BAB 1PENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangIlmu Pengetahuan Alam (IPA) berkaitan dengan cara mencari tahu tentang fenomena

alam secara sistematis, sehingga IPA bukan hanya penguasaan kumpulan pengetahuan

yang berupa fakta-fakta, konsep-konsep, atau prinsip-prinsip saja tetapi juga merupakan

suatu proses penemuan. Pendidikan IPA diharapkan dapat menjadi wahana bagi peserta

didik untuk mempelajari diri sendiri dan alam sekitar, serta prospek pengembangan lebih

lanjut dalam menerapkannya di dalam kehidupan sehari-hari. Proses pembelajaran

menekankan pada pemberian pengalaman langsung untuk mengembangkan kompetensi

agar kita dapat menjelajahi dan memahami alam sekitar secara ilmiah. Pendidikan IPA

diarahkan untuk mencari tahu dan berbuat sehingga dapat membantu kita untuk

memperoleh pemahaman yang lebih mendalam tentang alam sekitar.

Fisika merupakan salah satu cabang IPA yang mendasari perkembangan teknologi

maju dan konsep hidup harmonis dengan alam. Perkembangan pesat di bidang teknologi

informasi dan komunikasi dewasa ini dipicu oleh temuan di bidang fisika material melalui

penemuan gelombang elektromagnetik yang mampu menyalurkan atau menerima

informasi dari atau untuk Enduser (Si Pengguna). Sebagai ilmu yang mempelajari

fenomena alam, fisika juga memberikan pelajaran yang baik kepada manusia untuk hidup

selaras berdasarkan hukum alam. Pengelolaan sumber daya alam dan lingkungan serta

pengurangan dampak bencana alam tidak akan berjalan secara optimal tanpa

pemahaman yang baik tentang fisika.

Pada tingkat SMA/MA, fisika dipandang penting untuk diajarkan sebagai mata

pelajaran tersendiri dengan beberapa pertimbangan. Pertama, selain memberikan bekal

ilmu kepada peserta didik, mata pelajaran Fisika dimaksudkan sebagai wahana untuk

menumbuhkan kemampuan berpikir yang berguna untuk memecahkan masalah di dalam

kehidupan sehari-hari. Kedua, mata pelajaran Fisika perlu diajarkan untuk tujuan yang

lebih khusus yaitu membekali peserta didik pengetahuan, pemahaman dan sejumlah

kemampuan yang dipersyaratkan untuk memasuki jenjang pendidikan yang lebih tinggi

serta mengembangkan ilmu dan teknologi. Pembelajaran Fisika dilaksanakan secara

inkuiri ilmiah untuk menumbuhkan kemampuan berpikir, bekerja dan bersikap ilmiah serta

berkomunikasi sebagai salah satu aspek penting kecakapan hidup.

www.12-ia4.blogspot.com1

1.2 Perumusan Masalah

• Kurangnya pemahaman tentang manfaat dari gelombang elektromagnetik dalam

kehidupan sehari – hari.

1.3 Tujuan Penelitian

• Agar kita dapat memanfaatkan dan menerapkannya gelombang elektromagnetik

dalam kehidupan sehari – hari dengan baik dan benar.

1.4 Manfaat Penelitian

• Dapat menerapkan kepada masyarakat sekitar tentang manfaat gelombang

elektromagnetik, serta cara – cara penggunaannya.

www.12-ia4.blogspot.com2

BAB 2MATERI dan PEMBAHASAN

2.1. Sejarah Singkat Gelombang ElektromagnetikPada zaman Newton, orang telah mengetahui bahwa cahaya merambat lurus.

Orang juga telah mengetahui bahwa ketika cahaya mengenai bidang batas antara dua

medium tembus cahaya, cahaya tersebut dibiaskan ( dibelokkan ). Untuk menjelaskan

kedua fenomena cahaya ini, Newton menganggap bahwa benda-benda bercahaya

menembakkan sejumlah partikel ke segala arah. Partikel-partikel itu tidak bermassa

sehingga tidak dipengaruhi oleh gaya gravitasi. Sesuai hukum I Newton, partikel-partikel

cahaya ini dihentikan oleh sebuah penghalang tak tembus cahaya, suatu bayangan tajam

akan dibentuk pada penghalang tersebut.

Pada tahun 1804, Thomas Young ( 1773-1829 ), ilmuwan Inggris, berhasil

mendemonstrasikan interferensi cahaya, yaitu fenomena di mana dua sumber cahaya

koheren yang dihasilkan oleh celah ganda membentuk pita terang dan pita gelap secara

bergantian pada layar.

