BAB
I
PENDAHULUAN
A. LATAR
BELAKANG
Kemajuan
teknologi saat ini semakin meningkat dalam penggunaan gelombang elekromagnetik
dalam kehidupan sehari-hari. Kemajuan ini disebabkan oleh salah seorang ahli
fisikawan meneliti tentang Gelombang elektromagnetik yaitu Hipotesis Maxwell,
Hipotesis ini yang melahirkan/memunculkan gagasan baru tentang gelombang
elektromagnetik. Keberhasilan Maxwell dalam menemukan teori gelombang
elektromagnetik membuka cakrawala baru di dunia komunikasi. Keberhasilannya
dapat dilihat dari Sistem komunikasi radio, televisi, telepon genggam, dan
radar yang merupakan keberhasilan Oleh Maxwell.
Dunia terasa
begitu kecil sehingga berbagai peristiwa yang terjadi di belahan bumi, tidak
peduli jauhnya, dapat segera diketahui dan disebarluaskan melalui sarana yang
memanfaatkan gelombang elektromagnetik, bahkan dunia di luar bumi.
Kegunaan
Elektromagnetik tidak hanya bermanfaat di bidang teknologi, tetapi merambah ke
bidang kehidupan lainnya, antara lain yaitu bidang kedokteran, bidak industri,
bidang pangan, dan lain-lain.
B. RUMUSAN
MASALAH
1.
Apakah
yang dimaksud Gelombang Elektromagnetik ?
2.
Apa
saja Spektrum dari Gelombang Elektromagnetik ?
3.
Apa
saja Karasteristik Gelombang Elektromagnetik ?
4.
Bagaimana
peranan Gelombang Elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari ?
C. TUJUAN
1.
Dapat
mengetahui yang dimaksud Gelombang Elektromagnetik
2.
Dapat
menjelaskan macam-macam Gelombang Elektromagnetik
3.
Dapat
menjelaskan karasteristik masing-masing Gelombang Elektromagnetik
4.
Dapat
menjelaskan pemanfaatan Gelombang Elektromagnetik dalam berbagai bidang
kehidupan
BAB
II
PEMBAHASAN
A. GELOMBANG
ELEKTROMAGNETIK
1. Pengertian
Gelombang Elektromagnetik
Medan magnet yang berubah terhadap waktu dapat
membangkitkan medan listrik yang juga berubah-ubah terhadap waktu, dan medan
listrik yang berubah terhadap waktu juga dapat menghasilkan medan magnet. Jika
proses ini berlangsung secara kontinu maka akan dihasilkan medan magnet dan
medan listrik secara kontinu. Jika medan magnet dan medan listrik ini secara
serempak merambat (menyebar) di dalam ruang ke segala arah maka ini merupakan
gejala gelombang. Gelombang semacam ini disebut gelombang elektromagnetik
karena terdiri dari medan listrik dan medan magnet yang merambat dalam ruang.
Jadi, gelombang elektromagnetik adalah perpaduan
getaran medan listrik dan medan magnetik yang bergetar secara sinusoidal dengan
arah getar tegak lurus dengan arah rambatan dan merambat tanpa memerluakan
medium perantara.
2. Sifat-Sifat
Gelombang Elektromagnetik
Sifat-sifat gelombang elektromagnetik di antaranya
dapat dijelaskan seperti berikut :
1.
Gelombang elektromagnetik tidak membutuhkan medium
dalam merambat. Dari sifat
inilah dapat dijelaskan mengapa gelombang elektromagnetik dapat merambat dalam
suatu medium maupun di ruang hampa.
2.
Gelombang elektromagnetik tidak dibelokkan oleh medan
listrik maupun medan magnet.
Sifat ini juga dapat membuktikan bahwa gelombang elektromagnetik tidak bermassa
dan tidak bermuatan karena medan magnet dan medan listrik hanya mempengaruhi
partikel yang bermuatan.
3.
Gelombang elektromagnetik termasuk gelombang tranversal. Seperti halnya gelombang tranversal lainnya, maka
gelombang elektromagnetik akan memiliki sifat-sifat sebagai berikut :
a.
Dapat
mengalami pemantulan (refleksi).
b.
Dapat
mengalami pembiasan (refraksi).
c.
Dapat
mengalami interferensi (gabungan atau superposisi).
d.
dapat
mengalami difraksi (pelenturan).
e.
