Gelombang Elektromagnetik - Pengertian, Sifat, dan Aplikasi atau Manfaat Sehari-hari

Pengertian dan Sifat Gelombang Elektromagnetik

Gempa atau tsunami bisa terjadi karena gerakan lempeng bumi. Gerakan ini menyebabkan getaran yang energinya merambat ke permukaan air, yang menyebabkan gelombang sangat besar. Gelombang ini disebut gelombang mekanik. Gelombang mekanik merupakan gelombang yang memerlukan medium untuk perambatannya. Selain gelombang mekanik, terdapat gelombang yang dalam perambatannya tidak memerlukan medium, yaitu gelombang elektromagnetik. Cahaya merupakan contoh gelombang elektromagnetik.

Sifat dari gelombang elektromagnetik, antara lain, dapat merambat di ruang hampa, merupakan gelombang transversal, mengalami pemantulan (refleksi), mengalami pembiasan( refraksi), mengalami interferensi, mengalami lenturan (difraksi), dan arah rambatannya tidak ditentukan oleh medan listrik maupun medan magnet.

spektrum gelombang elektromagnetik  adalah perbedaan interval/jarak panjang gelombang dan frekuensi gelombang yang disusun dalam bentuk tabel panjang gelombang dan frekuensi secara berurutan.

Jenis gelombang elektromagnetik dengan frekuensi terendah adalah gelombang radio, sedangkan frekuensi tertinggi adalah sinar gamma. Untuk urutannya bisa dilihat pada gambar berikut.

Karakteristik dan Aplikasi Berbagai Jenis Gelombang Elektromagnetik

Spektrum gelombang elektromagnetik tampak memiliki warna yang berbeda-beda. Warna ini disebabkan perbedaan frekuensi gelombang. Berdasarkan frekuensi gelombang inilah dapat diketahui sifat atau karakteristik gelombang. Rentang frekuensi tertinggi (sinar gamma) hingga frekuensi rendah (radio). 

Sinar Gamma

Sinar gamma merupakan gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekuensi tertinggi dalam spektrum gelombang elektromagnetik, yaitu antara 10²⁰Hz sampai 10²⁵ Hz. Panjang gelombangnya berkisar antara 10–5 nm sampai 0,1 nm. Sinar gamma berasal dari radioaktivitas nuklir atau atom-atom yang tidak stabil dalam waktu reaksi inti. Sinar gamma memiliki daya tembus yang sangat kuat, sehingga mampu menembus logam yang memiliki ketebalan beberapa sentimeter. Jika diserap pada jaringan hidup, sinar gamma akan menyebabkan efek yang serius seperti mandul dan kanker. Paparan dari sinar gamma terhadap manusia pernah di ilustrsikan pada film sians fiksi Hulk, dimana bruce terpapar sinar gamma dan berubah menjadi hulk, tentu ini hanya sebuah fiksi saja.

Sinar-X atau Sinar Rontgen

Sinar-X mempunyai frekuensi antara 10¹⁶Hz sampai 10²⁰ Hz. Panjang gelombangnya 10^–11 sampai 10^–8 m. Sinar –X ditemukan oleh Wilhelm Conrad Rontgen pada tahun 1895. Untuk menghormatinya sinar-X juga disebut sinar rontgen. Sinar-X dihasilkan dari elektron-elektron yang terletak di bagian dalam kulit elektron atom atau dapat dihasilkan dari elektron dengan kecepatan tinggi yang menumbuk logam. Sinar-X banyak dimanfaatkan dalam bidang kedokteran seperti untuk memotret kedudukan tulang, dan bidang industri dimanfaatkan untuk menganalisis struktur kristal. Sinar-X mempunyai daya tembus yang sangat kuat. Sinar ini mampu menembus zat padat seperti kayu, kertas, dan daging manusia. Pemeriksaan anggota tubuh dengan sinar-X tidak boleh terlalu lama, karena membahayakan.

