makalah Bab 8 radiasi elektromagnetik faraday

34
FISIKA Radiasi Elektromagnetik Kelompok Faraday Balqis Fiona Jeremy M T Nousseva Renna Rian Natanael XII –MIA 5

Transcript of makalah Bab 8 radiasi elektromagnetik faraday

Page 1: makalah Bab 8 radiasi elektromagnetik faraday

FISIKA

Radiasi Elektromagnetik

Kelompok Faraday

Balqis FionaJeremy M T

Nousseva RennaRian Natanael

XII –MIA 5

Page 2: makalah Bab 8 radiasi elektromagnetik faraday

Kata Pengantar

Dengan menyebut nama Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha Panyayang, Kami panjatkan puja dan puji syukur atas kehadirat-Nya, yang telah melimpahkan rahmat, hidayah, dan inayah-Nya kepada kami, sehingga kami dapat menyelesaikan makalah fisika ini.

    Makalah fisika ini telah kami susun dengan maksimal dan mendapatkan bantuan dari berbagai pihak sehingga dapat memperlancar pembuatan makalah ini. Untuk itu kami menyampaikan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu di makalah ini.        Terlepas dari semua itu, Kami menyadari sepenuhnya bahwa masih ada kekurangan baik dari segi susunan kalimat maupun tata bahasanya. Oleh karena itu, kami menerima segala saran dan kritik dari pembaca agar kami dapat memperbaiki dari makalah fisika ini.        Akhir kata kami berharap semoga makalah fisika tentang radiasi elektromagnetik untuk masyarakat ini dapat memberikan manfaat maupun inpirasi terhadap pembaca.

                                                                                      Jakarta,  November 2015                                                                                             

     Penyusun

Page 3: makalah Bab 8 radiasi elektromagnetik faraday

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Gelombang Elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat

walau tidak ada medium. Energi elektromagnetik merambat dalam gelombang

dengan beberapa karakter yang bisa diukur, yaitu: panjang

gelombang/wavelength, frekuensi, amplitude/amplitude, kecepatan.

Amplitudo adalah tinggi gelombang, sedangkan panjang gelombang adalah

jarak antara dua puncak. Frekuensi adalah jumlah gelombang yang melalui

suatu titik dalam satu satuan waktu. Frekuensi tergantung dari kecepatan

merambatnya gelombang. Karena kecepatan energi elektromagnetik adalah

konstan (kecepatan cahaya), panjang gelombang dan frekuensi berbanding

terbalik. Semakin panjang suatu gelombang, semakin rendah frekuensinya,

dan semakin pendek suatu gelombang semakin tinggi frekuensinya.

Energi elektromagnetik dipancarkan, atau dilepaskan, oleh semua masa

di alam semesta pada level yang berbedabeda. Semakin tinggi level energi

dalam suatu sumber energi, semakin rendah panjang gelombang dari energi

yang dihasilkan, dan semakin tinggi frekuensinya. Perbedaan karakteristik

energi gelombang digunakan untuk mengelompokkan energi elektromagnetik.

Keberadaan gelombang elektromagnetik didasarkan pada hipotesis

Maxwell “ James Clark Maxwell ” dengan mengacu pada 3 fakta relasi antara

listrik dan magnet yang sudah ditemukan:

Page 4: makalah Bab 8 radiasi elektromagnetik faraday

1. Percobaan Oersted yang berhasil membuktikan : arus listrik dalam

konduktor menghasilkan medan magnet disekitarnya (jarum kompas

menyimpang bila di dekatkan pada kawat yang dialiri arus listrik).

2. Percobaan Faraday yang berhasil membuktikan batang konduktor yang

menghasilkan GGL induksi pada kedua ujungnya bila memotong medan

magnet

3. Percobaan Faraday yang menunjukkan perubahan fluks magnetik pada

kumparan menghasilkan arus induksi dalam kuparan tersebut. Didasarkan

pada penemuan Faraday “Perubahan Fluks magnetik dapat menimbulkan

medan listrik” dan arus pergeseran yang sudah dihipotesakan Maxwell

sebelumnya, maka Maxwell mengajukan suatu hipotesa baru : “Jika

perubahan fluks magnet dapat menimbulkan medan listrik maka

perubahan Fluks listrik juga harus dapat menimbulkan medan magnet”

Hipotesa ini dikenal dengan sifat simetri medan listrik dengan medan

magnet.

