Soal Fisika Syarifah Nihlah Yahya

Syarifah Nihlah Yahya

X-7 SMAN 5 Balikpapan

Fisika – Gelombang Elektromagnetik

A. Sejarah Penemuan Gelombang Elektromagnetik

Seorang fisikawan Skotlandia, James Clark Maxwell mengemukakan bahwa perubahan medan magnet dapat menimbulkan medan listrik. Maxwell mendukung dugaannya dengan berbagai perhitungan teoritis. Dan, berdasarkan hasil telaah teori dan pemikirannya, Maxwell meramalkan keberadaan suatu gelombang transversal yang dapat merambat dalam ruang hampa. Gelombang itu terjadi karena interaksi antara medan magnet dan medan listrik sehingga disebut gelombang elektromagnetik.

B. Teori Maxwell tentang Gelombang Elektromagnetik

Berdasarkan perhitungan teoritis, Maxwell menyimpulkan bahwa cepat rambat gelombang elektromacnetik itu bergantung pada dua besaran, yaitu permitivitas listrik () dan permeabilitas magnet (). Di ruang hampa dimana nilai permitivitas listriknya dan permeabilitas magnetnya , cepat rambat gelombang elektromagnetik memenuhi persamaan:

Keterangan:

c = cepat rambat gelombang elektromagnetik (di ruang hampa dibulatkan menjadi

c = )

= permivitas listrik ()

Permeabilitas magnet ()

Cepat rambat gelombang elektromagnetik sama dengan cepat rambat cahaya di ruang hampa dan Maxwell beranggapan bahwa cahaya merupakan gelombang elektromagnetik.

C. Spektrum Gelombang Elektromagnetik

Spektrum gelombang elektromagnetik terdiri dari berbagai jenis, yang dibedakan berdasarkan frekuensi atau panjang gelombangnya.

Urutan spektrumgelombang elektromagnetik dari gelombang yang mempunyai panjang gelombang terpanjang hingga terpendek adalah sebagai berikut:

1. Gelombang Radio

Gelombang radio merupakan bagian spektrum gelombang elektromagnetik yang frekuensinya paling kecil atau yang panjang gelombangnya paling besar.

Gelombang radio meliputi daerah frekuensi Hz hingga Hz atau panjang daerah gelombang 1 m hingga m.

2. Gelombang Mikro

Gelombang mikro memiliki rentang frekuensi Hz hingga Hz atau panjang gelombang m hingga m.

3. Sinar Inframerah

Sinar inframerah meliputi daerah frekuensi Hz hingga Hz atau daerah panjang gelombang m hingga m.

4. Cahaya Tampak

Cahaya tampak meliputi jangkauan frekuensi hingga Hz atau panjang gelombang hingga Bagian spectrum dari gelombang elektromagnetik ini disebut cahaya tampak karena cahaya tersebut memang tampak oleh mata telanjang.

5. Sinar Ultraviolet

Sinar ultraviolet meliputi daerah frekuensi Hz hingga atau daerah panjang gelombang m hingga m.

6. Sinar-X

Sinar-X ditemukan oleh Wilhelm Conrad Rontgent sehingga sering disebut sebagai sinar rontgent. Sinar-X ini meliputi daerah frekuensi Hz hingga Hz atau daerah panjang gelombang m hingga m.

7. Sinar Gamma

Sinar gamma () merupakan bagian spectrum elektromagnetik yang memiliki frekuensi paling tinggi atau panjang gelombang paling pendek. Sinar gamma meliputi daerah frekuensi Hz hingga Hz, atau panjang gelombang antara m hingga m.

D. Kegunaan Gelombang Elektromagnetik dalam Kehidupan Sehari-Hari

1. Gelombang Radio

Gelombang radio digunakan secara luas dalam sistem komunikasi. Gelombang radio berperan sebagai pembawa sinyal, baik sinyal suara (misalnya pada sistem penyiaran radio) maupun sinyal gambar (misalnya pada sistem penyiaran televisi).

2. Gelombang Mikro

Sistem penginderaan yang menggunakan gelombang mikro disebut Radar (Radio Detection and Ranging) masih menggunakan kata radio.

Radar digunakan untuk mendeteksi benda-benda di kejauhan. Jika selang waktu antara pemancaran gelombang dan penerimaan gelombang pantulan pada sistem radar adalah t dan jarak antara objek dan sistem radar adalah s, maka berlaku persamaan:

3. Sinar Inframerah

Sinar inframerah mampu menembus kabut dan awan tebal. Oleh karena itu, sinar inframerah dapat digunakan untuk memotret atau melihat benda yang letaknya jauh dan tertutup oleh kabut atau awan. Di bidang riset dan sains, sinar inframerah dapat digunakan untuk mempelajari struktur molekul menggunakan teknik spektroskopi.

4. Cahaya Tampak

Di dalam kehidupan sehari-hari, cahaya tampak biasa digunakan sebagai hiasan panggung pertunjukan. Tata lampu dengan warna-warni cahaya dapat memberikan kesan meriah. Cahaya juga digunakan dalam sistem komunikasi serat optic.

5. Sinar Ultraviolet

Dalam kehidupan sehari-hari, pemanfaatan sinar ultraviolet dapat kita lihat pada peralatan deteksi uang palsu. Alat ini sekarang merupakan perangkat standar di bank atau toko swalayan.

6. Sinar-X

Sinar-X dapat menembus kertas dan kulit manusia, tetapi tidak dapat menembus logam dan tulang sehingga dapat digunakan untuk memotret susunan tulang dan keadaan organ dalam tubuh manusia tanpa melakukan pembedahan.

7. Sinar Gamma

Daya tembus sinar gamma sangat besar. Sinar gamma dapat menembus logam sampai beberapa cm. Sinar itu dihasilkan oleh atom-atom yang tidak stabil dari unsure radioaktif. SInar gamma dapat digunakan untuk sterilisasi alat-alat kedokteran.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>