Sinar ultraviolet

Sinar ultraviolet merupakan gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekuensi antara 10¹⁵ Hz sampai dengan 10¹⁶ Hz. Panjang gelombangnya antara 10 nm sampai 100 nm. Sinar ultraviolet dihasilkan dari atom dan molekul dalam nyala listrik. Sinar ini juga dapat dihasilkan dari reaksi sinar matahari.

Sinar ultraviolet dari matahari dalam kadar tertentu dapat merangsang badan manusia menghasilkan vitamin D. Secara khusus, sinar ultra violet juga dapat diaplikasikan untuk membunuh kuman. Lampu yang menghasilkan sinar seperti itu digunakan dalam perawatan medis. Sinar ultraviolet juga dimanfaatkan dalam bidang perbankan, yaitu untuk memeriksa apakah tanda tangan Anda di slip penarikan uang sama dengan tanda tangan dalam buku tabungan.

Cahaya atau sinar tampak

Cahaya atau sinar tampak mempunyai frekuensi sekitar 10¹⁵ Hz. Panjang gelombangnya antara 400 nm sampai 800 nm. Mata manusia sangat peka terhadap radiasi sinar tersebut, sehingga cahaya atau sinar tampak sangat membantu penglihatan manusia.

Salah satu aplikasi dari sinar tampak adalah penggunaan sinar laser dalam serat optik pada bidang telekomunikasi. Serat optik pertama kali diteliti pada tahun 1966. Serat optik bisa menjadi alternative selain kabel dan kawat tembaga. Kini di berbagai tempat. Serat kaca tipis menggantikan kabel tembaga yang besar dan mahal untuk membawa ribuan sambungan telepon secara simultan. Di sebagian besar pesawat udara. Sinyal kendali diberikan pilot kepada permukaan kendali dengan peralatan yang menggunakan serat optik. Sinyal berjalan dalam modulasi sinar laser. Tidak seperti listrik, cahaya tidak dipengaruhi temperatur dan perubahan medan magnet, sehingga sinyal tersebut lebih jelas di terima. Selain itu, sangat kecil kemungkinannya untuk ditangkap oleh pihak mata-mata/musuh.

Panjang gelombang sinar tampak yang terpendek dalam spektrum bersesuaian dengan cahaya violet (ungu) dan yang terpanjang bersesuaian dengan cahaya merah. Semua warna pelangi terletak di antara kedua batas tersebut. Perhatikan tabel berikut.

Spektrum cahaya	Panjang gelombang	Frekuensi (x1014Hz)
Merah	6.200 – 7.800	4,82 – 4,60
Jingga	3.900 – 4.550	5,03 – 4,82
Kuning	3.900 – 4.550	5,20 – 5,03
Hijau	3.900 – 4.550	6,10 – 5,20
Biru	3.900 – 4.550	6,59 – 6,10
Ungu	3.900 – 4.550	7,69 – 6,59

Infra Merah

Sinar infra merah mempunyai frekuensi antara 10¹¹ Hz sampai 10¹⁴ Hz. Panjang gelombangnya lebih panjang/besar dari pada sinar tampak. Frekuensi gelombang ini dihasilkan oleh getaran-getaran electron pada suatu atom atau bahan yang dapat memancarkan gelombang elektromagnetik pada frekuensi khas.

