Pada umumnya gelombang dibagi menjadi dua yakni gelombang elektronik dan gelombang mekanik. Gelombang mekanik bisa merambat lewat perantara atau medium dan bisa menjadi gelombang transversal seperti proses perambatan pada tali sebagai gelombang longitudinal. Sementara gelombang elektromagnetik merupakan gelombang yang bisa merambat tanpa perantara.
Energi elektromagnetik bisa merambat dalam bentuk gelombang yang disertai dengan beberapa variabel dan bisa diukur. Di antaranya seperti panjang gelombang, frekuensi hingga kecepatan, untuk panjang gelombang diartikan sebagai jarak antara dua puncak. Frekuensi adalah jumlah gelombang yang melewati titik dalam satu satuan waktu.
Pengertian Gelombang Elektronik
Pengertian dari gelombang elektromagnetik adalah gelombang dengan muatan energi listrik dan magnet yang tidak memerlukan media untuk bisa merambat. Yang artinya gelombang ini masih bisa merambat meski berada di dalam ruang hampa, gelombang elektromagnetik memiliki bentuk berupa gelombang transversal yang pada umumnya memiliki arah rambat.
Arah rambat ini tegak lurus terhadap arah getar, sementara dalam kehidupan sehari-hari sudah dimanfaatkan oleh manusia saat melakukan aktivitas sehari-hari. Gelombang elektromagnetik yang bentuknya berupa gelombang memiliki beberapa variabel yang dapat diukur. Beberapa variabel yang telah disebutkan sebelumnya seperti frekuensi dan kecepatan.
Apabila energi elektromagnetik dipancarkan atau dilepaskan di semua alam semesta dengan level yang berbeda. Semakin tinggi energi pada sumber energi maka akan semakin rendah panjang gelombang dari energi. Untuk frekuensi jumlah gelombang yang melewati suatu titik dalam satu satuan waktu, jika dilihat secara matematis disebutkan dengan rumus berikut. C = λ.f
Keterangan:
C = kecepatan cahaya
Λ = panjang gelombang
F = frekuensi
Sejarah Singkat Gelombang Elektromagnetik
Dalam memahami pengertian gelombang elektromagnetik, lebih dulu harus memahami bagaimana sejarah terkait kemunculan dari adanya gelombang jenis ini. Berawal dari sebelum abad ke-19, manusia hanya memahami cahaya sebagai sesuatu yang terlihat. Selain cahaya yang tampak, manusia pada saat itu tidak mengetahui adanya cahaya lain.
Namun seiring berjalannya waktu, pada 1800 munculah seorang astronom asal Inggris kelahiran Jerman. Bernama William Herschel yang berhasil mendapatkan suatu penemuan, berupa adanya cahaya atau sinar lain selain cahaya tampak. Penemuan yang dilakukan Herschel inilah yang menjadi awal perkembangan materi gelombang elektromagnetik.
Hingga pada akhirnya penemuan Herschel kemudian dikembangkan oleh para ilmuwan lain, ia melakukannya lebih dulu dalam sebuah percobaan dengan memanfaatkan prisma yang mendifraksikan berkas sinar matahari. Saat itulah Herschel menemukan cahaya yang tak tampak oleh indra penglihatan manusia di luar area warna merah.
Setelah itu muncul kembali penemuan lain dari Johann Wilhelm Ritter, seorang fisikawan asal Jerman berupa berkas sinar yang dekat dengan warna ungu dan tetap tidak terlihat oleh indra penglihatan manusia. Kemudian di akhir abad ke-19, Wilhelm Rontgen yang juga seorang fisikawan asal Jerman menemukan berkas cahaya yang mampu menembus benda padat dan dinamai X-ray.
Beberapa tahun kemudian muncul penemuan sinar alfa dan beta oleh Rutherford dan beberapa fisikawan serta kimiawan asal Prancis, Paul Ulrich Villard menemukan berkas sinar ketiga dari percobaan Rutherford. Sinar dengan energi yang lebih tinggi dibanding dengan sinar X-ray, yakni sinar gamma dengan frekuensi paling tinggi dalam spektrum gelombang elektromagnetik.
Di tahun 1862 sampai 1864 dikembangkan teori yang berhubungan dengan medan kelistrikan dan medan magnet oleh James Clerk Maxwell. Pendapatnya apabila perubahan medan listrik dapat menyebabkan perubahan medan magnet sehingga tercipta suatu gelombang. Setelah 25 tahun dibuktikan oleh Heinrich Hertz yang menemukan gelombang sinar inframerah, mikro dan makro.
Baca juga: Hukum Pascal: Arti, Bunyi Hukum, Prinsip, Rumus, dan Contoh
Sifat Gelombang Elektromagnetik
- Perubahan medan listrik dan magnet yang ada pada gelombang elektromagnetik muncul atau terjadi secara bersamaan.
- Bisa melakukan rambatan terhadap suatu ruang hampa.
- Besarnya medan listrik (E) berbanding lurus dengan besar medan magnet, yang hubungannya E = cb.
- Termasuk dalam jenis gelombang transversal.
- Mampu melakukan polarisasi, pemantulan atau refleks, pembiasan atau refraksi, interfensi dan pelenturan atau difraksi.
- Mempunyai momentum.
- Mampu dibagi menjadi beberapa jenis, namun didasarkan pada frekuensinya atau juga panjang gelombangnya.
- Laju rambat gelombang elektromagnetik di ruang hampa merupakan ketetapan umum atau konstanta c = 3 x 108 m/s.
Sumber Gelombang Elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik bisa terjadi dari beberapa sumber, berikut sumber yang bisa menghasilkan gelombang elektromagnetik. Di antaranya osilasi listrik, sinar matahari. Lampu inframerah yang khusus menghasilkan inframerah, lampu ultraviolet yang secara khusus menghasilkan ultra ungu.
Selain itu adanya penembakan elektron dalam tabung hampa pada keping logam, dapat menghasilkan sinar X atau biasa disebut dengan istilah sinar rontgen. Inti atom yang tidak stabol sehingga mampu menghasilkan radiasi alpha, beta dan gamma. Untuk radiasi sinar gamma termasuk dalam salah satu gelombang elektromagnetik.
Spektrum Gelombang Elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik termasuk ke dalam cahaya, gelombang radio, sinar X, sinar gamma, mikro gelombang dan lainnya. Perlu diketahui adanya berbagai macam bentuk gelombang elektromagnetik hanya dapat dibedakan melalui beberapa faktor. Yakni panjang gelombang dan frekuensi gelombang tersebut.
Jenis-jenis Gelombang Elektromagnetik
Gelombang Radio
Gelombang radio termasuk ke dalam contoh gelombang elektromagnetik, kemunculannya terjadi saat bunyi atau audio berubah menjadi suatu sinyal listrik lewat gelombang osilator atau gelombang pembawa. Gelombang radio bisa dihasilkan lewat muatan-muatan listrik yang dipercepat lewat kawat penghantar.
Beberapa benda yang memanfaatkan gelombang radio seperti televisi, radio telepon dan radar. Gelombang elektromagnetik pertama kali ditemukan oleh Heinrich Hertz, hingga kemudian digunakan oleh Marconi sebagai media komunikasi, gelombang radar adalah gelombang elektromagnetik yang dapat digunakan untuk mencari titik gelombang tertentu.
Gelombang Mikro atau Microwave
Jenis gelombang ini dihasilkan tabung klystron yang memiliki fungsi sebagai penghantar energi panas, frekuensi gelombang elektromagnetik pada gelombang mikro terbilang cukup tinggi yakni sekitar 3ghz atau 3×109 ghz. Apabila gelombang mikro diserap suatu benda, molekul dan atom maka benda tersebut bisa bergetar dan memunculkan panas.
Proses inilah yang digunakan pada oven microwave, gelombang mikro dapat dimanfaatkan pada radar atau radio detection and ranging. Pemanfaatan radar dipakai untuk mencari sekaligus menentukan jejak suatu benda dan memanfaatkan adanya gelombang mikro.
Gelombang Infra Merah atau Infra Red
Inframerah merupakan gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang lebih panjang dari cahaya yang tampak. Meskipun panjang gelombang ini lebih pendek dari gelombang radio, jangkauan panjang dari panjang gelombang inframerah berada dalam kisaran 1000 nm hingga 1 mm, sinar inframerah bisa dihasilkan dari elektron pada molekul bergetar.
Energi yang dihasilkan atom dan molekul bisa bergetar berada dalam bentuk radiasi inframerah, apabila setiap benda panas memiliki pancaran gelombang inframerah. Hingga kini banyak benda yang memanfaatkan radiasi sinar inframerah, termasuk salah satunya benda yang kerap kali dan mudah untuk ditemukan yakni remot TV.
Cahaya Tampak
Jenis gelombang elektromagnetik ini sesuai dengan namanya, yakni bisa dilihat secara langsung dengan mata telanjang. Gelombang tampak terdiri dari tujuh warna, jika diurutkan dari frekuensi yang paling besar dimulai dari merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila dan ungu. Perlu diketahui 1 nm sama dengan 1 nanometer atau 10-9 meter.
Urutan jenis gelombang elektromagnetik dari frekuensi paling besar ke kecil adalah jika 1 nm atau 1 nano meter berkisar antara 10 hingga 9 meter, sementara untuk gelombang cahaya tampak sampai saat ini. Selain itu sudah dimanfaatkan dalam beberapa benda seperti laser, hingga optic pada bidang telekomunikasi serta bidang kedokteran.
Sinar Ultraviolet
Sinar ultraviolet dipancarkan dari matahari, selain itu juga dihasilkan dari transisi elektron yang terdapat di dalam orbit atom, busur karbon dan lampu mercury. Sinar ultraviolet merupakan bagian dari spektrum warna, namun mata manusia tak mampu melihat sinar ini. Karena sinar ultraviolet memiliki panjang gelombang yang pendek jika dibandingkan dengan warna lain.
Dalam kadar rendah, sinar ultraviolet bisa memberi bantuan dalam proses pembentukan vitamin D, namun jika kadarnya terlalu tinggi bisa menimbulkan kanker kulit. Apabila sinar ultraviolet dengan panjang gelombang antara 3 nm, hingga 380 nm sehingga sinar ultraviolet banyak dimanfaatkan sebagai lampu UV.
Sinar X
Sinar X memiliki daya tembus sangat besar, bahkan lebih besar dari sinar ultraviolet dengan panjang gelombang terbilang cukup pendek. Meskipun frekuensinya lebih tinggi, sinar X bisa menembus struktur lunak seperti daging dan kayu. Namun sinar X tidak dapat menembus struktur pasar seperti tulang.
Panjang gelombang yang ada pada sinar X berkisar di antara 0,3 nm hingga 3 nm, dan penemu dari sinar X adalah Wilhelm Rontgen dan ditemukan saat pria kelahiran tahun 1823 melakukan suatu percobaan terkait hamburan elektron dengan ketegangan yang tinggi.
Sinar Gamma
Gelombang sinar gamma bisa disebut sebagai gelombang elektromagnetik yang paling kuat di antara gelombang elektromagnetik lainnya. Panjang sinar gamma berkisar antara 0.00003 hingga 0,03 nm, gelombang gamma dihasilkan dari peristiwa peluruhan radioaktif atau inti atom yang tidak stabil. Gelombang sinar gamma bisa menembus struktur padat seperti struktur atom menjadi atom berbeda.
Demikian penjelasan mengenai gelombang elektromagnetik, mulai dari pengertian, sejarah, sifat gelombang, sumber gelombang, spektrum hingga jenis-jenis gelombang elektromagnetik yang ada. Sampoerna Academy menerapkan metode belajar sambil praktek di dalam kelas, guna memotivasi eksplorasi, kolaborasi, kreativitas hingga penerapan pengetahuan serta keterampilan.
Sampoerna Academy juga akan mengajarkan para siswa tanggung jawab pribadi dan pengembangan keterampilan interpersonal. Tenaga pengajar dan para guru akan memberi fasilitas khusus dalam pembelajaran lewat kerja kelompok dan skenario pembelajaran kehidupan nyata sehingga menghasilkan alumni terbaik di bidangnya.
Untuk informasi lebih lanjut terkait pendaftaran, kurikulum, kunjungan, dan informasi seputar Sampoerna Academy silakan mengisi data di bawah ini.
[formidable id=7]
Referensi