Dapat
mengalami polarisasi.
4. Semua
spektrum gelombang elektromagnetik memiliki kecepatan yang sama dan hanya
tergantung pada mediumnya.
B. SPEKTRUM
GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
Susunan semua
bentuk gelombang elektromagnetik berdasarkan panjang gelombang dan frekuensinya
disebut spektrum elektromagnetik. Gambar spectrum elektromagnetik disusun
berdasarkan panjang gelombang (diukur dalam satuan m) mencakup kisaran energi yang sangat rendah, dengan panjang
gelombang tinggi dan frekuensi rendah, seperti gelombang radio sampai ke energi
yang sangat tinggi, dengan panjang gelombang rendah dan frekuensi tinggi
seperti radiasi X-ray dan Gamma Ray. Urutan spektrum gelombang elektromagnetik
dari frekuensi terkecil hingga terbesar adalah :
1. Gelombang
Radio
Gelombang radio dikelompokkan menurut panjang
gelombang atau frekuensinya. Jika panjang gelombang tinggi, maka pasti
frekuensinya rendah atau sebaliknya. Frekuensi gelombang radio mulai dari 30
kHz ke atas dan dikelompokkan berdasarkan lebar 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 antena dan diterima oleh antena pula. Kamu tidak dapat
mendengar radio secara langsung, tetapi penerima radio akan mengubah terlebih
dahulu energi gelombang menjadi energi bunyi.
a. Gelombang
Radio AM (Amplitudo Mudulation)
Informasi yang dipancarkan oleh antena yang berupa
suara dibawa gelombang radio berupa perubahan amplitudo yang disebut amplitudo
modulasi (AM). Gelombang AM mempunyai frekuensi antaraHz sampai Hz. Gelombang tersebut memiliki sifat mudah
dipantulkan oleh lapisan ionosfer bumi, sehingga mampu mencapai jangkauan yang
sangat jauh dari stasiun pemancar radio. Kelemahan gelombang radio AM adalah
sering terganggu oleh gejala kelistrikan di udara, sehingga gelombang yang
ditangkap pesawat radio kadang terdengar berisik.
b. Gelombang
Radio FM (Frequency Modulation)
Gelombang radio FM dan mempunyai frekuensi
sekitar Hz. Radio FM menggunakan
gelombang ini sebagai pembawa berita/informasi. Informasi dibawa dengan cara
frekuensi modulasi (FM). Pemancar FM lebih jernih jika dibandingkan dengan
pemancar AM. Hal ini dikarenakan gelombang radio FM tidak terpengaruh oleh
gejala kelistrikan di udara. Gelombang radio FM tidak dapat dipantulkan oleh
ionosfer bumi, sehingga tidak dapat menjangkau tempat-tempat yang jauh di
permukaan bumi. Supaya jangkauan gelombang jauh diperlukan stasiun penghubung (relay), yang ditempatkan di satelit atau
di permukaan bumi.
2. Gelombang
televisi
Gelombang ini merambat lurus dan tidak dapat
dipantulkan oleh lapisan atmosfer, sehingga diperlukan stasiun penghubung yang
terletak pada tempat yang tinggi atau satelit sebagai penghubung.
3. Gelombang
mikro
Gelombang mikro (mikrowaves)
adalah gelombang radio dengan frekuensi paling tinggi yaitu diatas 3 GHz. Jika
gelombang mikro diserap oleh sebuah benda, maka akan muncul efek pemanasan pada
benda itu. Jika makanan menyerap radiasi gelombang mikro, maka makanan menjadi
panas dalam selang waktu yang sangat singkat. Proses inilah yang dimanfaatkan
dalam microwave oven untuk memasak makanan dengan cepat dan ekonomis.
4. Radar
Radar (radio
detecting and ranging) digunakan untuk pemancar dan penerima gelombang
elektromagnetik. Digunakan di bandara untuk mendeteksi adanya pesawat yang
terbang atau meninggalkan bandara.
5. Sinar
Inframerah
Sinar inframerah meliputi daerah frekuensi 1011 Hz
sampai 1014 Hz atau daerah panjang gelombang 10-4 cm sampai 10-1
cm. jika kamu memeriksa spektrum yang dihasilkan oleh sebuah lampu pijar dengan
detektor yang dihubungkan pada miliampermeter, maka jarum ampermeter sedikit
diatas ujung spektrum merah. Sinar yang tidak dilihat tetapi dapat dideteksi di
atas spektrum merah itu disebut radiasi inframerah.