Di bidang kedokteran, radiasi inframerah diaplikasikan sebagai terapi medis seperti penyembuhan penyakit encok dan terapi saraf. Pada bidang militer, dibuat teleskop inframerah yang digunakan melihat di tempat yang gelap atau berkabut (kaca mata night vision). Hal ini mungkin karena sinar infra merah tidak banyak dihamburkan oleh partikel udara. Selain itu, sinar infra merah dibidang militer dimanfaatkan untuk satelit guna memotret permukaan bumi meskipun terhalang oleh kabut atau awan. Di bidang elektronika, infra merah dimanfaatkan pada remote kontrol peralatan elektronik seperti TV dan VCD. Unit kontrol berkomunikasi dengan peralatan elektronik melalui reaksi yang dihasilkan oleh dioda pancar cahaya (LED). Dibidang telekomunikasi, sebelum populernya sambungan Bluetooth, sambungan Infra merah digunakan pada ponsel untuk bertukar data, dangan cara mendekatkan atau menempelkan 2 ponsel untuk mengirim atau menerima data. Ponsel dengan sambungan infra merah sangat popular sebelum munculnya regenerasi komunikasi ponsel ke Smartphone dengan OS Android dan iOS.

Radar atau Gelombang Mikro

Gelombang mikro merupakan gelombang elektromagnetik dengan frekuensi sekitar 10¹⁰ Hz. Panjang gelombangnya kira-kira 3 mm. Gelombang mikro ini dimanfaatkan pada pesawat radar (radio detection and ranging).

Gelombang radar diaplikasikan untuk mendeteksi suatu objek, memandu pendaratan pesawat terbang, membantu pengamatan di kapal laut dan pesawat terbang pada malam hari atau cuaca kabut, serta untuk menentukan arah dan posisi yang tepat. Misalnya, jika radar memancarkan gelombang mikro mengenai benda, maka gelombang mikro akan memantul kembali ke radar. 

Gelombang Radio dan Televisi

Gelombang radio mempunyai frekuensi antara 10⁴ Hz sampai 10⁹ Hz. Gelombang televisi frekuensinya sedikit lebih tinggi dari gelombang radio. Gelombang ini diaplikasikan sebagai alat komunikasi, sebagai pembawa informasi dari satu tempat ke tempat lain.

Gelombang Televisi

Gelombang televisi lebih tinggi frekuensinya dari gelombang radio FM. Sebagaimana gelombang radio FM, gelombang televisi membawa informasi gambar dan suara. Gelombang ini tidak dipantulkan oleh ionosfer bumi, sehingga diperlukan penghubung dengan satelit atau di permukaan bumi untuk tempat yang sangat jauh.

Gelombang Radio AM

Informasi yang dipancarkan oleh antena yang berupa suara dibawa gelombang radio berupa perubahan amplitudo yang disebut amplitude modulasi (AM). Gelombang AM mempunyai frekuensi antara 10⁴ Hz sampai 10⁷ Hz. Gelombang tersebut memiliki sifat mudah dipantulkan oleh lapisan ionosfer bumi, sehingga mampu mencapai jangkauan yang sangat jauh dari stasiun pemancar radio. Kelemahan gelombang radio AM adalah sering terganggu oleh gejala kelistrikan di udara, sehingga gelombang yang ditangkap pesawat radio kadang terdengar berisik.

Gelombang Radio FM

Gelombang radio FM dan mempunyai frekuensi sekitar 10⁸ Hz. Radio FM menggunakan gelombang ini sebagai pembawa berita/informasi. Informasi dibawa dengan cara frekuensi modulasi (FM). Pemancar FM lebih jernih jika dibandingkan dengan pemancar AM. Hal ini dikarenakan gelombang radio FM tidak terpengaruh oleh gejala kelistrikan di udara. Gelombang radio FM tidak dapat dipantulkan oleh ionosfer bumi, sehingga tidak dapat menjangkau tempat-tempat yang jauh di permukaan bumi. Supaya jangkauan gelombang jauh diperlukan stasiun penghubung (relai), yang ditempatkan di satelit atau di permukaan bumi.

#pengertian gelombang elektromagnetik

#sifat gelombang elektromagnetik

#spektrum gelombang elektromagnetik

#jenis gelombang elektromagnetik

#macam-macam gelombang elektromagnetik

#gelombang elektromagnetik paling panjang

#gelombang elektromagnetik dihasilkan oleh

#gelombang elektromagnetik adalah

#penerapan gelombang elektromagnetik sehari-hari