Pahami gelombang elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang memancar tanpa media perambatan yang membawa muatan energi listrik dan magnet (elektromagnetik). Berbeda dengan gelombang pada umumnya yang membutuhkan media rambat, gelombang elektromagnetik ini tidak membutuhkan media rambat (seperti halnya radiasi). Karena tidak membutuhkan media propagasi ini, gelombang elektromagnetik ini sering disebut sebagai radiasi elektromagnetik.
Sifat gelombang elektromagnetik
Bentuk gelombang elektromagnetik ini hampir sama dengan bentuk gelombang transversal pada umumnya, namun pada gelombang ini terdapat muatan energi listrik dan magnet yang pada medan listrik (E) selalu tegak lurus dengan medan magnet (B) yang terletak di (E) dan (B) ke arah poros seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini
Bentuk gelombang elektromagnetik yang membawa muatan energi elektromagnetik tanpa memiliki media rambat.
Dari sini dapat disimpulkan bahwa sifat-sifat gelombang elektromagnetik adalah sebagai berikut:
- Tidak membutuhkan media dakwah
- Termasuk gelombang transversal dan juga memiliki sifat yang sama dengan gelombang transversal
- Ia tidak memiliki massa, ia membawa energi
- Energi yang ditransfer sebanding dengan frekuensi gelombang
- Medan listrik (E) selalu tegak lurus dengan medan magnet (B) dan dalam fase
Miliki momentum - Dibagi menjadi berbagai jenis dan juga tergantung pada frekuensi (atau panjang gelombang)
Karakteristik Gelombang Elektromagnetik
Perubahan medan listrik dan magnet terjadi pada waktu yang bersamaan, sehingga kedua medan memiliki nilai maksimum dan minimum pada waktu dan tempat yang sama.
Arah medan listrik dan magnet saling tegak lurus dan keduanya tegak lurus dengan arah rambat gelombang.
Dari ciri nomor 2 diketahui bahwa gelombang elektromagnetik merupakan gelombang transversal.
Seperti gelombang pada umumnya, gelombang elektromagnetik mengalami refleksi, refraksi, interferensi dan difraksi. Juga mengalami peristiwa polarisasi karena merupakan gelombang transversal.
Kecepatan di mana gelombang elektromagnetik merambat hanya bergantung pada sifat listrik dan magnet dari media tempat mereka terpapar.
Jenis gelombang elektromagnetik
Berikut ini adalah jenis-jenis gelombang elektromagnetik, diantaranya sebagai berikut: L.
1. Gelombang radio
Gelombang radio adalah suatu bentuk radiasi elektromagnetik dan terbentuk ketika benda bermuatan listrik dimodulasi dari gelombang osilator (gelombang pembawa) dengan gelombang audio (ditumpangkan pada frekuensi) pada frekuensi yang terdapat pada frekuensi gelombang radio (RF) dalam suatu gelombang radio. spektrum elektromagnetik dan radiasi elektromagnetiknya bergerak melalui getaran listrik atau magnet.
2. Microwave (microwave)
Gelombang mikro adalah gelombang elektromagnetik dengan frekuensi super tinggi (frekuensi super tinggi) yaitu di atas 3 GHz (3 × 109 Hz).
Saat gelombang mikro ini diserap oleh suatu benda, efek pemanasan terjadi pada benda tersebut. Saat makanan menyerap radiasi gelombang mikro, makanan menjadi panas dan dimasak dalam waktu singkat. Metode ini digunakan dalam oven microwave.
Gelombang mikro ini juga digunakan dalam radar. Radar digunakan untuk mencari dan juga menentukan lintasan suatu benda menggunakan gelombang mikro dengan frekuensi sekitar 1010 Hz.
Sinar infra merah ke-3 (infra merah)
Inframerah adalah radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang lebih panjang dari cahaya tampak tetapi lebih pendek dari radiasi gelombang radio. Namanya berasal dari (dari bahasa latin infra “bawah”), merah adalah warna cahaya tampak dengan gelombang terpanjang. Radiasi infra merah ini memiliki jangkauan tiga “orde” dan juga panjang gelombang antara 700 nm dan 1 mm.
Rumus gelombang elektromagnetik
Maxwell menyatakan bahwa kecepatan gelombang elektromagnetik ini memenuhi persamaan berikut:
Rumus gelombang elektromagnetik
Rumus di atas menunjukkan bahwa kecepatan rambat gelombang elektromagnetik bergantung pada permitivitas listrik dan permeabilitas magnetik medium. Secara umum persamaan kecepatan rambat gelombang elektromagnetik untuk media yang berbeda adalah:
- Rumus gelombang elektromagnetik 2
- Sumber gelombang elektromagnetik
Getaran listrik.
Sunlight ® menghasilkan sinar infra merah.
Lampu Mercury ® menghasilkan sinar ultraviolet.
Penembakan elektron ke dalam tabung hampa pada chip Metal® menciptakan sinar-X (digunakan untuk sinar-X).
Inti atom yang tidak stabil menghasilkan sinar gamma.
Manfaat gelombang elektromagnetik
Perbedaan panjang gelombang dari berbagai jenis gelombang elektromagnetik ini sangat penting. Perilaku gelombang ini sangat bergantung pada ukuran relatif panjang gelombang gelombang tersebut. Karena panjang gelombang yang berbeda, yang mengarah pada perilaku yang berbeda dari masing-masing jenis gelombang, gelombang elektromagnetik sering digunakan untuk tujuan yang berbeda tergantung pada jenis gelombangnya. Selain itu, panjang gelombang dan frekuensi juga penting dalam menentukan jenis interaksi antara gelombang elektromagnetik dan materi.
