GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

Disusun Oleh :

Desiana Ekasari Putri ( 05 )

Kisthi Purnomowati( 15 )

Mauliddiana Nurul Ilyas ( 17 )

X-7

Gelombang Elektromagnetik

Gelombang Radio

Sinar Inframerah Sinar X Cahaya tampak

Gelombang adalah bentuk dari getaran yang merambat pada suatu medium. Jadi Gelombang Elektromagnetik mempunyai pengertian Gerak gelombang yang tidak memerlukan medium perantara dalam perambatannya. Gelombang tersebut termasuk jenis gelombang magnet yang menjalar secara bersamaan.

 Hipotesis Maxwell•  Muatan medan listrik

dapat menghasilkan medan listrik di sekitarnya, yang besarnya diperlihatkan oleh hukum Coulomb

• Arus listrik atau muatan yang mengalir dapat menghasilkan medan magnet di sekitarnya yang besar dan arahnya ditunjukan oleh hukum Bio-Savart atau hukum Ampere

•  Perubahan medan magnetik dapat menimbulkan GGL induksi yang dapat menghasilkan medan listrik dengan aturan yang diberikan oleh hukum Induksi Faraday.

Gelombang elektromagnetik tersusun atas perambatan medan

listrik E dan medan magnet B yang saling tegak lurus satu sama lain.

Perhatikan gambar berikut.

Sketsa Gelombang Elektromagnetik

• Untuk semua gelombang elektromagnetik berlaku hub :

c =

Keterangan:

c= cepat rambat gelombang (3 X 108 m/s)

= frekuensi gelombang (Hz)

= panjang gelombang (m)

• Gelombang elektromagnetik tidak membutuhkan medium dalam merambat

• Gelombang elektromagnetik tak dibelokkan oleh medan listrik/magnet

• Gelombang elektromagnetik termasuk gelombang transversal

• Semua spektrum gelombang elektromagnetik memiliki kecepatan yang sama & hanya tergantung mediumnya.

Sifat – Sifat Gelombang Elektromagnetik

Sumber Gelombang Elektromagnetik

sinar X (digunakan untuk rontgen)

Inti atom yang tidak stabil menghasilkan sinar gammaOsolasi listrik

Sinar matahari menghasilkan sinar inframerah

Lampu merkuri menghasilkan sinar ultraviolet

Penembakan elektron dalam tabung hampa pada keping logam menghasilkan

Spectrum

Gelombang Elektromagnetik

Gelombang Radio

• Gelombang radio berada dalam rentang frekuensi yang luas meliputi beberapa Hz sampai gigahertz (GHz atau orde pangkat 9).

• Gelombang ini dihasilkan oleh alat-alat elektronik berupa rangkaian osilator (variasi dan gabungan dari komponen Resistor (R), induktor (L), dan kapasitor (C)).

• Gelombang dapat dibedakan menjadi dua yaitu gelombang radio AM dan gelombang FM. Gelombang AM dapat mencapai tempat yang jauh karena dipantulkan lapisan ionosfer.

Berdasarkan rentang frekuensi, gelombang radio dibedakan

menjadi :- Frekuensi rendah (30 kHz - 300 kHz)

- Frekuensi sedang (300 kHz - 3 MHz)

- Frekuensi tinggi (3 MHz - 30 MHz )- Frekuensi sangat tinggi (30 MHz -

300 MHz)- Frekuensi ultra tinggi (300 MHz – 3

GHz)- Frekuensi super tinggi (lebih dari 3

GHz

GELOMBANG RADIO

Fungsi Gelombang Radio

Dimanfaatkan dalam sarana komunikasi, Radar satelit komunikasi dan telepon.

Gelombang Mikro

• Digunakan untuk alat-alat elektronik, alat komunikasi, alat memasak (oven) dan radar.

• Banyak digunakan dalam sistem deteksi dan system pertahanan

Sinar Inframerah

• Sinar inframerah meliputi daerah frekuensi 1011Hz sampai 1014 Hz atau daerah panjang gelombang 10-4 cm sampai 10-1 cm

• Sinar infamerah dihasilkan oleh elektron dalam molekul-molekul yang bergetar karena benda diipanaskan. Jadi setiap benda panas pasti memancarkan sinar inframerah. Jumlah sinar inframerah yang dipancarkan bergantung pada suhu dan warna benda.

Fungsi Inframerah

• untuk penelitian stuktur atom

• pengindraan jarak jauh

• pemotretan rahasia.• untuk keperluan

pemetaan sumber alam dan diagnosa penyakit.

