Pengertian Gelombang Elektromagnetik, Sifat, Rumus & Manfaat – Radiasi elektromagnetik merupakan perpaduan antara medan magnet dengan medan listrik yang berosilasi serta mewambat melalui ruang dengan membawa energi dari sautu tempat menuju tempat lain.
Pengertian Gelombang Elektromagnetik, Sifat, Rumus & Manfaat
Salah satu bentuk dari radiasi elektromagnetik ialah cahaya tampak. Penelitian mengenai radiasi elektromagnetik dinamakan elektrodinamik dengan sub bidang elektromagnetisme.
Pengertian Gelombang Elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik ialah sebuah gelombang yang bisa merambat meskipun tidak melalui media. Energi elektromagnetik merambat dalam gelombang dengan beberapa indikator yang bisa diukur yakni :
- Panjang gelombang (wavelength) jarak antara dua puncak
- Amplitudo (amplitude) ialah tinggi gelombang.
- Frekuensi ialah jumlah gelombang yang melewati sebuah titik setiap satu satuan waktu
- Kecepatan
Frekunesi bergantung pada kecepatan rambat gelombang sebab kecepatan energi elektromagnetik yaitu konstan (kecepatan cahaya), panjanng gelombang serta frekuensi yang berbanding tebalik. Frekuensi akan semakin rendah jika makin panjang gelombangnya serta dan frekuensi semakin tinggi akan membuat gelombang maikn pendek.
Energi elektromagnetik dilepaskan atau dipancarkan oleh seluruh massa di jagat raya dengan tingkatan yang berbeda. Tingkat energi yang semakin besar di sebuah sumber energi akan membuah panjang energi yang dihasilkan makin rendah serta frekuensinya makin tinggi.
Karakteristik energi gelombang yang berbeda dimanfaatkan guna mengklasifikasi energi elektromagnetik. James Clerk Maxwell merupakan orang pertama yang menjelaskan dasar teori gelombang elektromagnetik di tahun 1873 melalui papernya di Royal Society tentang teori dinamika medan elektromagnetik menurut hasil eksperimennya antara tahun 1861 sampai 1865.
Teori Dasar Gelombang Elektromagnetik
Terdapat empat teori sebagai dasar gelombang elektromagnetik yaitu :
- Muatan listik yang menjadikan medan listrik yang diutarakan oleh Coulomb.
- Terdapat medan magnet di sekitar arus listrik yang diajukan oleh Oersted.
- Perubahan medan magnet atau fluks magnet dapat menyebabkan medan magnet listik yang dikemukakan oleh Faraday.
- Perubahan medan listrik bisa menyebabkan medan magnet yang diutarakan oleh Maxwell.
Mata manusia peka pada gelombang elektromagnetik atau radiasi dari mulai sekitar 400 nanometer sampai 700 nanometer (nm) dalam sebuah jangka yang dinamakan cahaya tampak.
Gelombang elektromagnetik yang panjang gelombangnya sedikit kurang dari gelombang cahaya tampak dinamakan sinar ultraviolet (UV) yang biasanya dipancarkan matahari serta gelombang yang panjangnya lebih banyak dari gelombang elektromagnetik dinamakan gelombang inframerah.
Tidak terdapat batasan panjang gelombang elektromagnetik artinya seluruh panjang gelombang atau frekuensi seacar teoritis.
Sifat Gelombang Elektromagnetik
Berdasarkan eksperimen Hertz, maka dapat diketahui bahwa gelombang elektromagnetik memiliki sifat-sifat seperti di bawah ini.
- Medan magnetik dan medan listrik erkedudukan saling tegak lurus dan kedua medan tersebut tegak lurus terhadap arah rambat gelombang.
- Gelombang elektromagnetik termasuk dalam gelombang transversal.
- Medan magnet dan medan listrik berubah dalam waktu yang sama dan mebuat dua medan tersebut mempunyai harga minimum dan maksimum di tempat dan waktu yang sama.
- Cepat rambat gelombang elektromagnetik hanya dipengaruhi oleh sifat listrik dan medan magnet media yang dialiri. Cepat rambat gelombang elektromagnetik si ruang hampa nilainya sebesar 3.108 m/s.
- Besarnya medan listrik dan medan magnet saling berbanding lurus , yakni :
Keterangan :
E : medan listrik
c : kecepatan gelombang elektromagnetik
B : medan magnet
- Gelombang elektromagnetik tidak dibelokkan oleh medan listrik dan medan magnet.
- Gelombang elektromagnetik tidak mempunyai muatan listrik.
- Gelombang elektromagnetik mengalami pembiasan, pemantulan, difraksi, interferensi serta polarisasi. Hubungan panjang gelombang dengan frekuensi digambarkan melalui persamaan berikut.
Keterangan :
c : cepat rambat cahaya (3.108 m/s)
λ : panjang gelombang (m)
f : frekuensi (Hz)
Rumus Gelombang Elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik dapat diketahui cepat rambatnya menggunakan rumus Maxwell berikut ini.
Manfaat Gelombang Elektromagnetik
Beberapa manfaat yang didapatkan dari adanya gelombang elektromagnetik yaitu :
- Sinar X dengan panjang gelombang yang lebih pendek serta frekuensi tinggi mempermudah penembusan banyak bahan yang tidak bisa ditembus gelombang cahaya berfrekuensi rendah yang diserap bahan-bahan tersebut. Sinar X digunakan dokter untuk melihat organ dalam tubuh guan kebutuhan diagnosa dan tidak harus membuka koper guna megetaui isinya di bandara sehingga proses antri lebih cepat.
- Gelombang radio mempunyai rentang yang lebih besar dan dimanfaatkan untuk transimisi sinyal dengan jarak yang tidak bisa dicapai menggunakan gelombang inframerah, namun besar energi yang ditransmisi tidak sebesar energi transimisi gelombang inframerah. Gelombang radio dimanfaatkan oleh radio, televisi dan perangkat lainnya guna transimisi sinyal komunikasi, sepeti radar untuk mengetahui letak benda di muka bumi dan pencitraan satelit ke bumi daam pembuatan peta 3D.
- Sinar inframerah tidak tampak namun bisa dideteksi di atas cahaya merah yang kerap digunakan dalam pemindahan sebentuk energi yang tidak begitu besar. Sinar inframerah digunakandi konsol game serta beberapa jenis remote sehingga tidak menggunakan kabel untuk transmisi data berbentuk energi.
- Gelombang mikro mempunyai panjang gelombang dengan orde beberapa cm serta frekuensi mirip frekuensi resonansi alami molekul air dalam zat padat maupun cair. Hal ini membuat gelombang mikro diserap serap oleh molekul air dalam makanan.
Spektrum Gelombang Elektromagnetik
Spektrum gelombang elektromagnetik meliputi gelombang televisi, gelombang radio, sinar inframerah, gelombang mikro, sinar UV, sinar tampak, sinar gamma dan sinar X. Beberapa di antara gelombang elektromagnetik itu memiliki frekuensi dan panjang gelombang yak berbeda. Di bawah ini merupakan gambar frekuensi dan panjang gelombang elektromagnetik dari beberapa spektrum gelombang elektromagnetik.
Itulah penjelasan materi Pengertian Gelombang Elektromagnetik, Sifat, Rumus & Manfaat. Sudah cukup paham dengan penjelasan di atas? Semoga artikel ini cukup mudah untuk dipahami oleh para pembaca 🙂