Bila Hipotesa Maxwell benar, konsekuensinya perubahan medan listrik

akan mengakibatkan medan magnet yang juga berubah serta sebaliknya dan

keadaan ini akan terus berulang. Medan magnet atau medan listrik yang

muncul akibat perubahan medan listrik atau medan magnet sebelumnya akan

bergerak (merambat) menjauhi tempat awal kejadian. Perambatan medan

listrik dan medan magnet inilah yang disebut sebagai gelombang

elektromagnetik.

Page 5: makalah Bab 8 radiasi elektromagnetik faraday

BAB II

ISI

A. Konsep Gelombang Elektromagnetik

1. Pembentukan Gelombang Elektromagnetik

Gelombang Elektromagnetik hanya dapat dibangkitkan oleh muatan

– muatan listrik yang selalu dipercepat, misalnya muatan listrik yang

bergetar atau disebut arus bolak – balik. Gelombang elektromagnetik

disebut juga radiasi elektromagnetik, yang terdiri atas getaran medan listrik

dan medan magnetik yang berjalam menjauh dari muatan – muatan yang

dipercepat.

Sebagai gambaran, misalnya kita memiliki dua bola dengan muatan

tak sejenis (dipol listrik), seperti ditunjukkan pada gambar 8.1. kita

mengetahui garis –garis medan listrik keluar dari muatan positif menuju

muatan negatif.

Mula – mula tegangan bolak – balik memberi muatan bola atas

positif sehingga medan listrik berarah ke bawah (sumbu y negatif).

Setengah periode kemudian, bola atas bermuatan negatif dan bola bawah

bermuatan positif. Hal ini menyebabkan medan listrik berbalik arah keatas

(sumbu y positif). Dengan demikian, kedua bola yang polaritasnya selalu

Page 6: makalah Bab 8 radiasi elektromagnetik faraday

bergantian menimbulkan medan listrik disekitarnya yang juga berubah –

ubah terhadap waktu.

Perubahan medan magnetik menimbulkan medan listrik (faraday)

sehingga Maxwell menyatakan bahwa perubahan medan listrik harus

menimbulkan medan magnetik. Muatan kedua bola selalu berubah

terhadap waktu secara sinusoida sehingga dihasilkan medan magnetik yang

juga selalu berubah terhadap waktu secara sinusoidal.

Perubahan medan magnetik secara sinusoidal ini membangkitkan

kembali medan listrik yang juga berubah secara sinusoidal. Demikian proses

ini berlangsung terus sehingga kita mendapatkan proses berantai dari

pembentukan megan magnetik dan medan listrik yang merambat ke segala

arah. Perubahan yang merambat umumnya disebut gelombang dan gejala

ini disebut Gelombang Elektromagnetik.

Gambar 2.8 menunjukan garis – garis medan listrik dan medan magnet

sehubungan dengan getaran dipol listrik. Akibat perubahan medan –

medan listrik sebagai sumber medan magnetik, garis – garis gaya (keduanya

listrik dan magnetik) dapat membebaskan diri dari dipol untuk membentuk

lookp-loop tertutup dan berjalan menjaduh dari dipol sebagai gelombang

elektromagnetik.

Page 7: makalah Bab 8 radiasi elektromagnetik faraday

Medan –medan listrik dan magnetik saling mendukung selama

gelombang – gelmbang berjalan menjauh dari dipol. Perubahan medan –

medan listrik merupakan sumber medan magnetik sehingga tidak mungkin

ada gelombang yang terdiri atas getaran medan listrik saja tanpa getaran

medan magnetik. Begitu juga perubahan medan – medan magnetik adalah

sumber medan listrik sehingga tidak mungkin ada gelombang yang tediri

atas getaran medan magnetik saja tanpa getaran medan listrik. Dengan

demikian tidak ada gelombang listrik atau megnetik, tetapi hanya

gelombang elektromagnetik.

2. Antena Dipol Listrik

Cara kerja antena dipol listrik sebagai pengirim sinyal (transmitter)

telah diuraikan pada gambar 8.2. antena dipol listrik terdiri atas dua batang

logam yang sebaris seperti sebuah batang yang panjang.

Batang disuplai dari pusatnya oleh arus bolak – balik. Dalam setengah

siklus, arus mengalir ke atas. Bagian atas antena memperoleh muatan

positif dan bagian bawahnya memperoleh muatan yang besarnya sama

tetapi negatif.