Fenomena interferensi cahaya tidak dapat dijelaskan oleh teori partikel cahaya

Newton. Jika cahaya disusun oleh partikel-partikel, layar akan menerima partikel-partikel

dari kedua celah. Daerah di mana partikel-partikel saling bertumpukkan ( di sekitar daerah

pusat P ) harusnya lebih terang secara seragam daripada di sekitar daerah pinggiran ( di

sekitar ujung Q dan R ). Fakta ini tidak terjadi. Sebagai gantinya, justru diamati pita terang

dan pita gelap saling bergantian di layar.

Augustin Fresnel ( 1788-1827 ), ilmuwan Perancis, melakukan percobaan yang

mirip dengan percobaan interferensi Young. Bahkan Fresnel-lah yang berjasa dalam

memberikan teori matematika tentang interferensi dan difraksi cahaya. Untuk kerjanya ini,

Fresnel menerima penghargaan dari Paris Academy pada tahun 1818.

Kegagalan teori partikel cahaya Newton menjelaskan interferensi cahaya

menyebabkan Young dan Fresnel mengemukakan teori gelombang transversal cahaya.

Keduanya memandang cahaya sebagai gelombang transversal yang merambat melalui

suatu medium. Pada saat itu orang telah mengetahui cepat rambat cahaya dalam vakum

adalah c = 3 x 108 m/s.

Memandang cahaya sebagai gelombang transversal yang memerlukan medium

untuk perambatan sungguh menyulitkan para ilmuwan. Bagaimana orang dapat percaya

bahwa medium ( disebut “eter” ) memenuhi semua angkasa, padahal orang mengetahui

bahwa planet-planet bergerak bebas melalui angkasa tepat seperti planet-planet tersebut

www.12-ia4.blogspot.com3

bergerak melalui suatu vakum yang tanpa hambatan sama sekali. James Clerk Maxwell

( 1831-1879 ), ilmuwan Skotlandia yang telah menekuni listrik dan magnet selama

bertahun-tahun, kemudian mengajukan suatu teori gelombang elektromagnetik.

Telah diketahui bahwa arus listrik ( medan listrik ) dapat menimbulkan medan

magnetik ( fenomena yang ditemukan oleh Oersted ). Fenomena kebalikkannya adalah

perubahan medan magnetik dapat menimbulkan arus listrik ( medan listrik ), disebut arus

induksi ( ditemukan oleh Faraday ). Berdasarkan kedua fenomena ini, Maxwell

menyatakan bahwa suatu medan listrik yang berubah-ubah menginduksikan medan

magnetic yang juga berubah-ubah. Selanjutnya, medan listrik yang berubah-ubah tersebut

menginduksikan kembali medan listrik yang berubah-ubah. Demikian seterusnya sehingga

diperoleh proses berantai dari pembentukan medan listrik dan medan magnetik yang

merambat ke segala arah. Hasilnya adalah kehadiran gelombang elektromagnetik.

Jalan pikiran Maxwell dapat dijelaskan

dengan gambar

.Energi gelombang elektromagnetik

terbagi sama dalam bentuk medan magnetik

dan medan listrik. Medan listrik dan medan

magnetik selalu saling tegak lurus, dan keduanya tegak lurus terhadap arah perambatan

gelombang. Jadi, gelombang elektromagnetik merupakan gelombang transversal.

www.12-ia4.blogspot.com4

Inti teori Maxwell mengenai gelombang elektromagnetik adalah:

1. Perubahan medan listrik dapat menghasilkan medan magnet.

2. Cahaya termasuk gelombang elektromagnetik. Cepat rambat gelombang

elektromagnetik (c) tergantung dari permitivitas (∈) dan permeabilitas

(µ) zat.

C = 1 . √(∈o . µo) = 3 x 108 m/s

c =f . λ∈o = 8.85 x 10-12 C2/Nm2

µo = 12.56 x 10-7 wb/amp.m

dengan :

c = cepat rambat gelombang elektromagnetik ( m/s ).

