fbpx

Gelombang Elektro Magnetik – Rumus, Penjelasan, Contoh Soal dan Jawaban

Rumus Gelombang Elektro Magnetik

Secara matematis gelombang elektro magnetik dapat dituliskan seperti dibawah ini. Orang yang pertama merumuskan persamaan ini ialah Maxwell.

c = 1/sqrt (μ0 Ɛ0)

dengan:

  • μ= permeabilitas ruang hampa (4 π 10-7 Ns2/C2)
  • c = laju perambatan gelombang dalam ruang hampa
  • Ɛ= permeabilitas ruang hampa (8.85 10-12C2/Nm2)

Yang termasuk gelombang elektromagnetik

Gelombang Panjang gelombang λ
gelombang radio 1 mm-10.000 km
infra merah 0,001–1 mm
spektrum kasatmata 400-720 nm
ultra violet 10-400 nm
sinar X 0,01-10 nm
sinar gamma 0,0001-0,1 nm

Sinar kosmis tidak termasuk gelombang elektromagnetik; panjang gelombang lebih kecil dari 0,0001 nm.

Sinar dengan panjang gelombang besar, yaitu gelombang radio dan infra merah, mempunyai frekuensi dan tingkat energi yang lebih rendah. Sinar dengan panjang gelombang kecil, ultra violet, sinar X atau sinar rontgen, dan sinar gamma, mempunyai frekuensi dan tingkat energi yang lebih tinggi.

gelombang elektro magnetik

Diagram yang menunjukkan tiga sumbu tegak lurus, sumbu X vertikal, sumbu Y keluar dari halaman, sumbu Z di sebelah kanan, dengan dua gelombang sinus di sepanjang sumbu Z, gelombang vertikal yang mewakili medan listrik dan gelombang horizontal yang mewakili medan magnet.. Artikel: Gelombang Elektromagnetik – Rumus, Penjelasan, Contoh Soal dan Jawaban. Sumber foto: Wikimedia Commons

Inti teori Maxwell mengenai gelombang elektro magnetik adalah:

a. Perubahan medan listrik dapat menghasilkan medan magnet.
b. Cahaya termasuk gelombang elektromagnetik.

Percobaan-percobaan pada teori Maxwell yang teliti membawa kesimpulan:
  1. Pola gelombang elektromagnetik sama dengan pola gelombang transversal dengan vektor perubahan medan listrik tegak lurus pada vektor perubahan medan magnet.
  2. Gelombang elektromagnetik menunjukkan gejala-gejala pemantulan, pembiasan, difraksi, polarisasi seperti halnya pada cahaya.
  3. Diserap oleh konduktor dan diteruskan oleh isolator.

Gelombang elektromagnetik lahir sebagai paduan daya imajinasi dan ketajaman akal pikiran berlandaskan keyakinan akan keteraturan dan kerapian aturan-aturan alam.

Hasil-hasil percobaan yang mendahuluinya telah mengungkapkan tiga aturan gejala kelistrikan, antara lain sebagai berikut:
  • Hukum Coulomb: Muatan listrik menghasilkan medan listrik yang kuat.
  • Hukum Biot-Savart: Aliran muatan (arus) listrik menghasilkan medan magnet disekitarnya.
  • Hukum Faraday: Perubahan medan magnet (B) dapat menimbulkan medan listrik (E).

Sifat Gelombang Elektro magnetik

  • Perubahan medan listrik dan medan magnet terjadi pada saat yang bersamaan.
  • Arah medan listrik dan medan magnet saling tegak lurus.
  • Kuat medan listrik dan magnet besarnya berbanding lurus satu dengan yang lain, yaitu menurut hubungan E = c.B.
  • Arah perambatan gelombang elektromagnetik selalu tegak lurus arah medan listrik dan medan magnet.
  • Gelombang elektromagnetik dapat merambat dalam ruang hampa.
  • Gelombang elektromagnetik merambat dengan laju yang hanya bergantung pada sifat-sifat listrik dan magnet medium.
  • Laju rambat gelombang elektromagnetik dalam ruang hampa merupakan tetapan umum dan nilainyac = 3 x 108 m/s.
  • Gelombang elektromagnetik adalah berupa gelombang transversal.
  • Gelombang elektromagnetik dapat mengalami proses pemantulan, pembiasan, polarisasi, interferensi, dan difraksi (lenturan).

