Artikel Gelombang Elektromagnetik

Gelombang Elektromagnetik adalah Gerak gelombang yang tidak memerlukan medium perantara dalam perambatannya. Gelombang tersebut termasuk jenis gelombang magnet yang menjalar secara bersamaan.

Gambar : Gelombang Elektromagnetik

Artikel Gelombang Elektromagnetik

Teori Maxwell Gelombang Elektromagnetik

Pada mulanya gelombang elektromagnetik masih berupa ramalan dari Maxwell yang dengan intuisinya mampu melihat adanya pola dasar dalam kelistrikan dan kemagnetan, sebagaimana telah dibahas di atas. Kenyataan ini menjadikan J C Maxwell dianggap sebagai penemu dan perumus dasar-dasar gelombang elektromagnetik.

Teori Maxwell tentang listrik dan magnet meramalkan adanya gelombang elektromgnetik

Ramalan Maxwell tentang gelombang elektromagnetik ternyata benar-benar terbukti. Adalah Heinrich Hertz yang membuktikan adanya gelombang elektromagnetik melalui eksperimennya. Eksperimen Hertz sendiri berupa pembangkitan gelombang elektromagnetik dari sebuah dipol listrik (dua kutub bermuatan listrik dengan muatan yang berbeda, positif dan negatif yang berdekatan) sebagai pemancar dan dipol listrik lain sebagai penerima. Antena pemancar dan penerima yang ada saat ini menggunakan prinsip seperti ini.

diagram skematik eksperimen Hertz

Melalui eksperimennya ini Hertz berhasil membangkitkan gelombang elektromagnetik dan terdeteksi oleh bagian penerimanya. Eksperimen ini berhasil membuktikan bahwa gelombang elektromagnetik yang awalnya hanya berupa rumusan teoritis dari Maxwell, benar-benar ada sekaligus mengukuhkan teori Maxwell tentang gelombang elektromagnetik.

1. Hukum coulomb dan gauss ,yang menyatakan bahwa muatan listrik statis menimbulkan medan listrik di sekitar nya.
2. Hukum Biot-Savart dan Ampere,menyatakan bahwa muatan listrikk yang mengalir (arus listrik) menimbulkan medan magnet di sekitar nya.
3. Hukum Faraday menyatakan bahwa perubahan medan magnet dapat menimbulkan arus listrik.

Spektrum Gelombang Elektromagnetik

Urutan spektrum gelombang elektromagnetik dari frekuensi terkecil hingga terbesar adalah:
1. Gelombang radio 
2. Gelombang televisi 
3. Gelombang mikro
4. Radar
5. Sinar inframerah 
6. Sinar tampak (cahaya) 
7. Sinar ulraviolet
8. Sinar X
9. Sinar gamma (y)

Susunan semua bentuk gelombang elektromagnetik berdasarkan panjang gelombang dan frekuensinya disebut spektrum elektromagnetik. Gambar spectrum elektromagnetik di bawah disusun berdasarkan panjang gelombang (diukur dalam satuan _m) mencakup kisaran energi yang sangat rendah, dengan panjang gelombang tinggi dan frekuensi rendah, seperti gelombang radio sampai ke energi yang sangat tinggi, dengan panjang gelombang rendah dan frekuensi tinggi seperti radiasi X-ray dan Gamma Ray.

Yang Termasuk Gelombang Elektromagnetik

1. Gelombang Radio
Gelombang radio dikelompokkan menurut panjang gelombang atau frekuensinya. Jika panjang gelombang tinggi, maka pasti frekuensinya rendah atau sebaliknya. Frekuensi gelombang radio mulai dari 30 kHz ke atas dan dikelompokkan berdasarkan lebar frekuensinya. Gelombang radio dihasilkan oleh muatan-muatan listrik yang dipercepat melalui kawat-kawat penghantar. Muatan-muatan ini dibangkitkan oleh rangkaian elektronika yang disebut osilator. Gelombang radio ini dipancarkan dari antena dan diterima oleh antena pula. Kamu tidak dapat mendengar radio secara langsung, tetapi penerima radio akan mengubah terlebih dahulu energi gelombang menjadi energi bunyi.