μ0 = permeabilitas vakum = 4π x 10-7 Wb A-1 m-1

ε0 = permitivitas vakum = 8,85418 x 10-12 C2 N-1 m-2

www.12-ia4.blogspot.com5

2.2. Sifat – Sifat Gelombang Elektromagnetik

• Gelombang elektromagnetik dapat merambat dalam ruang tanpa medium

• Merupakan gelombang transversal

• Tidak memiliki muatan listrik sehingga bergerak lurus dalam medan magnet

maupun medan listrik

• Dapat mengalami pemantulan (refleksi), pembiasan (refraksi), perpaduan

(interferensi), pelenturan (difraksi), pengutuban (polarisasi)

• Perubahan medan listrik dan medan magnet terjadi secara bersamaan, sehingga

medan listrik dan medan magnet sefase dan berbanding lurus

Transmisi gelombang elektromagnetik dalam ruang adalah sebagai gelombang

transversal sehingga GelombangElektromagnetik juga mempunyai karatkterisasi

gelombang. Gelombang dikarakterisasikan oleh frekuensi (f) dan panjang gelombang (λ)

2.3. Sumber Gelombang Elektromagnetik 1. Osilasi listrik.

2. Sinar matahari menghasilkan sinar infra merah.

3. Lampu merkuri menghasilkan ultra violet.

4. Penembakan elektron dalam tabung hampa pada keping logam menghasilkan

sinar X (digunakan untuk rontgen).

5. Inti atom yang tidak stabil menghasilkan sinar gamma.

Gelombang Panjang gelombang λgelombang radio 1 mm-10.000 kminfra merah 0,001-1 mmcahaya tampak 400-720 nmultra violet 10-400nmsinar X 0,01-10 nmsinar gamma 0,0001-0,1 nm

2.4. Rentang Spektrum Gelombang elektromagnetik

www.12-ia4.blogspot.com6

fv λ=

V kecepatan (m/s), diruang bebas v = c = 3 x 108 m/s

λ panjang gelombang (m)

f frekuensi (hz)

Gelombang elektromagnetik yang dirumuskan oleh Maxwell ternyata terbentang

dalam rentang frekuensi yang luas. Sebagai sebuah gejala gelombang, gelombang

elektromagnetik dapat diidentifikasi berdasarkan frekuensi dan panjang gelombangnya.

Cahaya merupakan gelombang elektromagnetik sebagaimana gelombang radio atau

sinar-X. Masing-masing memiliki penggunaan yang berbeda meskipun mereka secara

fisika menggambarkan gejala yang serupa, yaitu gejala gelombang, lebih khusus lagi

gelombang elektromagnetik. Mereka dibedakan berdasarkan frekuensi dan panjang

gelombangnya. Gambar berikut ini menunjukkan spektrum gelombang elektromagnetik.

Spektrum Gelombang Elektromagnetik2.4.1. Gelombang Radio

Tentu kamu sering menonton TV, mendengarkan radio, atau menggunakan ponsel

untuk berkomunikasi, bukan? Nah, semua peralatan elektronik itu menggunakan

gelombang radio sebagai perambatan sinyalnya.

Gelombang radio merupakan gelombang yang

memiliki frekuensi paling kecil atau panjang

gelombang paling panjang. 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)). Oleh karena itu, gelombang radio banyak

digunakan dalam sistem telekomunikasi. Siaran TV, radio, dan jaringan telepon seluler

menggunakan gelombang dalam rentang gelombang radio ini.

Suatu sistem telekomunikasi yang menggunakan gelombang radio sebagai pembawa

sinyal informasinya pada dasarnya terdiri dari antena pemancar dan antena penerima.

www.12-ia4.blogspot.com7

Sebelum dirambatkan sebagai gelombang radio, sinyal informasi dalam berbagai

bentuknya (suara pada sistem radio, suara dan data pada sistem seluler, atau suara dan

gambar pada sistem TV) terlebih dahulu dimodulasi. Modulasi di sini secara sederhana

dinyatakan sebagai penggabungan antara getaran listrik informasi (misalnya suara pada

sistem radio) dengan gelombang pembawa frekuensi radio tersebut. Penggabungan ini

menghasilkan gelombang radio termodulasi. Gelombang inilah yang dirambatkan melalui

ruang dari pemancar menuju penerima. Oleh karena itu, kita mengenal adanya istilah AM

dan FM. Amplitudo modulation (AM) atau modulasi amplitudo menggabungkan getaran

listrik dan getaran pembawa berupa perubahan amplitudonya. Adapun frequency

modulation (FM) atau modulasi frekuensi menggabungkan getaran listrik dan getaran

pembawa dalam bentuk perubahan frekuensinya.