Ketika arus berbalik arah, kumpulan

muatan ini berkurang kemudian berbalik

negatif dan bagian bawahnya menjadi

bermuatan positif. Hasil dari menyuplai

arus bolak – balik keantena ini seperti

getaran dipol listrik yang telah dijelaskan

sebelumnya pada gambar 8.2.

Page 8: makalah Bab 8 radiasi elektromagnetik faraday

3. Hipotesis Maxwell

Tegangan bolak – balik menghasilkan muatan yang bergetar secara

sinusoidal pada dipol listrik. Seperti yang kita ketahui muatan yang bergetar

selalu mengalami percepatan dan muatan yang dipercepat menghasilkan

gelombang elektromagnetik. Teori terbentuknya gelombang

elektromagnetik ini dikemukakan oleh Maxwell.

Empat prinsip elektromagnetik maxwell :

1. Arus listrik pada suatu konduktor menimbulkan medan magnetik yang

arahnya melingkari konduktor tersebut (hukum ampere).

2. Konduktor yang bergerak memotong medan magnetik menimbulkan

GGL induksi pada ujung – ujung konduktor itu.

3. Perubahan fluks magnetik yang menembus bidang kumparan kawat

menimbulkan arus induksi pada kumparah kawat (hukum faraday).

4. Perubahan fluks listrik menimbulkan medan magnetik (hukum maxwell).

Maxwell kemudian mengungkapkan keempat prinsip dasar ini

kedalam empat persamaan dasar. Berdasarkan persamaan tersebut.

Mazwell kemudian mencoba menurunkan cepat rambat gelombang

elektromagnetik, c yaitu sebagai berikut.

c= 1√ μ0 ε0

μ0= permeabilitas vakum (4π x 10−7wbA

m)

ε 0= Permitivitas vakum (8,85 x 10−12C ² /N m ²

Page 9: makalah Bab 8 radiasi elektromagnetik faraday

c = Cepat rambat gelombang elektromagnetik (3x108m/s)

Permitivitas vakum berkaitan dengan sifat kelistrikan, sedangkan

permeabilitas vakum berkaitan dengan sifat kemagnetan. Nilai c=3 x 108m /s

tepat sama dengan cepat rambat cahaya dalam ruang hampa yang telah

diketahui oleh orang pada saat itu. Maxwell tidak percaya hasil hitungannya

ini adalah kebetulan belaka. Oleh karena itu, dengan yakin ia mengajukan

hipotesis adanya gelombang elektromagnetik dan bahwa cahaya termasuk

salah satu tipe gelombang elektromagnetik.

4. Pembentukan Hipotesis Maxwell dengan percobaan Hertz

Kecepatan perambatan gelombang elektromagnetik di ruang hampa

yang dihitung oleh Maxwell, memiliki besar yang sama dengan kecepatan

perambatan cahaya. Berdasarkan hasil ini, Maxwell mengemukakan bahwa

cahaya merupakan gelombang elektromagnetik. Gagasan ini secara umum

diterima oleh para ilmuwan, tetapi tidak sepenuhnya hingga akhirnya

gelombang elektromagnetik dapat dideteksi melalui eksperimen.

Gelombang elektromagnetik kali pertama dibangkitkan dan dideteksi

melalui eksperimen yang dilakukan oleh Heinrich Hertz (1857–1894) pada

tahun 1887, delapan tahun setelah kematian Maxwell. Hertz menggunakan

peralatan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar.

Page 10: makalah Bab 8 radiasi elektromagnetik faraday

Bagan percobaan Hertz. Dengan menggetarkan pemutus arus, terjadi getaran listrik pada

rangkaian sekunder yang nampak sebagai loncatan bunga api A. Pada kawat yang dilekukkan sampai

ujungujungnya berdekatan tampak terlihat adanya loncatan bunga api B.

Ketika sakelar S digetarkan, induktor (kumparan) Ruhmkorf

menginduksikan pulsa tegangan pada kumparan kedua yang terhubung

pada dua buah elektrode bola. Akibatnya, muatan listrik loncat secara

bolak-balik dari satu bola ke bola lainnya dan menimbulkan percikan.

