Gelombang Elektromagnetik
I.
PENDAHULUAN
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 spectrum dan contoh dan penerapan masing-masing gelombang
elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari.
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.
Ciri-ciri gelombang
elektromagnetik :
Dari uraian tersebut diatas
dapat disimpulkan beberapa ciri gelombang elektromagnetik adalah sebagai
berikut:
1. Perubahan medan listrik dan medan magnetik terjadi pada
saat yang bersamaan, sehingga kedua medan memiliki harga maksimum dan minimum
pada saat yang sama dan pada tempat yang sama.
2. Arah medan listrik dan medan magnetik saling tegak
lurus dan keduanya tegak lurus terhadap arah rambat gelombang.
3. Dari ciri no 2 diperoleh bahwa gelombang
elektromagnetik merupakan gelombang transversal.
4.
Seperti halnya gelombang pada
umumnya, gelombang elektromagnetik mengalami peristiwa pemantulan, pembiasan,
interferensi, dan difraksi. Juga mengalami peristiwa polarisasi karena termasuk
gelombang transversal.
5. Cepat rambat gelombang elektromagnetik hanya
bergantung pada sifat-sifat listrik dan magnetik medium yang ditempuhnya.
Cahaya yang tampak oleh mata bukan semata jenis yang
memungkinkan radiasi elektromagnetik. Pendapat James Clerk Maxwell menunjukkan
bahwa gelombang elektromagnetik lain, berbeda dengan cahaya yang tampak oleh
mata dalam dia punya panjang gelombang dan frekuensi, bisa saja ada. Kesimpulan
teoritis ini secara mengagumkan diperkuat oleh Heinrich Hertz, yang sanggup
menghasilkan dan menemui kedua gelombang yang tampak oleh mata yang diramalkan
oleh Maxwell itu. Beberapa tahun kemudian Guglielmo Marconi memperagakan bahwa
gelombang yang tak terlihat mata itu dapat digunakan buat komunikasi tanpa
kawat sehingga menjelmalah apa yang namanya radio itu. Kini, kita gunakan juga
buat televisi, sinar X, sinar gamma, sinar infra, sinar ultraviolet adalah
contoh-contoh dari radiasi elektromagnetik. Semuanya bisa dipelajari lewat
hasil pemikiran Maxwell.
Eksperimen Penemuan Gelombang Elektromagnetik
Dasar teori dari perambatan gelombang
elektromagnetik pertama kali dijelaskan pada1873 oleh James
Clerk Maxwell dalam papernya di Royal
Society mengenai teori
dinamika medan elektromagnetik (bahasa Inggris: A dynamical theory of the
electromagnetic field), berdasarkan hasil kerja penelitiannya antara 1861 dan 1865.
Percobaan Maxwell :
Kedua bola isolator yang digetarkan pada pegas akan menimbulakan perubahan
medan magnet dan medan listrik sehingga dipancarkan gelombang elektromagnetik.
Pada 1878 David
E. Hughes adalah
orang pertama yang mengirimkan dan menerima gelombang radio ketika dia
menemukan bahwa keseimbangan
induksinya menyebabkan
gangguan ke telepon buatannya. Dia mendemonstrasikan
penemuannya kepada Royal Society pada 1880 tapi hanya dibilang itu cuma
merupakan induksi.