Frekuensi adalah ukuran jumlah putaran ulang per peristiwa dalam selang waktu

yang diberikan. Untuk memperhitungkan frekuensi, seseorang menetapkan jarak waktu,

menghitung jumlah kejadian peristiwa, dan membagi hitungan ini dengan panjang jarak

waktu. Hasil perhitungan ini dinyatakan dalam satuan hertz (Hz) yaitu nama pakar fisika

Jerman Heinrich Rudolf Hertz yang menemukan fenomena ini pertama kali. Frekuensi

sebesar 1 Hz menyatakan peristiwa yang terjadi satu kali per detik.

Secara alternatif, seseorang bisa mengukur waktu antara dua buah kejadian/

peristiwa (dan menyebutnya sebagai periode), lalu memperhitungkan frekuensi (f )

sebagai hasil kebalikan dari periode (T ), seperti nampak dari rumus di bawah ini:

,

Lihat juga: amplitudo

Gelombang sinusoida dengan beberapa macam frekuensi; gelombang yang bawah

mempunyai frekuensi yang lebih tinggi

Frekuensi Radio

www.12-ia4.blogspot.com8

Frekuensi radio menunjuk ke spektrum elektromagnetik di mana gelombang

elektromagnetik dapat dihasilkan oleh pemberian arus bolak-balik ke sebuah antena.

Frekuensi seperti ini termasuk bagian dari spektrum di bawah ini:

www.12-ia4.blogspot.com

Nama band Singkatan band ITU Frekuensi Panjang gelombang

< 3 Hz > 100,000 km

Extremely low frequency ELF 1 3–30 Hz 100,000 km – 10,000 km

Super low frequency SLF 2 30–300 Hz 10,000 km – 1000 km

Ultra low frequency ULF 3 300–3000 Hz 1000 km – 100 km

Very low frequency VLF 4 3–30 kHz 100 km – 10 km

Low frequency LF 5 30–300 kHz 10 km – 1 km

Medium frequency MF 6 300–3000 kHz 1 km – 100 m

High frequency HF 7 3–30 MHz 100 m – 10 m

Very high frequency VHF 8 30–300 MHz 10 m – 1 m

Ultra high frequency UHF 9 300–3000 MHz 1 m – 100 mm

Super high frequency SHF 10 3–30 GHz 100 mm – 10 mm

Extremely high frequency EHF 11 30–300 GHz 10 mm – 1 mm

Di atas 300 GHz < 1 mm

9

2.4.2. Gelombang Mikro

Oven MicrowavePernahkah kamu mendengar tentang alat elektronik berupa oven microwave? Atau,

kamu mungkin sudah pernah menggunakannya untuk memasak? Oven microwave

menggunakan sifat-sifat gelombang mikro (microwave) berupa efek panas untuk

memasak. Selain itu, gelombang mikro juga digunakan dalam sistem komunikasi radar

dan analisis struktur atom dan molekul.

Rentang frekuensi gelombang mikro membentang dari 3 GHz hingga 300 GHz.

Frekuensi sebesar ini dihasilkan dari rangkaian osilator pada alat-alat elektronik.

Gelombang mikro dapat diserap oleh suatu benda dan menimbulkan efek pemanasan

pada benda tersebut. Sebuah sistem pemanas berbasis microwave dapat memanfaatkan

gejala ini untuk memasak benda. Sistem semacam ini digunakan dalam oven microwave

yang dapat mematangkan makanan di dalamnya secara merata dan dalam waktu singkat

(cepat).

Dalam suatu sistem radar,

gelombang mikro dipancarkan terus

menerus ke segala arah oleh pemancar.

Jika ada objek yang terkena gelombang

ini, sinyal akan dipantulkan oleh objek dan

diterima kembali oleh penerima. Sinyal

pantulan ini akan memberikan informasi

bahwa ada objek yang dekat yang akan

ditampilkan oleh layar radar.

Antena RadarDari waktu pemancaran sinyal sampai diterima kembali oleh radar, jarak objek yang

terdeteksi dapat diketahui. Tentu kamu dapat membayangkan rumus yang dapat dipakai

untuk menghitung jarak ini, bukan? Ya, jarak adalah kecepatan dikali waktu, dan karena

kecepatan gelombang adalah konstan, maka dengan mengetahui waktu, jarak pun dapat

www.12-ia4.blogspot.com10

dihitung. Jangan lupa bahwa pembagian dengan faktor 2 diperlukan karena sinyal

menempuh jarak pulang pergi. Coba kamu tuliskan rumusnya.

