mengubah molekul sterol dari provitamin D

menjadi vitamin D yang berguna untuk pertumbuhan tubuh manusia (Supriyono, 2006). Foster

(2004) menyatakan sinar ultraviolet juga dapat digunakan untuk mengetahui unsure-unsur dalam

dalam suatu bahan dengan teknik spektroskopi karena rentang frekuensi sinar ini antara 1015

hertz hingga 1016 hertz.

Selain memberikan keuntungan, sinar ultraviolet juga menyebabkan kerugian yang besar

dalam kehidupan. Sinar ultraviolet yang terdapat di dalam matahari dapat diserap oleh lapisan

ozon di atmosfer. Apabila lapisan ozon di atmosfer berlubang maka dapat meningkatkan sinar

ultraviolet yang sampai ke permukaan bumi dan dapat merusak jaringan kulit pada manusia

(Foster, 2004). Sinar ultraviolet membawa lebih banyak energi daripada gelombang cahaya lain.

Karena inilah gelombang ultraviolet dapat masuk dan membakar kulit sehingga kulit manusia

menjadi sensitif terhadap sinar ultraviolet matahari. Hal ini, dapat menimbulkan kanker pada

kulit (Anonim, 2009b).

Sinar-X disebut juga sinar rontgen. Dalam bidang kedokteran sinar ini digunakan untuk

memotret bagian tulang yang patah, batu ginjal, paru-paru, dan bagian tubuh lainnya. Di zaman

modern ini, Supriyono (2006) menyatakan bahwa sinar rontgen digunakan dalam operasi

pembedahan sehingga dokter dapat mengetahui bagian mana yang harus dibedah. Sinar gamma

sangat berbahaya untuk manusia karena dapat membunuh sel hidup terutama sinar gamma

dengan tingkat energi yang tinggi yang dilepaskan oleh reaksi nuklir seperti ledakan bom nuklir.

Foster (2009) menyatakan bahwa Ground Penetrating Radar merupakan metode

geofisika dengan menggunakan teknik elektromagnetik yang dirancang untuk mendeteksi objek

yang terkubur didalam tanah dan mengevaluasi kedalam objek tersebut.

3.    Penerapan Gelomabang Elektromagnetik di dalam teknologi industri

Adanya teknologi yang semakin canggih membuat gelombang

elektromanetik dapat dimanfaatkan dalam berbagai bidang yaitu bidang

kedokteran, bidang industri, bidang komunikasi, bidang seni, dan bidang

sains fisika .Pada bidang industri sinar ini dapat digunakan untuk menemukan cacat las dan

bungkus logam karena sinar ini dapat dapat menembus logam. Pada bidang seni, sinar-X

digunakan untuk melihat bagian dalam patung yang tidak terlihat dari luar. Pada bidang sains

fisika, sinar-X digunakan untuk mempelajari pola-pola difraksi pada struktur atom suatu bahan

sehingga dapat digunakan untuk menentukan struktur bahan tersebut.

4.    1. Dampak negatif alat yang menggunakan Gelomabang Elektromagnetik dalam

kehidupan yaitu:

         Sinar ultraviolet yang terdapat di dalam matahari dapat diserap oleh

lapisan ozon di atmosfer. Apabila lapisan ozon di atmosfer berlubang maka

dapat meningkatkan sinar ultraviolet yang sampai ke permukaan bumi dan

dapat merusak jaringan kulit pada manusia.

         Sinar gamma sangat berbahaya untuk manusia karena dapat

membunuh sel hidup terutama sinar gamma dengan tingkat energi yang

tinggi yang dilepaskan oleh reaksi nuklir seperti ledakan bom nuklir.

         gelombang elektromagnetik yang dihasilkan oleh alat elektronik

seperti laptop,handphone,dll dapat menyebabkan cacat mental karena saraf

otak kita terganggu oleh gelombang tersebut.

         Radiasi rontgen yang tinggi dapat merusak sel-sel saraf pada tubuh

manusia,dan juga dapat menyebabkan kemandulan .

2. Dampak positif alat yang menggunakan Gelomabang Elektromagnetik dalam

kehidupan yaitu:

         Pesawat televisi dan pesawat radio FM menggunakan gelombang modulasi frekuensi

tersebut dapat digunakan sebagai gelombang informasi sehingga kita dapat menerima berbagai

macam informasi .

         Sinar rontgen digunakan dalam operasi pembedahan sehingga dokter

dapat mengetahui bagian mana yang harus dibedah.

         Antena radar dapat bertindak sebagai pemencar dan penerima gelombang

elektromagnetik

5.    Contoh alat alat yang menggunakan gelombang elektromagnetik

Contoh alat-alat yang menggunakan gelombang elektromagnetik dapat dilihat dari berbagai

bidang yaitu

         Bidang kesehatan,yaitu

         Laser yang menggunakan inframerah yangt digunakan untuk menyelidiki suatu

penyakit dalam tubuh dengan pancaran inframerah, atau dapat juga digunakan untuk

mempelajari/ mengetahui struktur suatu molekul (dikenal dengan spektroskopi inframerah).

         Sinar Rontgen

         Bidang komunikasi

         Pesawat televisi 

         pesawat radio FM

         telefon / hp

         Bidang Teknologi

         RADAR (Radio Detection and Rangin) yang berguna untuk mempelajari pola cuaca,

badai, membuat peta 3D permukaan bumi, mengukur curah hujan, pergerakan es di daerah kutub

dan memonitor lingkungan.

         laser.

         Remote control

         Bidang pertanian

peralatan Geiger-Muller  yang digunakan dalam rekayasa genetika, yaitu penyinaran

gamma untuk menghasilkan bibit unggul.

Manfaat gelombang elektromagnetik

Sebelum mengetahui apa saja manfaat gelombang elektromagnetik, sebaiknya kita patut tahu apa yang dimaksud gelombang elektromagnetik ??Gelombang elektromagnetik yaitu rambatan perubahan (getaran) medan magnet dan medan listrik yang saling tegak lurus ke segala arah .Gelombang elektromagnetik itu sendiri terbagi menjadi beberapa jenis gelombang ::1. Sinar Gamma ( industri, teknik, kedoteran, dll )2. Sinar – X ( Diagnosa organ dalam tubuh )3. Sinar ultraviolet ( Sterilisasi )4. Sinar Tampak ( untuk membuat alat optik )5. Inframerah ( Penelitian sruktur atom )6. Radar ( menentukan jarak/sasaran )7. Radio ( penyampaian pesan/informasi )dari ke-7 jenis gelombang tersebut saya akan memberi tahu sedikit tentang cara kerja radio saat menerima gelombang. pertama gelombang radio dari udara diterima melalui rangkaian penala. komponen utama dalam rangkaian ini adalah induktor. setelah di tala lalu masuk ke dalam rangkaian mixer. komponen utama mixer adalah transitor dan osilator. Di sini getaran rendah dari udara di campurkan dengan getaran tinggi dari Osilator melalui Transistor sehingga level sinus getaran menjadi cukup kuat untuk dipisahkan. setelah dicampur lalu dideteksi oleh rangkaian detektor, yang komponennya terdiri atas diode. Rangkaian ini berfungsi untuk memisahkan antara gelombang suara dan gelombang pembawa (Career wave) sehingga gelombang pembawa tidak terbaca oleh rangkaian berikutnya. setelah dideteksi lalu diperkuat dengan penguat daya (Power Amplifier). setelah itu baru suaranya bisa anda nikmati dengan speaker yang berkualitas bagus .