2. Gelombang televisi
Gelombang ini merambat lurus dan tidak dapat dipantulkan oleh lapisan atmosfer, sehingga diperlukan stasiun penghubung (relai) yang terletak pada tempat yang tinggi atau satelit sebagai penghubung.

3. 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.

4. Radar
Radar (radio detecting and ranging) digunakan untuk pemancar dan penerima gelombang elektromagnetik. Digunakan di bandara untuk mendeteksi adanya pesawat yang terbang atau meninggalkan bandara.

5. 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. 

6. 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.

7. 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 dibumi.

8. 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. 

9. 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 ser jika diserap oleh jaringan tubuh. 


Gel radio  gel mikro  inframerah  sinar tampak  UV sinar X  sinar 

Sifat-Sifat Gelombang Elektromagnetik :

Gelombang elektromagnetik memiliki ciri atau sifat-sifat sebagai berikut:
1. Gelombang elektromagnetik dapat merambat dalam ruang tanpa medium
2. Gelombang Elektromagnetik merupakan gelombang transversal.
3. Gelombang elektromagnetik tidak memiliki muatan listrik sehingga bergerak lurus dalam medan magnet maupun medan listrik.
4. Gelombang elektromagnetik dapat mengalami pemantulan (refleksi), pembiasan (refraksi), perpaduan (interferensi), pelenturan (difraksi), pengutuban (polarisasi).
5. Perubahan medan listrik dan medan magnet terjadi secara bersamaan, sehingga medan listrik dan medan magnet sefase dan berbanding lurus.

TRANSLATE

Electromagnetic wave is a wave motion that does not require an intermediary in the propagation medium. The waves of the kind of magnetic wave propagates simultaneously.

Electromagnetic waves

Picture: Electromagnetic Waves

Electromagnetic Waves article

Theory of Electromagnetic Waves Maxwell

In the beginning was in the form of electromagnetic waves from Maxwell's predictions are intuitively able to see the underlying pattern in electricity and magnetism, as discussed above. This fact makes the JC Maxwell regarded as the inventor and formulator of the basics of electromagnetic waves.

Electromagnetic waves - Maxwell Theory

Maxwell's theory of electricity and magnetism predicted a surge elektromgnetik

Maxwell on electromagnetic waves forecast turned out really proven. Was Heinrich Hertz proved the existence of electromagnetic waves through experiments. Hertz experiment itself such as the generation of electromagnetic waves from an electric dipole (two poles electrically charged with different charges, adjacent positive and negative) as the electric dipole transmitter and the other as a receiver. Transmitter and receiver antenna that is currently using this principle.

schematic diagram the Hertz  

schematic diagram of the experimental Hertz

Through these experiments Hertz succeeded in generating electromagnetic waves and detected by the receiver portion. This experiment proved that electromagnetic waves that initially only a theoretical formulation of Maxwell, there really is well confirmed Maxwell's theory of electromagnetic waves.

1. Coulomb law and gauss, which state that static electric charges cause the electric field around her.

2. Biot-Savart law and Ampere, stating that the charge flowing listrikk (electric current) cause the magnetic field around her.

3. Faraday's law states that a changing magnetic field can induce an electric current.

Spectrum of Electromagnetic Waves

The order of the frequency spectrum of electromagnetic waves from smallest to largest are:

1. Radio waves

2. Television waves

3. Microwaves

4. Radar

5. Infrared light

6. Visible light (light)

7. Rays ulraviolet

8. X-ray

9. Gamma rays (y)

The composition of all forms of electromagnetic waves by their wavelengths and frequencies called the electromagnetic spectrum. Electromagnetic spectrum picture below is based on the wavelength (measured in units _m) includes a range of very low energy, with high wavelength and low frequency, such as radio waves to very high energy, with a low wavelength and high frequency radiation such as X -ray and Gamma Ray.