Di bawah ini adalah berbagai manfaat yang dihasilkan dari berbagai jenis gelombang elektromagnetik:
Manfaat sinar-X
Radiasi sinar-X ini memiliki panjang gelombang yang sangat pendek dan frekuensi yang tinggi. Ia dapat dengan mudah menembus banyak material yang tahan terhadap gelombang cahaya berfrekuensi rendah yang diserap oleh material. Rontgen ini digunakan oleh dokter untuk melihat organ dalam tubuh, seperti tulang, dan membantu mendiagnosis pasien. Berkat rontgen ini, dokter bisa melihat organ dalam tubuh pasien tanpa harus menjalani operasi. Selain itu, rontgen ini juga digunakan di bandara untuk melihat isi tas / koper masing-masing penumpang tanpa membuka tas atau koper agar proses antrian lebih cepat.
Keuntungan gelombang mikro
Gelombang mikro ini memiliki panjang gelombang beberapa sentimeter secara berurutan dan frekuensi yang mendekati frekuensi resonansi alami molekul air dalam benda padat dan cair. Dengan demikian, gelombang mikro dapat dengan mudah diserap oleh molekul air pada makanan, yang merupakan mekanisme pemanasan pada microwave roaster seperti oven microwave.
Keuntungan sinar infra merah
Sinar infra merah tidak dapat dilihat, tetapi dapat dideteksi di atas spektrum cahaya merah yang biasa digunakan untuk menggerakkan suatu bentuk energi yang tidak terlalu besar. Sinar infra merah digunakan pada konsol game, juga pada berbagai jenis remote control, sehingga pengguna tidak membutuhkan media kabel untuk mentransfer data dalam bentuk energi.
Manfaat gelombang radio
Gelombang radio ini memiliki jangkauan yang cukup jauh. Gelombang radio ini digunakan untuk mengirimkan sinyal jarak jauh yang tidak dapat dijangkau gelombang inframerah, tetapi jumlah energi yang dipancarkan tidak sebesar yang dapat dipancarkan gelombang inframerah. Gelombang radio ini digunakan oleh televisi, radio, dan lainnya untuk membawa sinyal komunikasi. Selain itu, gelombang radio digunakan radar untuk menentukan posisi benda-benda di permukaan bumi. Gelombang radio ini juga digunakan untuk citra satelit bumi untuk membuat peta tiga dimensi.
Contoh gelombang elektromagnetik
Gelombang radio (MF dan HF)
Untuk komunikasi radio (menggunakan sifat gelombang MF dan RF yang dapat dipantulkan dari lapisan ionosfer hingga dapat menjangkau lokasi yang jauh).
Gelombang radio (UHF dan VHF)
Untuk komunikasi satelit (menggunakan sifat gelombang UHF dan VHF yang dapat menembus lapisan atmosfer (ionosfer) hingga dapat mencapai satelit).
Gelombang mikro
- Untuk pemanas microwave
- Untuk komunikasi RADAR (Radio Detection and Ranging)
- Analisis struktur atom dan molekul
- Dapat digunakan untuk mengukur kedalaman laut.
- Digunakan dalam serial TV
- Gelombang RADAR digunakan untuk mengenali suatu objek, untuk mengontrol pendaratan pesawat, untuk mendukung pengamatan di kapal dan pesawat pada malam hari atau cuaca berkabut dan untuk menentukan arah dan posisi yang benar.
Sinar inframerah
- Untuk terapi fisik, menyembuhkan penyakit cacar dan asam urat
- Untuk pemetaan sumber daya alam, petakan tumbuhan yang tumbuh di bumi secara detail
- Untuk fotografi diagnostik penyakit
- Digunakan untuk mengontrol berbagai perangkat elektronik dari jarak jauh (alarm penyusup)
- Pengeringan cat kendaraan di industri otomotif
- Di bidang militer, dibuat teleskop infra merah yang dapat digunakan untuk melihat di tempat gelap atau berkabut.
- Sinar infra merah di militer digunakan oleh satelit untuk memotret permukaan bumi meski terhalang kabut atau awan.
Sinar yang terlihat
Membantu mata manusia melihat Salah satu aplikasi sinar tampak adalah penggunaan sinar laser pada serat optik di bidang telekomunikasi.
Radiasi ultraviolet
- Untuk proses fotosintesis pada tumbuhan
- Membantu pembentukan vitamin D dalam tubuh manusia
- Dengan perangkat khusus kuman dapat dibunuh, ruang operasi rumah sakit dan instrumen bedah dapat didesinfeksi
- Verifikasi keaslian tanda tangan di bank.
Sinar-X (sinar-x)
- Digunakan dalam kesehatan medis untuk mengambil gambar organ dalam (tulang), jantung dan paru-paru, ‘melihat organ dalam tanpa operasi, dan mengambil foto rontgen.
- Untuk analisis material / struktur kristal
- Mendeteksi retakan / cacat pada logam
- Pengawasan barang di bandara / pelabuhan.
Sinar gamma
- Digunakan oleh dunia medis untuk terapi kanker
- Digunakan untuk mensterilkan peralatan rumah sakit
- Untuk sterilisasi makanan bahan kalengan
- Untuk menghasilkan varietas tanaman unggul tahan penyakit dengan produktivitas tinggi
- Pengurangan populasi hama tanaman (serangga)
- Untuk mendeteksi retakan / cacat pada logam (misalnya juga melalui penggunaan sinar-X)
- Mendeteksi kebocoran dalam sistem pelacakan aliran fluida (misalnya aliran PDAM).
Sekian, dan terima kasih telah membaca pengertian gelombang elektromagnetik, sifat-sifatnya, spektrumnya, dan manfaatnya. Semoga apa yang telah dijelaskan tentang gelombang elektromagnetik dapat bermanfaat bagi Anda.
Sumber :