Sistem radar banyak dimanfaatkan oleh pesawat terbang dan kapal selam. Dengan

adanya radar, pesawat terbang dan kapal selam mampu mendeteksi keberadaan objek

lain yang dekat dengan mereka. Di saat cuaca buruk di mana terjadi badai dan gangguan

cuaca yang dapat mengganggu pengelihatan, keberadaan radar dapat membantu

navigasi pesawat terbang untuk mengetahui arah dan posisi mereka dari tempat tujuan

pendaratan.

Microwave (IEEE US

L band 1 to 2 GHzS band 2 to 4 GHzC band 4 to 8 GHzX band 8 to 12 GHzKu band 12 to 18 GHzK band 18 to 26 GHzKa band 26 to 40 GHzV band 40 to 75 GHzW band 75 to 111 GHz

2.4.3. Sinar InframerahBagaimana remote TV dapat digunakan untuk mematikan atau menyalakan TV? Di

sini remote menggunakan pemancar dan penerima sinar inframerah. Tahukah kamu

bahwa ada ponsel yang dilengkapi dengan inframerah untuk transfer data dari atau

menuju ponsel?

Sinar inframerah (infrared/IR) termasuk dalam gelombang elektromagnetik dan

berada dalam rentang frekuensi 300 GHz sampai 40.000 GHz (10 pangkat 13). Sinar

inframerah dihasilkan oleh proses di dalam molekul dan benda panas. Telah lama

diketahui bahwa benda panas akibat aktivitas (getaran) atomik dan molekuler di dalamnya

dianggap memancarkan gelombang panas dalam bentuk sinar inframerah. Oleh karena

itu, sinar inframerah sering disebut radiasi panas.

Foto inframerah yang bekerja berdasarkan pancaran panas suatu objek dapat

digunakan untuk membuat lukisan panas dari suatu daerah atau objek. Hasil lukisan

panas dapat menggambarkan daerah mana yang panas dan tidak. Suatu lukisan panas

dari satu gedung dapat digunakan untuk mengetahui daerah mana dari gedung itu yang

menghasilkan panas berlebihan sehingga dapat dilakukan perbaikan-perbaikan yang

diperlukan.

www.12-ia4.blogspot.com11

Dalam bidang kesehatan, pancaran panas berupa pancaran sinar inframerah dari

organ-organ tubuh dapat dijadikan sebagai informasi kondisi kesehatan organ tersebut. Ini

sangat bermanfaat bagi dokter dalam diagnosis dan keputusan tindakan yang sesuai buat

pasien. Selain itu, pancaran panas dalam intensitas tertentu dipercaya dapat digunakan

untuk proses penyembuhan penyakit seperti cacar dan encok.

Hasil Foto Inframerah Terhadap Tubuh Manusia Untuk Pemeriksaan KesehatanDalam teknologi elektronik, sinar inframerah telah lama digunakan sebagai media

transfer data. Ponsel dan laptop dilengkapi dengan inframerah sebagai salah konektivitas

untuk menghubungkan atau transfer data dari satu perangkat dengan perangkat lain.

Fungsi inframerah pada ponsel dan laptop dijalankan melalui teknologi Irda (infra red data

acquitition).

2.4.4. Cahaya atau sinar tampakDalam rentang spektrum gelombang elektromagnetik, cahaya atau sinar tampak

hanya menempati pita sempit di atas sinar inframerah. Spektrum frekuensi sinar tampak

berisi frekuensi dimana mata manusia peka terhadapnya. Frekuensi sinar tampak

membentang antara 40.000 dan 80.000 GHz (10 pangkat 13) atau bersesuaian dengan

panjang gelombang antara 380 dan 780 nm (10 pangkat -9). Cahaya yang kita rasakan

sehari-hari berada dalam rentang frekuensi ini. cahaya juga dihasilkan melalui proses

dalam skala atom dan molekul berupa pengaturan internal dalam konfigurasi elektron.

Pembahasan tentang cahaya begitu luas dan membentuk satu disiplin ilmu fisika

tersendiri, yaitu optik.

www.12-ia4.blogspot.com12

2.4.5. Sinar UltravioletRentang frekuensi sinar ultraviolet (ultraungu) membentang dalam kisaran 80.000

GHz sampai puluhan juta GHz (10 pangkat 17). Sinar ultraungu atau disebut juga sinar

ultraviolet datang dari matahari berupa radiasi ultraviolet memiliki energi yang cukup kuat

dan dapat mengionisasi atom-atom yang berada di lapisan atmosfer. Dari proses ionisasi

atom-atom tersebut dihasilkan ion-ion, yaitu atom yang bermuatan listrik. Lapisan yang

terdiri dari ion-ion ini membentuk lapisan khusus dalam atmosfer yang disebut ionosfer.