• Terapi fisik (physical therapy)

Cahaya TampakCahaya tampak (sering disebut cahaya) adalah radiasi gelombang elektromagnetik yang dapat dideteksi oleh mata manusia. Berdasarkan dari urutan frekuensi terkecil, ia memiliki cahaya Merah, Jingga, Kuning, Hijau , Biru, Nila dan Ungu ( Me Ji Ku Hi Bi Ni U)

Cahaya Tampak

Sinar Ultraviolet

Sinar ultraviolet mempunyai frekuensi dalam daerah 1015 Hz sampai 1016 Hz atau dalam daerah panjang gelombagn 10-8 m 10-7 m. gelombang ini dihasilkan oleh atom dan molekul dalam nyala listrik

Matahari merupakan sumber dari gelombang ultraviolet.

Fungsi Sinar Ultraviolet & Tampak

• Sinar tampak adalah sinar  yang dapat membantu penglihatan manusia.

© Sinar ultraviolet sering digunakan pada kandungan unsure-unsur dalam suatu bahan melalui teknik spektroskopi.

• Menghitamkan plat foto

• Membunuh kuman-kuman

• Digunakan untuk pembuatan IC

Sinar X

Sinar X mempunyai frekuensi antara 10 Hz sampai 10 Hz . panjang gelombangnya sangat pendek yaitu 10 cm sampai 10 cm. meskipun seperti itu tapi sinar X mempunyai daya tembus kuat, dapat menembus buku tebal, kayu tebal beberapa sentimeter dan pelat aluminium setebal 1 cm

Sinar X pertama kali ditemukan oleh Wilhelm Conrad Rontgen. Oleh karena itu sering disebut sinar rontgen

Fungsi Sinar X

untuk memotret posisi tulang atau bagian tubuh yang mempunyai kelainan

Kelemahan Sinar x

• Jaringan sel – sel manusia dapat rusak jika terkena sinar x terlalu lama

• Pada dosis tertentu pada wanita hamil, paparan sinar x dapat menyebabkan keguguran / cacat pada janin

Sinar Gamma

(1020 – 1025Hz ; 10-15 – 10-10 m) sangat besar daya tembusnya (menembus pelat besi yg tebalnya beberapa cm). Jika dikontrol dapat digunakan untuk membunuh sel kanker dan tumor serta mensterilkan alat-alat di rumah sakit. Dalam industry juga dpt mendeteksi kecacatan benda atau bahan.

Fungsi Sinar Gamma

• Industri untuk mengetahui struktur logam

• Pertanian untuk membuat bibit unggul

• Teknik nuklir untuk membuat radioisotop

• untuk membunuh sel-sel kanker

• Kedokteran untuk terapi dan diagnosis

•  Farmasi untuk sterilisasi

MANFAAT GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

Mengaktifkan dan menyeimbangkan sel-sel tubuhMemecah molekul air/mengencerkan darahMenghambat pertumbuhan sel kankerMenghambat pertumbuhan bakteri dan jamurManfaat gelombang elektromagnetik banyak dipakai di dunia kedokteran dan laboratorium

Seperti:MIR : untuk general ceck up, USG : untuk memeriksa bayi dalam kandungan

Energi dalam Gel. Elektromagnetik

• Berdasarkan persamaan Maxwell, penyelesaian dr gelombang bidang elektromagnetik adalah suatu gelombang sinusoidal, dimana amplitudo E dan B berubah terhadapp x dan t :

t)-(kx cos

t)-(kx cos

mx

my

BB

EE

Em, Bm = nilai max amplitudo medan listrik dan magnetik c = cepat rambat cahaya

Hubungan antara kuat

medan listrik dg medan magnetik

 

cB

E

B

E

m

m

Rapat energi listrik dan magnetik

• C: kapasitas kapasitor• V: beda potensial antar

keping

• Rapat energi listrik:

• ue = rapat energi listrik (J/m3)

• ε0 = 8,85 x 10-12 C2 N-1m-2

• E = kuat medan listrik (N/C)• uB = rapat energi magnetik

(J/m3)• B = besar induksi magnetik

(Wb/m2)• μ0 = 4π x 10-7 Wb/A

2

2

1CVW 2

021 Eue

• Intensitas GEM atau laju energi yg dipindahkan melalui GEM disebut pointing (S).

• Dengan intensitas rata-rata :

02mmBES

0

2

0

)(cos

tkxBEEB

S mm

BxES

0

1

Hubungan Intensitas Gelombang dengan Energi Rata-rata

dan

rapat energi magnetik :

Rapat energi total

c

EB

00

1

c

eB uEEcEB

u 20

0

002

0

22

0

2

2

1

22

/

2

Rapat energi total rata-rata

c

BEu mm

02

0

2

2B

uuuu BeB