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 untuk televisi, sinar X, sinar gamma, sinar infra, sinar ultraviolet adalah contoh-contoh dari radiasi elektromagnetik. Semuanya bisa dipelajari lewat hasil pemikiran Maxwell.


 SUMBER GELOMBANG ELEKTRO MAGNETIK

  1. Osilasi listrik.
  2. Sinar matahari ® menghasilkan sinar infra merah.
  3. Lampu merkuri ® menghasilkan ultra violet.
  4. Penembakan elektron dalam tabung hampa pada keping logam ® menghasilkan sinar X (digunakan untuk rontgen).

Inti atom yang tidak stabil  menghasilkan sinar gamma.

Saat ini hampir semua orang memiliki peralatan yang satu ini. Dia begitu kecil yang bisa dengan nyaman diletakkan di dalam saku, namun dianggap memiliki fungsi yang sangat besar terutama untuk berkomunikasi. Ya, benda itu adalah sebuah ponsel (telepon seluler). Saat ini ponsel tidak hanya digunakan untuk menelpon saja tetapi juga untuk fungsi lain seperti mengirim dan menerima pesan singkat (sms), mendengarkan musik, atau mengambil foto. Bagaimana perangkat ponsel dapat terhubung dengan perangkat ponsel yang lain padahal mereka saling berjauhan?


Macam-Macam Gelombang Elektro Magnetik

1. Gelombang radio

Gelombang radio adalah satu bentuk dari radiasi elektromagnetik, dan terbentuk ketika objek bermuatan listrik dari gelombang osilator (gelombang pembawa) dimodulasi dengan gelombang audio (ditumpangkan frekuensinya) pada frekuensi yang terdapat dalam frekuensi gelombang radio (RF) pada suatu spektrum elektromagnetik, dan radiasi elektromagnetiknya bergerak dengan cara osilasi elektrik maupun magnetik.

2. Gelombang Mikro (Micro Wave)

Gelombang Mikro (Micro Wave) adalah gelombang elektromagnetik dengan frekuensi super tinggi (Super High Frequency) yaitu diatas 3 GHz (3×109 Hz)
Jika gelombang mikro diserap oleh sebuah benda, akan muncul efek pemanasan pada benda tersebut. Jika makanan menyerap radiasi gelombang mikro, makanan menjadi panas dan masak dalam waktu singkat. Proses inilah yang dimanfaatkan dalam oven microwave.

Gelombang mikro juga dimanfaatkan pada radar. Radar digunakan untuk mencari dan menentukan jejak suatu benda dengan gelombang mikro denganfrekuensi sekitar 1010 Hz.

3. Sinar Inframerah (Infra Red)

Inframerah adalah radiasi elektromagnetik dari panjang gelombang lebih panjang dari cahaya tampak, tetapi lebih pendek dari radiasi gelombang radio. Namanya (dari bahasa Latin infra, “bawah”), merah merupakan warna dari cahaya tampak dengan gelombang terpanjang.

Radiasi inframerah memiliki jangkauan tiga “order” dan memiliki panjang gelombang antara 700 nm dan 1 mm. Inframerah ditemukan secara tidak sengaja oleh Sir William Herschell, astronom kerajaan Inggris ketika ia sedang mengadakan penelitian mencari bahan penyaring optik yang akan digunakan untuk mengurangi kecerahan gambar matahari dalam tata surya teleskop.

Contoh Soal dan Jawaban Gelombang Elektro Magnetik

Jelaskan sifat gelombang elektromagnetik!

Pembahasan dan jawaban:

Gelombang elektromagnetik memiliki sifat sebagai berikut.
• berupa rambatan medan magnet dan medan listrik yang saling tegak lurus dan keduanya tegak lurus terhadap arah rambat gelombang;
• merupakan geombang transversal;
• dapat merambat dalam ruang hampa;
• dapat mengalami pemantulan (refleksi) dan pembiasan (refraksi);
• dapat mengalami perpaduan (referensi) dan lenturan (difraksi);
• dapat mengalami polarisasi (pengutuban);
• tidak dapat dibelokkan oleh medan magnet maupun medan listrik;
• cepat rambat gelombang elektromagnetik sebesar 3 × 10^
m/s.