Lapisan ionosfer yang terisi dengan atom-atom bermuatan listrik ini dapat memantulkan

gelombang elektromagnetik frekuensi rendah (berada dalam spektrum frekuensi

gelombang radio medium) dan dimanfaatkan dalam transmisi radio.

Karena energinya yang cukup kuat dan sifatnya yang dapat mengionisasi bahan,

sinar ultraviolet tergolong sebagai radiasi yang berbahaya bagi manusia (terutama jika

terpancar dalam intensitas yang besar). Untungnya, atmosfer bumi memiliki lapisan yang

dapat menahan dan menyerap radiasi ultraviolet dari matahari sehingga sinar matahari

yang sampai ke bumi berada dalam taraf yang tidak berbahaya. Tentu kamu sudah tahu

lapisan apakah itu? ya, lapisan ozon.

Lapisan Ozon di Atmosfer Menahan Sebagian Radiasi UltravioletPenggunaan bahan kimia baik untuk pendingin (lemari es dan AC) berupa freon

maupun untuk penyemprot (parfum bentuk spray dan pilok/penyemprot cat), dapat

menyebabkan kebocoran lapisan ozon. Hal ini menyebabkan sinar ultraviolet dapat

menembus lapisan ozon dan sampai ke permukaan bumi, suatu hal yang sangat

berbahaya buat manusia. Jika semakin banyak sinar ultraviolet yang terpapar ke

www.12-ia4.blogspot.com13

permukaan bumi dan mengenai manusia, efek yang tidak diinginkan bagi manusia dan

lingkungan dapat timbul.

Gas untuk Spray Menyebabkan Lubang Di Lapisan OzonKanker kulit dan penyakit gangguan penglihatan seperti katarak dapat ditimbulkan dari

radiasi ultraviolet yang berlebihan. Ganggang hijau sebagai sumber makanan alami dan

mata rantai pertama dalam rantai makanan dapat berkurang akibat radiasi ultraviolet ini.

ini dapat mengganggu keseimbangan alam dan merupakan sesuatu yang sangat

merugikan buat kehidupan makhluk hidup di Bumi.

Sinar ultraviolet juga dapat dihasilkan oleh proses internal atom dan molekul. Sinar

ultraviolet juga dapat dimanfaatkan dalam proses sterilisasi makanan dimana kuman dan

bakteri berbahaya di dalam makanan dapat dimatikan.

2.4.6. Sinar-XSinar-X dikenal luas dalam dunia kedokteran sebagai sinar Rontgen. Dipakai untuk

memeriksa organ bagian dalam tubuh. Tulang yang retak di bagian dalam tubuh dapat

terlihat menggunakan sinar-X ini.

Sinar-X berada pada rentang frekuensi 300 juta GHz (10 pangkat 17) dan 50 miliar

GHz (10 pangkat 19). Penemuan sinar-X dianggap sebagai salah satu penemuan penting

dalam fisika. Sinar-X ditemukan oleh ahli fisika Jerman bernama Wilhelm Rontgen saat

sedang mempelajari sinar katoda. Cara paling umum untuk memproduksi sinar-X adalah

melalui mekanisme yang disebut bremstrahlung atau radiasi perlambatan. Mekanisme ini

yang ditempuh oleh Rontgen saat pertama kali menghasilkan sinar-X. Dalam teori radiasi

gelombang elektromagnetik diketahui bahwa muatan listrik yang dipercepat (atau

diperlambat) akan menghasilkan gelombang elektromagnetik. Selain melalui radiasi

perlambatan, sinar-X juga dihasilkan dari proses transisi internal elektron di dalam atom

atau molekul.

www.12-ia4.blogspot.com14

Foto Hasil Penyinaran Sinar-X2.4.7. Sinar Gamma

Produksi Sinar Gamma oleh Inti AtomSinar gamma (seringkali dinotasikan dengan huruf Yunani gamma, γ) adalah sebuah

bentuk berenergi dari radiasi elektromagnetik yang diproduksi oleh radioaktivitas atau

proses nuklir atau subatomik lainnya seperti penghancuran elektron-positron.