Ternyata, kedua elektrode bola pada cincin kawat di sebelahnya juga

menampakkan percikan. Ini menunjukkan bahwa energi gelombang yang

dihasilkan oleh gerak bolak-balik muatan pada kedua elektrode pertama

telah berpindah kepada elektrode kedua pada cincin kawat.

Gelombang ini kemudian diukur kecepatannya dan tepat sama

dengan hasil perhitungan Maxwell, yakni 3 × 108 m/s. Selain itu, gelombang

ini juga menunjukkan semua sifat cahaya seperti pemantulan, pembiasan,

interferensi, difraksi, dan polarisasi. Hasil eksperimen Hertz ini merupakan

pembuktian dari teori Maxwell.

Sifat-sifat gelombang elektromagnetik yang didasarkan dari

eksperimen, yaitu sebagai berikut.

1. Merupakan perambatan getaran medan listrik dan medan magnet yang

saling tegak lurus terhadap arah rambatnya dan termasuk gelombang

transversal,

2. Tidak bermuatan listrik sehingga tidak dipengaruhi atau tidak dibelokkan

oleh medan listrik atau medan magnet,

3. Tidak bermassa dan tidak dipengaruhi medan gravitasi,

4. Merambat dalam lintasan garis lurus,

Page 11: makalah Bab 8 radiasi elektromagnetik faraday

5. Dapat merambat di ruang hampa,

6. Dapat mengalami pemantulan, pembiasan, interferensi, difraksi, serta

polarisasi, dan

7. Kecepatannya di ruang hampa sebesar 3 × 108 m/s.

5. Spektrum Gelombang Elektromagnetik

Jauh sebelum Maxwell meramalkan gelombang elektromagnetik,

cahaya telah dipandang sebagai gelombang. Akan tetapi, tidak seorang pun

tahu jenis gelombang apakah cahaya itu. Baru setelah adanya hasil

perhitungan Maxwell tentang kecepatan gelombang elektromagnetik dan

bukti eksperimen oleh Hertz, cahaya dikategorikan sebagai gelombang

elektromagnetik.

Tidak hanya cahaya yang termasuk gelombang elektromagnetik

melainkan masih banyak lagi jenis-jenis yang termasuk gelombang

elektromagnetik. Gelombang elektromagnetik telah dibangkitkan atau

dideteksi pada jangkauan frekuensi yang lebar. Jika diurut dari frekuensi

terbesar hingga frekuensi terkecil, yaitu sinar gamma, sinar-X, sinar

ultraviolet, sinar tampak (cahaya), sinar inframerah, gelombang mikro

(radar), gelombang televisi, dan gelombang radio. Gelombang-gelombang

ini disebut spektrum gelombang elektromagnetik.

Persamaan dasar gelombang elektromagnetik

C=λ f

Dengan :

λ=panjang gelombang(m)

f=frekuensi gelombang (Hz)

Page 12: makalah Bab 8 radiasi elektromagnetik faraday

Sifat – sifat gelombang elektromagnetik

1. Merupakan getaran medan listrik dan medan magnetik yang terjadi

bersamaan.

2. Dapat merambat melalui ruang hampa karena getarannya adalah

medan listrik dan medan magnetik yang tidak memerlukan medium.

3. Merupakan gelombang transversal karena getaran medan listrik

tegak lurus terhadap medan magnetik dan keduanya tegak lurus

terhadap arah pembatasnya. Energi gelombang terbagi sama pada

medan listrik dan medan magnetik tetapi medan listrik jauh lebih

besar dari pada medan magnetik karena E = cB.

4. Cepat rambat gelombang elektromagnetik dalam vakum merupakan

tetapan umum dan nilainya c = 3 x 108m/s

5. Seperti gelombang lainnya, gelombang elektromagnetik dapat

mengalami pemantulan (refleksi), pembiasan (refreaksi), interferensi,

dan difraksi (lenturan), serta polarisasi.

6. Gelombang elektromagnetik tidak disimpangkan baik oleh medan

listrik maupun medan magnetik, sebab tidak memiliki muatan listrik.

7. Seperti halnya cahaya, gelombang elektromagnetik disebut foron

(paket energi) karena tidak bermassa dan tidak bermuatan, tetapi

memiliki energi.

Page 13: makalah Bab 8 radiasi elektromagnetik faraday

Jangkauan frekuensi spektrum gelombang elektromagnetik ditunjukkan

pada Gambar.