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.
6. Cahaya
tampak
Cahaya tampak sebagai radiasi elektromagnetik yang
paling dikenal oleh kita dapat didefinisikan sebagai bagian dari spektrum
gelombang elektromagnetik yang dapat dideteksi oleh mata manusia. Panjang
gelombang tampak nervariasi tergantung warnanya mulai dari panjang gelombang
kira-kira 4×10-7 m untuk cahaya violet (ungu) sampai 7×10-7
m untuk cahaya merah. Kegunaan cahaya
salah satunya adlah penggunaan laser dalam serat optik pada bidang
telekomunikasi dan kedokteran.
7. 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 adalah sumber utama yang memancarkan
sinar ultraviolet dipermukaan bumi, lapisan ozon yang ada dalam lapisan atas
atmosferlah yang berfungsi menyerap sinar ultraviolet dan meneruskan sinar
ultraviolet yang tidak membahayakan kehidupan makluk hidup dibumi.
8. Sinar
X
Sinar X mempunyai frekuensi berkisar 10 Hz. panjang
gelombangnya sangat pendek yaitu berkisar 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.
9. Sinar
Gamma
Sinar gamma mempunyai frekuensi sekitar 10 Hz atau
panjang gelombang sekitar 10 cm. Daya tembus paling besar, yang menyebabkan
efek yang ser jika diserap oleh jaringan tubuh.
C. PENERAPAN
SPEKTRUM GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
1. Gelombang
Radio
Gelombang ini diaplikasikan sebagai alat komunikasi,
sebagai pembawa informasi dari satu tempat ke tempat lain. Gelombang radio
banyak digunakan, terutama dalam bidang telekomunikasi, seperti handphone,
televisi, dan radio. Di antara spektrum gelombang elektromagnetik, gelombang
radio termasuk ke dalam spektrum yang memiliki panjang gelombang terbesar dan
memiliki frekuensi paling kecil.
2. Gelombang
Televisi
Gelombang televisi lebih tinggi frekuensinya dari
gelombang radio FM. Sebagaimana gelombang radio FM, gelombang televisi membawa
informasi gambar dan suara. Gelombang ini tidak dipantulkan oleh ionosfer bumi,
sehingga diperlukan penghubung dengan satelit atau di permukaan bumi untuk
tempat yang sangat jauh. Misalnya di wilayah Bukittinggi dibangun sebuah
stasiun penghubung (relay) yang
letaknya dipuncak Gunung Marapi.
3. Gelombang
Mikro
Gelombang mikro ini dimanfaatkan pada pesawat radar (radio detection and ranging). Gelombang
radar diaplikasikan untuk mendeteksi suatu objek, memandu pendaratan pesawat
terbang, membantu pengamatan di kapal laut dan pesawat terbang pada malam hari
atau cuaca kabut, serta untuk menentukan arah dan posisi yang tepat.Selain itu,
Gelombang ini dimanfaatkan dalam alat microwave, dan analisis struktur molekul
dan atomik.
Di pangkalan udara, radar digunakan untuk mendeteksi
dan memandu pesawat terbang untuk mendarat dalam keadaan cuaca buruk. Antena
radar memiliki dua fungsi, yaitu sebagai pemancar gelombang dan penerima
gelombang.
4. Radar
Radar biasa digunakan di bandara untuk mendeteksi
adanya pesawat yang terbang atau meninggalkan bandara.
5. Sinar
Inframerah
1.
Di
bidang kedokteran, radiasi inframerah diaplikasikan sebagai terapi medis
seperti penyembuhan penyakit encok dan terapi saraf. Sirkulasi darah dalam
tubuh Anda dapat terlihat dengan menggunakan bantuan sinar inframerah.
2.
Pada
bidang militer, dibuat teleskop inframerah yang digunakan melihat di tempat
yang gelap atau berkabut. Hal ini mungkin karena sinar infra merah tidak banyak
dihamburkan oleh partikel udara. Selain itu, sinar infra merah dibidang militer
dimanfaatkan satelit untuk memotret permukaan bumi meskipun terhalang oleh
kabut atau awan. Misalkan, Seorang tentara yang sedang berperang dapat melihat
musuhnya dalam kegelapan dengan bantuan kacamata inframerah yang dapat melihat
hawa panas dari seseorang. Dengan menggunakan kacamata ini dengan sangat mudah
seseorang dapat ditemukan dalam ruangan gelap.