Gelombang elektromagnetik memiliki kelajuan 3 × 10^m/s. Jika gelombang tersebut memiliki panjang gelombang 10 nm, tentukan frekuensi gelombang tersebut!

Pembahasan dan jawaban:

Sebuah radar mendeteksi sebuah benda. Jika sinyal yang dipancarkan dan kembali lagi ditangkap oleh radar membutuhkan waktu 0,2 sekon, tentukan jarak benda tersebut ke radar.

Pembahasan dan jawaban:

Tentukanlah Gelombang manakah yang memiliki energi lebih besar, sinar gamma atau sinar X?

Jawaban:

Perbedaannya: sinar gama memiliki frekuensi hingga 1022, sedangkan sinar X memiliki frekuensi 1020. Karena lebih besar energi yang dibawa sebanding dengan besar frekuensi suatu gelombang (E = hf), maka sinar gamma memiliki energi yang lebih besar dibandingkan sinar X.

Olehkarena itulah sinar gama sangat berbahaya bagi makhluk hidup karena dapat merusak objek yang dilaluinya.

Gelombang elektromagnetik apakah yang memiliki periode 10-16 sekon?

Gelombang elektromagnetik yang memiliki frekuensi 1016 Hz adalah cahaya ultraviolet. Cahaya ultraviolet berbahaya bagi makhluk hidup, khususnya bagi manusia dan dianggap sebagai penyebab utama terjadinya kanker kulit.

Pada Jenis gelombang apakah yang memiliki panjang gelombang dengan orde beberapa meter?

Jawaban:

Jenis dari gelombang yang memiliki panjang gelombang dalam orde beberapa meter ialah gelombang TV dan gelombang radio FM. Kedua gelombang ini juga termasuk sebagai gelombang radio pendek.
T = 10-16 sekon.

Pada Gelombang elektromagnetik apakah yang memiliki periode 10-16 sekon?

Jawaban:

Gelombang elektromagnetik yang memiliki frekuensi 1016 Hz ialah cahaya ultraviolet. Cahaya ultraviolet sangat berbahaya bagi makhluk hidup, khususnya bagi manusia dan dapat dianggap sebagai penyebab utama terjadinya kanker kulit.

Rumus Fisika Lainnya

Fisika banyak diisi dengan persamaan dan rumus fisika yang berhubungan dengan gerakan sudut, mesin Carnot, cairan, gaya, momen inersia, gerak linier, gerak harmonik sederhana, termodinamika dan kerja dan energi. Klik disini untuk melihat rumus fisika lainnya (akan membuka layar baru, tanpa meninggalkan layar ini).

Bacaan Lainnya

Apakah Anda memiliki sesuatu untuk dijual, disewakan, layanan apa saja yang ditawarkan atau lowongan pekerjaan? Pasang iklan & promosikan jualan Anda sekarang juga! 100% GRATIS di: www.TokoPinter.com

Apakah Anda memiliki sesuatu untuk dijual, disewakan, layanan apa saja yang ditawarkan atau lowongan pekerjaan? Pasang iklan & promosikan jualan atau jasa Anda sekarang juga! 100% GRATIS di: www.TokoPinter.com

Cara daftar pasang iklan gratis

3 Langkah super mudah: tulis iklan Anda, beri foto & terbitkan! semuanya di Toko Pinter

Unduh / Download Aplikasi HP Pinter Pandai

Respons “Ooo begitu ya…” akan lebih sering terdengar jika Anda mengunduh aplikasi kita!

Siapa bilang mau pintar harus bayar? Aplikasi Ilmu pengetahuan dan informasi yang membuat Anda menjadi lebih smart!

Sumber bacaan: PhysicsTutor Vista

Pinter Pandai “Bersama-Sama Berbagi Ilmu”
Quiz | Matematika | IPA | Geografi & Sejarah | Info Unik | Lainnya


By | 2020-01-29T23:39:02+07:00 Januari 29th, 2020|Fisika, IPA|0 Comments

Leave A Comment