Page 14: makalah Bab 8 radiasi elektromagnetik faraday

B. Penerapan Gelombang Elektromagnetik

1. Gelombang Radio

Frekuensi radio mengacu kepada spektrum

elektromagnetik di mana gelombang

elektromagnetik dapat dihasilkan oleh

pemberian arus bolak-balik ke sebuah antena.

Frekuensi seperti ini termasuk bagian dari

spektrum seperti dalam tabel di bawah ini.

Tabel Frekuensi Radio

Frekuensi Panjang gelombang Nama band Singkatan[1]

3 – 30 Hz 104 – 105 km Extremely low frequency ELF30 – 300 Hz 103 – 104 km Super low frequency SLF300 – 3000 Hz 100 – 103 km Ultra low frequency ULF3 – 30 kHz 10 – 100 km Very low frequency VLF30 – 300 kHz 1 – 10 km Low frequency LF300 kHz – 3 MHz 100 m – 1 km Medium frequency MF3 – 30 MHz 10 – 100 m High frequency HF30 – 300 MHz 1 – 10 m Very high frequency VHF300 MHz – 3 GHz 10 cm – 1 m Ultra high frequency UHF3 – 30 GHz 1 – 10 cm Super high frequency SHF30 – 300 GHz 1 mm – 1 cm Extremely high frequency EHF300 GHz - 3000 GHz 0.1 mm - 1 mm Tremendously high

frequencyTHF

Page 15: makalah Bab 8 radiasi elektromagnetik faraday

Catatan: di atas 300 GHz, penyerapan radiasi elektromagnetik oleh

atmosfer bumi begitu besar sehingga atmosfer secara efektif menjadi "opak"

ke frekuensi lebih tinggi dari radiasi elektromagnetik, sampai atmosfer menjadi

transparan lagi pada yang disebut jangka frekuensi infrared dan jendela

optikal.

Band ELF, SLF, ULF, dan VLF bertumpuk dengan spektrum AF, sekitar 20–

20,000 Hz. Namun, suara disalurkan oleh kompresi atmosferik dan

pengembangan, dan bukan oleh energi elektromagnetik.Penghubung listrik

didesain untuk bekerja pada frekuensi radio yang dikenal sebagai Penghubung

RF. RF juga merupakan nama dari penghubung audio/video standar, yang juga

disebut BNC (Bayonet Neill-Concelman).

Band frekuensi yang memiliki nama

Band III - 174–245 MHz ISM band ...... frekuensi tertentu bervariasi

Microwave (IEEE US)

Gelombang Mikro

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 GHz

K band 18 to 26 GHzKa band

26 to 40 GHz

V band 40 to 75 GHzW band

75 to 111 GHz

Page 16: makalah Bab 8 radiasi elektromagnetik faraday

Gelombang mikro (bahasa Inggris: microwave) adalah gelombang

elektromagnetik dengan frekuensi super tinggi (Super High Frequency,

SHF), yaitu di atas 3 GHz (3x109 Hz).

Jika gelombang mikro diserap oleh sebuah benda, akan muncul efek

pemanasan pada benda tersebut. Jika makanan menyerap radiasi

gelombang mikro, makanan menjadi panas dan masak dalam waktu

singkat. Proses inilah yang dimanfaatkan dalam oven microwave.

Gelombang mikro juga dimanfaatkan pada radar. radar digunakan

untuk mencari dan menentukan jejak suatu benda dengan gelombang

mikro dengan frekuensi sekitar 1010 Hz.

Perbandingan spektrum elektromagnet

2. Inframerah

Inframerah adalah radiasi elektromagnetik dari panjang gelombang

lebih panjang dari cahaya tampak, tetapi lebih pendek dari radiasi

gelombang radio.

Namanya berarti "bawah merah" (dari bahasa Latin infra, "bawah"),

merah merupakan warna dari cahaya tampak dengan gelombang

Spektrum elektromagnetik

Nama Panjang gelombang Hertz (Hz) Energi foton (eV)Sinar gamma kurang dari 0,02 nm lebih dari 15 EHz lebih dari 62,1 keV