3.
Di
bidang elektronika, infra merah dimanfaatkan pada remote kontrol peralatan
elektronik seperti TV dan VCD. Unit kontrol berkomunikasi dengan peralatan
elektronik melalui reaksi yang dihasilkan oleh dioda pancar cahaya (LED).
6. Sinar
Tampak (Cahaya)
Manfaat Sinar Tampak yaitu membantu penglihatan
manusia. Juga dimanfaatkan untuk sebagai penerangan, sinar tampak digunakan
juga pada tempat-tempat hiburan, rumah sakit, industri, dan telekomunikasi.
7. Sinar
Ultraviolet
1.
Sinar
Ultraviolet dapat digunakan dalam teknik spektroskopi yaitu untuk mengetahui
kandungan unsur-unsur pada suatu bahan.
2.
Dalam
perkembangannya sinar Ultraviolet diketahui dapat mempengaruhi kecepatan
pertumbuhan sel, dapat digunakan untuk memicu perkembangan ternak seperti sapi
dan babi.
3.
Sinar
ultraviolet dari matahari dalam kadar tertentu dapat merangsang badan Anda
menghasilkan vitamin D .
4.
Secara
khusus, sinar ultra violet juga dapat diaplikasikan untuk membunuh kuman.
5.
Bidang
Perbankan, dimanfaatkan untuk memeriksa apakah tanda tangan Anda di slip
penarikan uang sama dengan tanda tangan dalam buku tabungan.
8. Sinar
X
1.
Bidang
Kedokteran, Sinar X dapat dimanfaatkan dalam bidang radiologi yaitu mendeteksi
organ-organ tubuh seperti tulang, jantung, paru-paru, ginjal, dan organ
lainnya. Pemanfaatan inilah yang kita kenal foto Rontgen.
2.
Bidang
Industri, dimanfaatkan untuk menganalisis struktur kristal.
9. Sinar
Gamma
1.
Sinar
gamma dapat digunakan sebagai sistem perunut aliran suatu fluida ( misalnya
aliran PDAM ). Tujuannya untuk mendeteksi adanya kebocoran pipa. Jika zat radioaktif di bawah ambang batas
bahaya dialirkan dalam fluida maka saat terjadi kebocoran maka radiasi Sinar
gamma akan dapat dideteksi.
2.
Sinar
gamma banyak digunakan sebagai bahan sterilisasi bahan makanan kaleng dan
pendeteksi keretakan batang baja. Jika massa berlakunya masih aman maka tidak
usah terlalu kawatir dengan kebersihannya. Kuman atau bateri penyebab
penyakitnya telah disterilisasi dengan Sinar gamma. Selain itu, sinar gamma dapat digunakan untuk
melihat kerusakan pada logam.
3.
Sinar
gamma banyak dimanfaatkan dalam bidang kedokteran, diantaranya untuk mengobati
penyakit kanker dan mensterilkan peralatan rumah sakit. Selain itu, sinar gamma
dapat digunakan untuk melihat kerusakan pada logam.
BAB
III
PENUTUP
A.
KESIMPULAN
Gelombang
elektromagnetik adalah perpaduan getaran medan listrik dan medan magnetik yang
bergetar secara sinusoidal dengan arah getar tegak lurus dengan arah rambatan
dan merambat tanpa memerluakan medium perantara.
Spektrum
elektromagnetik merupakan susunan semua bentuk gelombang elektromagnetik
berdasarkan panjang gelombang dan frekuensinya. Macam-macam sperktrum dari
terkecil hingga terbesar :
1.
Gelombang
radio
2.
Gelombang
televisi
3.
Gelombang
mikro
4.
Radar
5.
Sinar
inframerah
6.
Sinar
tampak (cahaya)
7.
Sinar
ulraviolet
8.
Sinar
X
9.
Sinar
gamma
B.
SARAN
Demikianlah makalah ini penulis buat dengan masih
terdapat kekurangan. Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang
sifatnya membangun untuk tercapainya suatu kesempurnaan sesuai dengan kaidah-kaidah
penulisan makalah.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar