Gelombang Elektromagnetik

BAB I

Latar belakang masalah



Kemajuan teknologi saat ini semakin meningkat berikut dalam penggunaan gelombang elekromagnetik dalam kehidupan sehari-hari. Seperti apakah gelombang elektromagnetik, apa contoh gelombang elektromagnetik itu? Gelombang elektromagnetik sebenarnya selalu ada disekitar kita, salah satu contohnya adalah sinar matahari, gelombang ini tidak memerlukan medium perantara dalam perambatannya. Contoh lain adalah gelombang radio. Tetapi spektrum gelombang elektromagnetik masih terdiri dari berbagai jenis gelombang lainnya, yang dibedakan berdasarkan frekuensi atau panjang gelombangnya. Untuk itu disini kita akan mempelajari tentang rentang spektrum gelombang elektromagnetik, karakteristik khusus masing-masing gelombang elektromagnetik di dalam spektrum dan contoh dan penerapan masing-masing gelombang elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari
Rumusan masalah



1. Apa yang dimaksud dengan gelombang elektromagnetik ?

2. Ada berapa kelompokkah gelombang elektromagnetik dalam spectrum?

3. bagaimana penerepan gelombang elektromagnetik dalam bidang kedokteran ?

4. bagaimana penerepan gelombang elektromagnetik dalam bidang pertanian ?

5. bagaimana penerepan gelombang elektromagnetik dalam bidang pendidikan ?

6. bagaimana penerepan gelombang elektromagnetik dalam bidang indrustri ?

7. bagaimana penerepan gelombang elektromagnetik dalam bidang astronomi ?

8. bagaimana penerepan gelombang elektromagnetik dalam bidang pertahanan ?


Tujuan masalah



1. Untuk mengetahui gelombang elektromagnetik

2. Untuk mengetahui macam gelombang elektromagnetik

3. Untuk mengetahui penerapan gelombang elektromagnetik dalam bidang kedokteran

4. Untuk mengetahui penerepan gelombang elektromagnetik dalam bidang pertanian

5. Untuk mengetahui penerepan gelombang elektromagnetik dalam bidang pendidikan

6. Untuk mengetahui penerepan gelombang elektromagnetik dalam bidang indrustri

7. Untuk mengetahui penerepan gelombang elektromagnetik dalam bidang astronomi

8. Untuk mengetahui penerepan gelombang elektromagnetik dalam bidang pertahanan


Bab II


Pengertian Gelombang Elektromagnetik

Gelombang Elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat walau tidak ada medium. Energi elektromagnetik merambat dalam gelombang dengan beberapa karakter yang bisa diukur, yaitu: panjang gelombang/wavelength, frekuensi, amplitude/amplitude, kecepatan. Amplitudo adalah tinggi gelombang, sedangkan panjang gelombang adalah jarak antara dua puncak. Frekuensi adalah jumlah gelombang yang melalui suatu titik dalam satu satuan waktu. Frekuensi tergantung dari kecepatan merambatnya gelombang. Karena kecepatan energi elektromagnetik adalah konstan (kecepatan cahaya), panjang gelombang dan frekuensi berbanding terbalik. Semakin panjang suatu gelombang, semakin rendah frekuensinya, dan semakin pendek suatu gelombang semakin tinggi frekuensinya.

Energi elektromagnetik dipancarkan, atau dilepaskan, oleh semua masa di alam semesta pada level yang berbedabeda. Semakin tinggi level energi dalam suatu sumber energi, semakin rendah panjang gelombang dari energi yang dihasilkan, dan semakin tinggi frekuensinya. Perbedaan karakteristik energi gelombang digunakan untuk mengelompokkan energi elektromagnetik.




Karakteristik Gelombang Elektromagnetik

Karakteristik gelombang elektromagnetik antara lain sebagai berikut :

1. Dapat merambat dalam ruang hampa.

2. Merupakan gelombang transversal.

3. Dapat mengalami polarisasi

4. Dapat mengalami pemantulan atau refleksi.

5. Dapat mengalami pembiasan atau refraksi.

6. Dapat mengalami interferensi.

7. Dapat mengalami lenturan atau hamburan (difraksi)

8. Merambat dalam arah lurus.


Spektrum Gelombang Elektromagnetik



Gelombang Radio

Gelombang radio merupakan gelombang yang memiliki frekuensi paling kecil atau panjang gelombang paling panjang. Gelombang radio berada dalam rentang frekuensi yang luas meliputi beberapa Hz sampai gigahertz (GHz atau orde pangkat 9). Gelombang ini dihasilkan oleh alat-alat elektronik berupa rangkaian osilator (variasi dan gabungan dari komponen Resistor (R), induktor (L), dan kapasitor (C)). Oleh karena itu, gelombang radio banyak digunakan dalam sistem telekomunikasi. Siaran TV, radio, dan jaringan telepon seluler menggunakan gelombang dalam rentang gelombang radio ini.

Suatu sistem telekomunikasi yang menggunakan gelombang radio sebagai pembawa sinyal informasinya pada dasarnya terdiri dari antena pemancar dan antena penerima. Sebelum dirambatkan sebagai gelombang radio, sinyal informasi dalam berbagai bentuknya (suara pada sistem radio, suara dan data pada sistem seluler, atau suara dan gambar pada sistem TV) terlebih dahulu dimodulasi. Modulasi di sini secara sederhana dinyatakan sebagai penggabungan antara getaran listrik informasi (misalnya suara pada sistem radio) dengan gelombang pembawa frekuensi radio tersebut. Penggabungan ini menghasilkan gelombang radio termodulasi. Gelombang inilah yang dirambatkan melalui ruang dari pemancar menuju penerima. Oleh karena itu, kita mengenal adanya istilah AM dan FM. Amplitudo modulation (AM) atau modulasi amplitudo menggabungkan getaran listrik dan getaran pembawa berupa perubahan amplitudonya. Adapun frequency modulation (FM) atau modulasi frekuensi menggabungkan getaran listrik dan getaran pembawa dalam bentuk perubahan frekuensinya.



Gelombang Mikro

Gelombang mikro (mikrowaves) adalah gelombang radio dengan frekuensi paling tinggi yaitu diatas 3 GHz. Jika gelombang mikro diserap oleh sebuah benda, maka akan muncul efek pemanasan pada benda itu. Jika makanan menyerap radiasi gelombang mikro, maka makanan menjadi panas dalam selang waktu yang sangat singkat. Proses inilah yang dimanfaatkan dalam microwave oven untuk memasak makanan dengan cepat dan ekonomis.

Gelombang mikro juga dimanfaatkan pada pesawat RADAR (Radio Detection and Ranging) RADAR berarti mencari dan menentukan jejak sebuah benda dengan menggunakan gelombang mikro. Pesawat radar memanfaatkan sifat pemantulan gelombang mikro. Karena cepat rambat glombang elektromagnetik c = 3 X 108 m/s, maka dengan mengamati selang waktu antara pemancaran dengan penerimaan.



Sinar Inframerah

Sinar inframerah meliputi daerah frekuensi 1011Hz sampai 1014 Hz atau daerah panjang gelombang 10-4 cm sampai 10-1 cm. jika kamu memeriksa spektrum yang dihasilkan oleh sebuah lampu pijar dengan detektor yang dihubungkan pada miliampermeter, maka jarum ampermeter sedikit diatas ujung spektrum merah. Sinar yang tidak dilihat tetapi dapat dideteksi di atas spektrum merah itu disebut radiasi inframerah. Sinar infamerah dihasilkan oleh elektron dalam molekul-molekul yang bergetar karena benda diipanaskan. Jadi setiap benda panas pasti memancarkan sinar inframerah. Jumlah sinar inframerah yang dipancarkan bergantung pada suhu dan warna benda.



Cahaya Tampak

Cahaya tampak sebagai radiasi elektromagnetik yang paling dikenal oleh kita dapat didefinisikan sebagai bagian dari spektrum gelombang elektromagnetik yang dapat dideteksi oleh mata manusia. Panjang gelombang tampak nervariasi tergantung warnanya mulai dari panjang gelombang kira-kira 4 x 10-7 m untuk cahaya violet (ungu) sampai 7x 10-7 m untuk cahaya merah. Kegunaan cahaya salah satunya adlah penggunaan laser dalam serat optik pada bidang telekomunikasi dan kedokteran.



Sinar Ultraviolet

Sinar ultraviolet mempunyai frekuensi dalam daerah 1015 Hz sampai 1016 Hz atau dalam daerah panjang gelombagn 10-8 m 10-7 m. gelombang ini dihasilkan oleh atom dan molekul dalam nyala listrik. Matahari adalah sumber utama yang memancarkan sinar ultraviolet dipermukaan bumi,lapisan ozon yang ada dalam lapisan atas atmosferlah yang berfungsi menyerap sinar ultraviolet dan meneruskan sinar ultraviolet yang tidak membahayakan kehidupan makluk hidup di bumi.



Sinar X

Sinar X mempunyai frekuensi antara 10 Hz sampai 10 Hz . panjang gelombangnya sangat pendek yaitu 10 cm sampai 10 cm. meskipun seperti itu tapi sinar X mempunyai daya tembus kuat, dapat menembus buku tebal, kayu tebal beberapa sentimeter dan pelat aluminium setebal 1 cm.



Sinar Gamma

Sinar gamma mempunyai frekuensi antara 10 Hz sampai 10 Hz atau panjang gelombang antara 10 cm sampai 10 cm. Daya tembus paling besar, yang menyebabkan efek yang serius jika diserap oleh jaringan tubuh.
Penerepan gelombang elektromagnetik dalam bidang kedokteran



Ternyata gelombang elektromagnetik juga berguna dalam bidang kesehatan. Aplikasi gelombang elektromagnetik dalam bidang kesehatan adalah sebagai berikut :

• Sinar inframerah. inframerah dapat digunakan untuk mengurangi rasa sakit pada rematik dan menghangatkan permukaan kulit.