Sinar gamma membentuk spektrum elektromagnetik energi-tertinggi. Mereka

seringkali didefinisikan bermulai dari energi 10 keV/ 2,42 EHz/ 124 pm, meskipun radiasi

elektromagnetik dari sekitar 10 keV sampai beberapa ratus keV juga dapat menunjuk

kepada sinar X keras. Penting untuk diingat bahwa tidak ada perbedaan fisikal antara

sinar gamma dan sinar X dari energi yang sama -- mereka adalah dua nama untuk radiasi

elektromagnetik yang sama, sama seperti sinar matahari dan sinar bulan adalah dua

nama untuk cahaya tampak. Namun, gamma dibedakan dengan sinar X oleh asal mereka.

Sinar gamma adalah istilah untuk radiasi elektromagnetik energi-tinggi yang diproduksi

oleh transisi energi karena percepatan elektron. Karena beberapa transisi elektron

memungkinkan untuk memiliki energi lebih tinggi dari beberapa transisi nuklir, ada

www.12-ia4.blogspot.com15

penindihan antara apa yang kita sebut sinar gamma energi rendah dan sinar-X energi

tinggi.

Sinar gamma merupakan sebuah bentuk radiasi mengionisasi; mereka lebih

menembus dari radiasi alpha atau beta (keduanya bukan radiasi elektromagnetik), tapi

kurang mengionisasi. Perlindungan untuk sinar γ membutuhkan banyak massa. Bahan

yang digunakan untuk perisai harus diperhitungkan bahwa sinar gamma diserap lebih

banyak oleh bahan dengan nomor atom tinggi dan kepadatan tinggi. Juga, semakin tinggi

energi sinar gamma, makin tebal perisai yang dibutuhkan. Bahan untuk menahan sinar

gamma biasanya diilustrasikan dengan ketebalan yang dibutuhkan untuk mengurangi

intensitas dari sinar gamma setengahnya. Misalnya, sinar gamma yang membutuhkan 1

cm (0,4 inchi) "lead" untuk mengurangi intensitasnya sebesar 50% jujga akan mengurangi

setengah intensitasnya dengan konkrit 6 cm (2,4 inchi) atau debut paketan 9 cm (3,6

inchi).Sinar gamma dari fallout nuklir kemungkinan akan menyebabkan jumlah kematian

terbesar dalam penggunaan senjata nuklir dalam sebuah perang nuklir. Sebuah

perlindungan fallout yang efektif akan mengurangi terkenanya manusia 1000 kali.

Sinar gamma memang kurang mengionisasi dari sinar alpha atau beta. Namun,

mengurangi bahaya terhadap manusia membutuhkan perlindungan yang lebih tebal.

Mereka menghasilkan kerusakan yang mirip dengan yang disebabkan oleh sinar-X,

seperti terbakar, kanker, dan mutasi genetika.

Dalam hal ionisasi, radiasi gamma berinteraksi dengan bahan melalui tiga proses

utama: efek fotoelektrik, penyebaran Compton, dan produksi pasangan

3.Spektrum optic

Spektrum optik (cahaya atau spektrum terlihat atau spektrum tampak) adalah

bagian dari spektrum elektromagnetik yang tampak oleh mata manusia. Radiasi

elektromagnetik dalam rentang panjang gelombang ini disebut sebagai cahaya tampak

atau cahaya saja. Tidak ada batasan yang tepat dari spektrum optik; mata normal

manusia akan dapat menerima panjang gelombang dari 400 sampai 700 nm, meskipun

beberapa orang dapat menerima panjang gelombang dari 380 sampai 780 nm. Mata yang

telah beradaptasi dengan cahaya biasanya memiliki sensitivitas maksimum di sekitar 555

nm, di wilayah kuning dari spektrum optik.

www.12-ia4.blogspot.com16

Panjang gelombang yang kasat mata didefinisikan oleh jangkauan spektral jendela

optik, wilayah spektrum elektromagnetik yang melewati atmosfer Bumi sebagian besar

tanpa dikurangi (meskipun cahaya biru dipencarkan lebih banyak dari cahaya merah,

salah satu alasan mengapai langit berwarna biru). Radiasi elektromagnetik di luar

jangkauan panjang gelombang optik, atau jendela transmisi lainnya, hampir seluruhnya

diserap oleh atmosfer.

Cahaya putih dipencarkan oleh sebuah prisma menjadi warna-warna dalam spektrum optik. Warna-warna di dalam spektrum

Meskipun spektrum optik adalah spektrum yang kontinu sehingga tidak ada batas

yang jelas antara satu warna dengan warna lainnya, tabel berikut memberikan batas kira-

kira untuk warna-warna spectrum :

ungu 380–450 nmbiru 450–495 nmhijau 495–570 nmkuning 570–590 nmjingga 590–620 nmmerah 620–750 nm

3.1. Radiasi ElektromagnetikRadiasi elektromagnetik adalah kombinasi medan listrik dan medan magnet yang

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

yang lain. Cahaya tampak adalah salah satu bentuk radiasi elektromagnetik. Penelitian

teoritis tentang radiasi elektromagnetik disebut elektrodinamik, sub-bidang

elektromagnetisme.