Which includes Electromagnetic Waves

1. Radio waves

Radio waves are classified according to wavelength or frequency. If the wavelength is high, then surely a low frequency or vice versa. Radio frequency ranging from 30 kHz to above and are grouped according to the frequency width. Radio waves generated by electric charges are accelerated through the conductor wires. The charges raised by the electronic circuit called an oscillator. The radio waves emitted from the antenna and received by the antenna as well. You can not hear the radio directly, but the receiver will change the first radio wave energy into sound energy.

2. Television waves

These waves propagate straight and can not be reflected by the atmosphere, so that the necessary liaison station (relay) located on high ground or satellite as a liaison.

3. Microwaves

The microwave (mikrowaves) is the radio wave with the highest frequency is above 3 GHz. If the microwaves are absorbed by an object, it would appear that the heating effect on the body. If the food absorb microwave radiation, then the food gets hot in a very short time interval. This process is used in a microwave oven to cook food quickly and economically.

Microwaves are also used in aircraft RADAR (Radio Detection and Ranging) RADAR means finding and determining trace an object by using microwaves. Aircraft radar utilizing microwave reflection properties. Due to the rapid propagation of electromagnetic glombang c = 3 X 108 m / s, then by observing the time interval between the transmission of the reception.

4. Radar

Radar (radio detecting and ranging) is used for transmitting and receiving electromagnetic waves. Used in airports to detect aircraft flying or leaving the airport.

5. Infrared rays

Infrared beam covers an area up to 1014 Hz 1011Hz frequency or wavelength region 10-4 cm to 10-1 cm. If you examine the spectrum produced by an incandescent lamp with a detector that is connected to miliampermeter, the ammeter needle slightly above the red end of the spectrum. Rays are not visible but can be detected in the red spectrum is called infrared radiation.

Infamerah rays produced by electrons in the molecules vibrate because diipanaskan objects. So any hot objects emit infrared rays definitely. The amount of infrared light that is emitted depends on the temperature and color of objects.

6. Visible light

Visible light as an electromagnetic radiation which is most familiar to us can be defined as part of the spectrum of electromagnetic waves that can be detected by the human eye. Wavelength depends on the color looks nervariasi wavelengths ranging from approximately 4 x 10-7 m for light violet (purple) to 7x 10-7 m for the red light. Usefulness of the light one is use lasers in optical fibers on telecommunications and medicine.

7. Ultraviolet rays

Ultraviolet light has a frequency in the range 1015 Hz to 1016 Hz or in a long area gelombagn 10-8 m 10-7 m. The waves generated by the atoms and molecules in the electric flame. The sun is the main source that emits ultraviolet light on the surface of the earth, the ozone layer in the upper layer atmosferlah that absorbs ultraviolet rays and ultraviolet rays that do not continue endangering the lives of living beings on earth.

8. X-ray

X-rays have a frequency between 10 Hz to 10 Hz. very short wavelength of 10 cm to 10 cm. though as it was but an X-ray has a strong penetrating power, can penetrate thick books, a few centimeters thick wood and 1 cm thick aluminum plates.

9. Gamma rays

Gamma rays have a frequency between 10 Hz to 10 Hz or a wavelength between 10 cm to 10 cm. Greatest penetrating power, which causes ser effects if absorbed by body tissue.

Gel gel micro radio infrared visible light UV rays X-rays

Properties of Electromagnetic Waves:

Electromagnetic waves have the characteristics or attributes as follows:

1. Electromagnetic waves can propagate in space without a medium

2. Electromagnetic waves are transverse waves.

3. Electromagnetic waves do not have an electric charge that moves in a straight magnetic field and electric field.

4. Electromagnetic waves can undergo refraction (reflection), refraction (refraction), blend (interference), flexing (diffraction), polarized (polarization).

5. Changes in the electric field and magnetic field occur simultaneously, so that the electric field and magnetic field in phase and proportional.