Sinar-X 0,01 nm – 10 nm 30 EHz – 30 PHz 124 keV – 124 eVUltraungu 10 nm – 400 nm 30 PHz – 750 THz 124 eV – 3 eV

sinar tampak 390 nm – 750 nm 770 THz – 400 THz 3,2 eV – 1,7 eVInframerah 750 nm – 1 mm 400 THz – 300 GHz 1,7 eV – 1.24 meVGelombang

mikro1 mm – 1 meter 300 GHz – 300 MHz 1,24 meV – 1,24 µeV

Gelombang radio 1 mm – 100.000 km 300 GHz – 3 Hz 1,24 meV – 12,4 feV

Page 17: makalah Bab 8 radiasi elektromagnetik faraday

terpanjang. Radiasi inframerah memiliki jangkauan tiga "order" dan

memiliki panjang gelombang antara 700 nm dan 1 mm. Inframerah

ditemukan secara tidak sengaja oleh Sir William Herschell, astronom

kerajaan Inggris ketika ia sedang mengadakan penelitian mencari bahan

penyaring optis yang akan digunakan untuk mengurangi kecerahan gambar

matahari pada teleskop tata suryaKarakteristik

tidak dapat dilihat oleh manusia

tidak dapat menembus materi yang tidak tembus pandang

dapat ditimbulkan oleh komponen yang menghasilkan panas

Panjang gelombang pada inframerah memiliki hubungan yang

berlawanan atau berbanding terbalik dengan suhu. Ketika suhu

mengalami kenaikan, maka panjang gelombang mengalami penurunan.

Jenis-jenis inframerah berdasarkan panjang gelombang

Inframerah jarak dekat dengan panjang gelombang 0.75 – 1.5 µm

Inframerah jarak menengah dengan panjang gelombang 1.50 – 10 µm

Inframerah jarak jauh dengan panjang gelombang 10 – 100 µm

Kegunaan Inframerah dalam kehidupan

1. Kesehatan Mengaktifkan molekul air dalam tubuh. Hal ini disebabkan karena

inframerah mempunyai getaran yang sama dengan molekul air.

Sehingga, ketika molekul tersebut pecah maka akan terbentuk

molekul tunggal yang dapat meningkatkan cairan tubuh.

Page 18: makalah Bab 8 radiasi elektromagnetik faraday

Meningkatkan sirkulasi mikro. Bergetarnya molekul air dan pengaruh

inframerah akan menghasilkan panas yang menyebabkan pembuluh

kapiler membesar, dan meningkatkan suhu kulit, memperbaiki

sirkulasi darah dan mengurani tekanan jantung.

Meningkatkan metabolisme tubuh. jika sirkulasi mikro dalam tubuh

meningkat, racun dapat dibuang dari tubuh kita melalui

metabolisme. Hal ini dapat mengurangi beban liver dan ginjal.

Mengembangkan Ph dalam tubuh. Sinar inframerah dapat

membersihkan darah, memperbaiki tekstur kulit dan mencegah

rematik karena asam urat yang tinggi.

Inframerah jarak jauh banyak digunakan pada alat-alat kesehatan.

Pancaran panas yang berupa pancaran sinar inframerah dari organ-

organ tubuh dapat dijadikan sebagai informasi kondisi kesehatan

organ tersebut. Hal ini sangat bermanfaat bagi dokter dalam

diagnosis kondisi pasien sehingga ia dapat membuat keputusan

tindakan yang sesuai dengan kondisi pasien tersebut. Selain itu,

pancaran panas dalam intensitas tertentu dipercaya dapat digunakan

untuk proses penyembuhan penyakit seperti cacar. Contoh

penggunaan inframerah yang menjadi trend saat ini adalah adanya

gelang kesehatan. Dengan memanfaatkan inframerah jarak jauh,

gelang tersebut dapat berperang dalam pembersihan dalam tubuh

dan pembasmian kuman atau bakteri.

2. Bidang komunikasi

Adanya sistem sensor inframerah. Sistem sensor ini pada dasarnya

menggunakan inframerah sebagai media komunikasi yang

Page 19: makalah Bab 8 radiasi elektromagnetik faraday

menghubungkan antara dua perangkat. Penerapan sistem sensor

infra ini sangat bermanfaat sebagai pengendali jarak jauh, alarm

keamanan, dan otomatisasi pada sistem. Adapun pemancar pada

sistem ini terdiri atas sebuah LED inframerah yang telah dilengkapi

dengan rangkaian yang mampu membangkitkan data untuk

dikirimkan melalui sinar inframerah, sedangkan pada bagian

penerima biasanya terdapat foto transistor, fotodioda, atau modulasi

infra merah yang berfungsi untuk menerima sinar inframerah yang

dikirimkan oleh pemancar.

