makalah gelombang elektromagnetik

A.    Hipotesis Maxwell

Teori gelombang elektromagnetik pertama kali ditemukan oleh James Clerk Maxwell (1831-1879). Ini berawal dari beberapa hokum dasar yang telah dipelajari, yakni hokum Coulumb, hokum Blott-Savart atau hokum ampere, dan hokum Faraday.  Hokum Coulumb memperlihatkan bagaimana muatan listrik dapat menghasilkan medan listrik, hokum Biot – Savart atau hokum Ampere menjelaskan bagaimana arus listrik  dapat menghasilkan medan magnet, dan hokum faraday menyatakan bahwa perubahan listrik dapat menghasilkan gaya gerak listrk (GGL)

Gelombang elektromagnetik adalah gelombang medan dan bukan gelombang partikel , seperti pada air dan pada tali. Gelombang ini dapat merambat pada ruang hampa

B.     Bukti Hipotesis Maxwell (Eksperimen Hertz)

Kecepatan perambatan gelombang elektromagnetik di ruang hampa yang di hitung oleh Maxwell , memiliki besar yang sama dengan kecepatan perambatan cahaya berdasarkan hasil ini, mexwell mengemukakan bahwa cahaya merupakan gelombang elektromagnetik.

Gelombang elektromagnetik kali pertama di bangkitkan dan dideteksi melalui eksperimen yang dilakukan oleh Heinrich- Hertz (1857-1894) pada tahun 1887, delapan tahun setelah kematian Maxwell

Sifat-sifat gelombang elektromagnetik yang berdasarkan dan eksperimen yaitu sebagai berikut:

1.      Merupakan perambatan getaran medan listrik dan medan magnet yang saling tegak lurus berhadapan arah rambatnya dan termasuk gelombang transversal

2.      Tidak bermuatan listrik sehingga tidak dipengaruhi atau tidak di belokkan oleh medan listrik atau medan magnet

3.      Tidak bermassa dan tidak dipengaruhi medan gravitasi

4.      Merambat dalam lintasan garis lurus

5.      Dapat merambat di ruang hampa

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

7.      Kecepatan di ruang hampa sebesar 3 x 10⁸ m/s

C.     Spektrum Gelombang Elektromagnetik

1.      Sinar Gamma

Sinar gamma merupakan salah satu spectrum gelombang elektromagnetik yang memiliki frekuensi paling besar atau panjang gelombang terkecil.  frekuensi yang dimiliki sinar gamma  berada dalam rentang 10²⁰Hz sampai 1025 Hz . sinar gamma dihasilkan dari peristiwa peluruhan inti radioaktif . jika dibandingkan dengan sinar alfa dan sinar beta, sinar gamma memiliki daya tembus yang paling tinggi sehingga dapat menembus plat logam hingga beberapa sentimeter

2.      Sinar X

Sinar x dikenal sejuga sebagai sinar Rontgen, nama ini diambil dari penemunya yaitu, Wilhecm C Rontgen (1845-1923), sinar x dihasilkan dari peristiwa tumbukan antara electron yang dipercepat pada beda potensial tertentu . sinar x digunakan pada bidang kedokteran , seperti untuk melihat struktur tulang yang terdapat yang terdapat dalam tubuh manusia

3.      Sinar Ultraviolet

Sinar ultraviolet dihasilkan dari radiasi sinar matahari. Selain itu dapat juga dihasilkan dari transisi electron dalam orbit atom. Jangkauan frekuensi sinar ultraviolet yaitu berkisar diantara 10⁵ Hz sampai dengan 10¹⁶Hz . sinar ultraviolet dapat berguna dan dapat juga berbahaya bagi kehidupan manusia . sinar ultraviolet dapat dimanfaatkan untuk mencegah agar bayi yang baru lahir tidak kuning warna kulitnya . lapisan ozon di atmosfer bumi (pada lapisan atmosfer) berfungsi untuk mencegah supaya sinar ultraviolet tidak terlal banyak sampai kepermukaan bumi. Jika hal tersebut terjadi akan menimbulkan berbagai penyakit pada manusia terutama pada kulit

4.      Sinar Tampak

Sinar tampak atau cahaya merupakan gelombang elektromagnetik yang dapat di lihat dan sangat ,membantu dalam penglihatan. Anda tidak akan dapat melihat apapun tanpa bantuan cahaya. sinar tampak memiliki jangkauan panjang gelombang yang sempit , mulai dari 400 nm sampai dnegan 700 nm. Sinar tampak terdiri atas tujuh spectrum warna , jika ke frekuensi terbesar yaitu merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan kuning (disingkat mejikuhibiniu)

Sinartampak atau cahaya digunakan sebagai penerangan ketika di malam hari atau ditempat yang gelap. Selain sebagai penerangan , sinar tampak digunakan juga di tempat – tempat hiburan, rumah sakit, industry, dan telekomunikasi

5.      Sinar Inframerah

Sinar infra merah memiliki jangkauan frekuansi antar 10¹⁰ Herzt – sampai 10¹⁴ Herzt. Sinar inframerah dihasilkan daritransisi electron dalam orbit atom. Brnda yang memiliki temperature yang lebih relative terhadap lingkungannya akan meradiasikan sinar inframerah , termasuk dari dalam tubuh manusia. Sinar ini dimanfaatkan diantaranya untuk mengindraan jarak jauh. Transfer data ke computer dan pengendali jarak jauh (remote control)

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 sangat mudah seseorang dapat ditemukan dalam ruangan gelap

6.      Gelombang Mikro

Gelombang mikrodihasilkan oleh rangkaian elektronik yang disebut osilator. Frekuensi gelombang mikro sekitar 10¹⁰ Hz. Gelombang mikro disebut juga sebagai gelombang radio super high frequency gelombang mikro digunakan, diantaranya untuk komunikasi jarak jauh, radar (radio detection and ranging) dan memasak (oven). Jika diketahui selang waktu antar pulsa yang dipancarkan dengan pulsa yang diterima △t dan kecepatan gelombang elektromagnetik  c= 3 x 10⁸ m/s. jarak antara radar dan benda yang di tuju (pesawat atau roket), dapat dituliskan dalam persamaan berikut :

	S=

 

Dengan : s = jarak anatara radar dan benda yang dituju (m)

                C = kecepatan gelombang elektromagnetik (3x10⁸ m/s)

               △t= selang waktu (s)

Angka 2 yang terdapat pada persamaan muncul karena pulsa melakukan dua kali perjalanan , yaitu saat di pancarkan dan saat diterima. Saat ini radar sangat membantu dalam pendaratan pesawat terbang ketika terjadi cuaca buruk atau terjadi badai

7.      Gelombang Radio

Mungkin anda sudah tahu atau pernah mendengar gelombang ini. Gelombang radio banyak digunakan terutama dalam bidang telekomunikasi,seperti handphone, televise, dan radio. Diantara spectrum gelombang elektromagnetik gelombang radio termasukkedalamspektrum yang memiliki panjang gelombang terbesar dan memiliki frekuensi paling kecil

Gelombang radio dihasilkan oleh electron pada kawat penghantar yang menimbulkan arus bolak balik pada kawat. Gelombang radio ini di pancarkan dari antenna pemancar (transmitter dan diterima oleh antenna penerima (receiver). Jika dibedakan berdasarkan frekuensinya gelombang radio dibagi menjadi beberapa band frekuensi .