Gelombang elektromagnetik ditemukan oleh Heinrich Hertz. Setiap muatan listrik

yang memiliki percepatan memancarkan radiasi elektromagnetik. Waktu kawat (atau

panghantar seperti antena) menghantarkan arus bolak-balik, radiasi elektromagnetik

dirambatkan pada frekuensi yang sama dengan arus listrik. Bergantung pada situasi,

gelombang elektromagnetik dapat bersifat seperti gelombang atau seperti partikel.

Sebagai gelombang, dicirikan oleh kecepatan (kecepatan cahaya), panjang gelombang,

dan frekuensi. Kalau dipertimbangkan sebagai partikel, mereka diketahui sebagai foton,

www.12-ia4.blogspot.com17

dan masing-masing mempunyai energi berhubungan dengan frekuensi gelombang

ditunjukan oleh hubungan Planck E = Hν, di mana E adalah energi foton, h ialah konstanta

Planck — 6.626 × 10 −34 J·s — dan ν adalah frekuensi gelombang.

Einstein kemudian memperbarui rumus ini menjadi Ephoton = hν.

www.12-ia4.blogspot.com18

BAB 3PENUTUP

3.1. KesimpulanGelombang elektromagnetik adalah gelombang yang dihasilkan dari perubahan

medan magnet dan medan listrik secara berurutan, dimana arah getar vektor medan listrik

dan medan magnet saling tegak lurus.

Teori Maxwell Inti teori Maxwell mengenai gelombang elektromagnetik adalah: Perubahan medan listrik

dapat menghasilkan medan magnet. Cahaya termasuk gelombang elektromagnetik. Cepat

rambat gelombang elektromagnetik (c) tergantung dari permitivitas (ε) dan permeabilitas

(µ) zat.

Kecepatan gelombang elektromagnetik sama dengan kecepatan cahaya yang

dirumuskan :

εo = 8.85 x 10-12 C2/Nm2

µo = 12.56 x 10-7 wb/amp.m

C = 3 . 108 m/sKeterangan :

εo = permitivitas ruang hampa

µo = perbeabilitas ruang hampa

C = cepat rambat cahaya

Cepat rambat gelombang elektromagnetik dinyatakan dengan panjang gelombang

dan frekwensi :

c = λ.fKeterangan :c = cepat rambat gelombang elektromagnetik (3.108 m/s)

λ = panjang gelombang (m)

f = frekwensi (Hz)

www.12-ia4.blogspot.com19

oo

cµε .

1=

Spektrum Gelombang Elektromagnetik :

• Gelombang Radio dan Televisi

• Gelombang Mikro (Radar)

• Sinar Infra Merah

• Sinar Tampak

• Sinar UltraViolet

• Sinar Gamma

• Sinar X

Cahaya TampakSpektrum optik (cahaya atau spektrum terlihat) adalah bagian dari spektrum

elektromagnetik yang terlihat bagi mata manusia. Tidak ada batasan yang tepat dari

spektrum optik; mata normal manusia akan dapat menerima panjang gelombang dari 400

nm sampai 700 nm meskipun beberapa orang dapat menerima panjang gelombang dari

380 sampai 780 nm. Sebuah mata yang telah beradatasi-cahaya biasanya memiliki

sensitivitas maksimum di sekitar 555 nm, di wilayah kuning dari spektrum optik.

Radiasi ElektromagnetikRadiasi elektromagnetik adalah kombinasi medan listrik dan medan magnet yang

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

yang lain. Cahaya tampak adalah salah satu bentuk radiasi elektromagnetik. Penelitian

teoritis tentang radiasi elektromagnetik disebut elektrodinamik, sub-bidang

elektromagnetisme.

www.12-ia4.blogspot.com20

DAFTAR PUSTAKA

http://www.walter-fendt/phlle/emwave.htm

Dr. Ir. Bob Foster, M.M. FISIKA SMA Kelas XII, Jilid 3A “Erlangga”

Situs www.Sribd.com

Wikipedia / Gelombang Elektromagnetik

www.aktifisika.wordpress.com/Spektrum Gelombang Elektromagnetik « Dunia

Fisika.htm

www.12-ia4.blogspot.com21