Adanya kamera tembus pandang yang memanfaatkan sinar

inframerah. Sinar inframerah memang tidak dapat ditangkap oleh

mata telanjang manusia, namun sinar inframerah tersebut dapat

ditangkap oleh kamera digital atau video handycam. Dengan adanya

suatu teknologi yang berupa filter iR PF yang berfungi sebagai

penerus cahaya infra merah, maka kemampuan kamera atau video

tersebut menjadi meningkat. Teknologi ini juga telah diaplikasikan ke

kamera handphone

Untuk pencitraan pandangan seperti nightscoop

Inframerah digunakan untuk komunikasi jarak dekat, seperti pada

remote TV. Gelombang inframerah itu mudah untuk dibuat,

harganya relatif murah, tidak dapat menembus tembok atau benda

gelap, serta memiliki fluktuasi daya tinggi dan dapat diinterfensi oleh

cahaya matahari.

Page 20: makalah Bab 8 radiasi elektromagnetik faraday

Sebagai alat komunikasi pengontrol jarak jauh. Inframerah dapat

bekerja dengan jarak yang tidak terlalu jauh (kurang lebih 10 meter

dan tidak ada penghalang)

Sebagai salah satu standardisasi komunikasi tanpa kabel. Jadi,

inframerah dapat dikatakan sebagai salah satu konektivitas yang

berupa perangkat nirkabel yang digunakan untuk mengubungkan

atau transfer data dari suatu perangkat ke parangkat lain.

Penggunaan inframerah yang seperti ini dapat kita lihat pada telepon

genggam dan laptop yang memiliki aplikasi inframerah. Ketika kita

ingin mengirim berkas ke telepon genggam, maka bagian infra harus

dihadapkan dengan modul inframerah pada PC. Selama proses

pengiriman berlangsung, tidak boleh ada benda lain yang

menghalangi. Fungsi inframerah pada telepon genggam dan laptop

dijalankan melalui teknologi IrDA (Infra red Data Acquition). IrDA

dibentuk dengan tujuan untuk mengembangkan sistem komunikasi

via inframerah.

3. Kelebihan inframerah dalam pengiriman data

Pengiriman data dengan infra merah dapat dilakukan kapan saja,

karena pengiriman dengan inframerah tidak membutuhkan sinyal.

Pengiriman data dengan infra merah dapat dikatakan mudah karena

termasuk alat yang sederhana.

Pengiriman data dari ponsel tidak memakan biaya (gratis)

4. Kelemahan inframerah dalam pengiriman data

Page 21: makalah Bab 8 radiasi elektromagnetik faraday

Pada pengiriman data dengan inframerah, kedua lubang inframerah

harus berhadapan satu sama lain. Hal ini agak menyulitkan kita

dalam mentransfer data karena caranya yang merepotkan.

Inframerah sangat berbahaya bagi mata, sehingga jangan sekalipun

sorotan inframerah mengenai mata

Pengiriman data dengan inframerah dapat dikatakan lebih lambat

dibandingkan dengan rekannya Bluetooth.

5. Bidang keruangan

Inframerah yang dipancarkan dalam bentuk sinar inframerah

terhadap suatu objek, dapat menghasilkan foto inframerah. 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 suatu gedung dapat digunakan untuk

mengetahui dari zona bagian mana dari gedung itu yang menghasilkan

panas berlebihann sehingga dapat dilakukan perbaikan-perbaikan yang

diperlukan.

6. Bidang Industri

Lampu inframerah. Merupakan lampu pijar yang kawat pijarnya

bersuhu di atas ±2500°K. hal ini menyebabkan sinar inframerah yang

dipancarkannya menjadi lebih banyak daripada lampu pijar biasa.

Lampu infra merah ini biasanya digunakan untuk melakukan proses

pemanasan di bidang industri.

Page 22: makalah Bab 8 radiasi elektromagnetik faraday

Pemanasan inframerah. Merupakan suatu kondisi ketika energi

inframerah menyerang sebuah objek dengan kekuatan energi

elektromagnetik yang dipancarkan di atas -273 °C (0°K dalam suhu

mutlak). Pemanasan inframerah banyak digunakan pada alat-alat

seperti, pemanggang dan bola lampu (90% panas – 10% cahaya).