• Sinar-X disebut juga sinar rontgen. Dalam bidang kedokteran sinar ini digunakan untuk memotret bagian tulang yang patah, batu ginjal, paru-paru, dan bagian tubuh lainnya. Di zaman modern ini, Supriyono (2006) menyatakan bahwa sinar rontgen digunakan dalam operasi pembedahan sehingga dokter dapat mengetahui bagian mana yang harus dibedah.

• Sinar gamma. Sinar gamma termasuk gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekuensi antaraSinar gamma merupakan hasil reaksi yang terjadi dalam inti atom yang tidak stabil. Sinar gamma mempunyai daya tembus yang paling kuat dibanding Gelombang gelombang yang masuk dalam kelompok gelombang elektromagnetik. Sinar gamma dapat menembus pelat besi yang tebalnya beberapa cm. Penyerap yang baik untuk sinar gamma adalah timbal. Aplikasi sinar gamma dalam bidang kesehatan adalah untuk mengobati pasien yang menderita penyakit kanker atau tumor.

• Sinar ultraviolet. Sinar ultraviolet dapat digunakan untuk membunuh mikroorganisme, yaitu dengan radiasi ultraviolet yang diserap akan menghancurkan mikroorganisme seperti hasil reaksi karena ionosasi dan dissosiasi molekul. Sinar ini dapat mengubah molekul sterol dari provitamin D menjadi vitamin D yang berguna untuk pertumbuhan tubuh manusia.


Selain dari sinar-sinar itu juga terdapat beberapa peralatan dokter yang memanfaatkan gelombang elektromsgnetik seperti :
• endoscope yang digunakan untuk melihat bagian dalam rongga tubuh.

• cystoscope untuk mengamati blader.

• practoscope untuk mengamati rectum.

• Bronchoscope untuk mengamati udara yang lewat ke dalam paru- paru.

• Otoscope untuk melihat bagian dalam telinga pada dasarnya menggunakan cahaya tampak yang difokuskan ke bagian yang kita hendaki.
• ophtalmoscope untuk melihat ke bagian dalam mata.




Penerepan gelombang elektromagnetik dalam bidang pertanian



Selama ini belum pernah di dengar manfaat nyata dari gelombang elegtromagnetik dalam dunia pertanian. tapi ada beberapa pendapat atau ide penggunaan gelombang elegtromagnetik pada pertanian yaitu pada bidang genetika yang bertujuan untuk menghasilkan bibit unggul, atau mutasi gen.








Penerepan gelombang elektromagnetik dalam bidang pendidikan



Yaitu sebagai bahan pembelajaran bagi siswa sekolah dan bahan praktek bagi.


Penerepan gelombang elektromagnetik dalam bidang indrustri



Aplikasi gelombang elektromagnetik dalam bidang industri adalah sebagai berikut

• Sinar gamma. Sinar gamma mempunyai daya tembus yang sangat besar, bahkan dapat menembus baja sehingga dalam bidang industri dimanfaatkan untuk memotong baja dan memeriksa cacat-cacat pada logam. Sinar gamma banyak digunakan dalam bidang industri pengawetan makanan, produk industri dan lain-lain.

• Sinar x ini memiliki daya tembus yang cukup kuat yang dapat menembus buku tebal, kayu tebal, dan bahkan pelat aliminium setebal 1 cm, sehingga berguna untuk industri pengolahan kayu, atau industri yang membuat peralatan dari logam. Sinar-X juga digunakan di bandara pada pengecekan barang-barang penumpang di pesawat. Di pelabuhan digunakan untuk mengecek barang-barang (peti kemas) yang akan dikirim dengan kapal laut.


Penerepan gelombang elektromagnetik dalam bidang astronomi



Aplikasi gelombang elektromagnetik pada bidang astronomi adalah sebagai berikut :

• Teleskop ruang angkasa digunakan untuk mengatasi gangguan pengamatan yang berasal dari atmosfer.

• Astronomi optikal menunjuk kepada teknik yang dipakai untuk mengetahui dan menganalisa cahaya pada daerah sekitar panjang gelombang yang bisa dideteksi oleh mata. Alat yang bisa dipakai adalah :

• Teleskop
• CCD
• Spektograf.
• Astronomi radio memakai alat yang betul-betul berbeda untuk mendeteksi radiasi dengan panjang gelombang mm.
• Kamera inframerah digunakan untuk mendeteksi cahaya dan benda yang memancarkan panas.




Penerepan gelombang elektromagnetik dalam bidang pertahanan

Aplikasi gelombang elektromagnetik dalam bidang militer adalah sebagai berikut :

• Pada bidang militer, dibuat teleskop inframerah yang digunakan melihat ditempat yang gelap ataupun berkabut.

• sinar inframerah dibidang militer dimanfaatkan untuk membuat satelit mata-mata dan saat ini tengah dicoba untuk membuat Pesawat militer yang menggunakan sinar inframerah sebagai motor penggeraknya yang berpusat dari satelit.

• Antena radar dapat bertindak sebagai pemancar dan penerima gelombang elektromagnetik.