3. Cahaya Tampak

Cahaya tampak sebagai radiasi elektromagnetik yanag paling dikenal

oleh kita dapat didefinisikan sebagai dari spectrum gelombang

elektromagnetik yang dapat dideteksi oleh mata manusia. Panjang

gelombang cahaya tampak bervariasi bergantung pada warnanya, mulai

dari panjang gelombang kira-kira 4×10−7m untuk cahaya ungu hingga

7×10−7m untuk cahaya merah. Salah satu penggunaanya dalam serat optic

pada bidang telekomunikasi dan kedokteran.

4. Sinar Ultraviolet

Sinar ultraviolet memiliki jangkauan frekuensi antara 1015−1016Hz atau

dalam daerah panjang gelombang 10−8−10−7m. Sinar ultraviolet dihasilkan

oleh atom dan molekul dalam nyala listrik. Energi sinar ultraviolet kira-kira

sama dengan energy yang diperlukan untuk reaksi kimia. Ultraviolet dapat

memendarkan barium platina sianida dan menghitamkan pelat foto yang

berlapis perak bromide. Sinar ultraviolet dari matahari juga merangsang

badan kita untuk menghasilkan vit D yang diperlukan untuk tulang.

Dibutuhkan juga untuk proses fotosintesis.

Page 23: makalah Bab 8 radiasi elektromagnetik faraday

1. Sinar ultraviolet juga membunuh bakteri dan virus. Oleh karena itu

digunakan untuk mensterilkan ruangan operasi rumah sakit berikut

instrument-instrument untuk pembedahan.

2. Matahari merupakan sumber sinar ultraviolet. Sebelum cahaya dari

matahari mengenai permukaan bumi. Bumi,molekul ozon (O3) yang

terdapat di lapisan atmosfer berfungsi menyerap sinar ultraviolet

berlebih sehingga sinar ultraviolet yang mengenai permukaan bumi

tidak membahayakan kehidupan bumi. Walau demikan, jika anda terlalu

sering terkena sinar UV menyebabkan perubahan warna kulit menjadi

kehitaman dan menyebabkan katarak mata.

3. Bahan Kimia tertentu berpendar ketika sinar UV jatuh pada bahan

tersebut. Bahan itu menyerap UV dan memancarkan cahaya tampak

hingga bersinar.

5. Sinar-X

Sinar-X memiliki jangkauan frekuensi antara 1016−1020Hz. Panjang

gelombangnya sangat pendek, yaitu 10−10−10−6cm. Sinar-X memiliki daya

tembus yang kuat karena panjang gelombangnya sangat pendek. Daya

tembusnya bergantung pada frekuensi. Semakin tinggi frekuesi,semakin

kuat daya tembusnya. Daya tembus sinar-X juga bergantung pada jenis

bahan yang ditembusnya. Sinar-X dapat menembus buku tebal, kayu

setebal beberapa sentimeter, dan pelat aluminium setebal 1 cm. Akan

tetapi lapisan besi, tembaga, dan terutama timbel dengan ketebalan

beberapa millimeter tidak dapat ditembus sama sekali.

Page 24: makalah Bab 8 radiasi elektromagnetik faraday

6. Sinar Gamma

Sinar gamma memiliki jangkauan frekuensi antara 1020−1025 Hz atau

panjang gelombang antara 10−15−10−10cm. daya tembusnya besar sekali

sehingga dapat menembus pelat timbel atau pelat besi yang tebalnya

beberapa sentimeter. Deya tembus yang sangat besar ini menyebabkan

efek yang serius jika diserap oleh jaringan hidup. Dengan pengontrolan,

sinar ini digunakan untuk membunuh sel – sel kanker dan mensterilkan

peralatan rumah sakit. Sinar gamma juga dapat digunakan untuk

memeriksa cacat – cacat pada logam.

Sinar gamma dihasilkan dari peristiwa peluruhan inti radioaktif, yaitu

keadaan saat inti atom unsur yang tidak stabil meluruh menjadi inti atom

yang stabil dengan memancarkan sinar radioaktif, yaitu sinar alfa, sinar

beta, dan sinar gamma. Sinar gamma tidak memiliki massa maupun muatan

listrik sehingga di golongkan sebagai gelombang elektromagnetik. Dua sinar

lainnya memiliki massa dan muatan listrik sehingga merupakan partikel.

Tingkat radiasinya dipantai oleh tabung geiger muller sbagai detektor sinar

gamma.