Gelombang Elektromagnetik : Pengertian, Teori, Sifat, Sumber, Macam, dan Manfaatnya Terlengkap

Pengertian Gelombang Elektromagnetik, Teori, Sifat, Sumber, Macam, dan Manfaatnya

Gelombang elektromagnetik – merupakan gelombang yang bisa merambat meski tanpa medium. Energi ini merambat dalam gelombang melalui sejumlah karakter yang dapat diukur, yakni Panjang Gelombang (Wavelength), Amplitude (Amplitude), Frekuensi, dan Kecepatan.

Amplitudo ialah tinggi gelombang, sementara panjang gelombang elektromagnetik ialah jarak antara dua puncak. Frekuensi ialah jumlah gelombang yang melewati suatu titik dengan satu satuan waktu.

Frekuensi ini tergantung dari kecepatan gelombang merambat. Sebab kecepatan energi elektromagnetik ialah konstan (kecepatan cahaya), frekuensi berbanding terbalik dan panjang gelombang. Jika semakin panjang gelombang, maka akan semakin rendah frekuensinya. Dan jika semakin pendek gelombang maka akan semakin tinggi frekuensinya.

Energi elektromagnetik yang memancar/ dilepaskan, oleh semua masa alam semesta di level yang berbeda-beda. Jika semakin tinggi level suatu energi dalam sumber energi, maka semakin rendah panjang gelombang yang hasilkan energi, dan akan semakin tinggi frekuensinya. Perbedaan dari karakteristik energi gelombang dipakai untuk mengelompokkan suatu energi elektromagnetik.

Teori Percobaan Menurut Para Ahli

Berdasarkan pendapat christian huygens (1629-1695) ia seorang ilmuan kebangsaaan belanda, menyatakan bahwa cahaya pada dasarnya adalah sama dengan bunyi dan berbentuk gelombang. Pada teori huygens tersebut peristiwa pemantulan, interferensi, pembiasan, ataupun difraksi cahaya bisa dijelaskan secara tepat, tetapi dalam teori huygens terdapat kesulitan dalam menjelaskan cahaya yang bersifat merambat lurus.
Lalu dasar teori perambatan gelombang elektromagnetik ini pertama kali dijelaskan oleh james clerk maxwell (1873) dalam bukunya di royal society tentang teori dinamika medan elektromagnetik, menurut hasil kerja penelitiannya dilakukan antara 1861 – 1865.

Percobaan yang dilakukan james clerk maxwell tahun 1831 – 1879, ia seorang ilmuwan berkebangsaan inggris (scotlandia) menurut pendapatnya bahwa cepat dan rambat gelombang elektromagnetik adalah sama dengan cepat dan rambat cahaya yakni 3×108 m/s, oleh sebab itu maxwell menyimpulkan bahwa cahaya ialah gelombang elektromagnetik.

Kesimpulan maxwell tersebut di dukung oleh :

Seorang ilmuwan jerman, heinrich rudolph hertz (tahun 1857 – 1894) ia membuktikan bahwa sebuah gelombang elektromagnetik adalah gelombang tranversal. Hal ini sesuai realita bahwa cahaya bisa menunjukkan gejala polarisasi.
Percobaan seorang ilmuwan bangsa belanda, peter zeeman (tahun 1852 – 1943) yang menyatakan bahwa medan magnet paling kuat bisa mempengaruhi terhadap berkas cahaya.
Percobaan stark (tahun 1874 – 1957), seorang ilmuwan bangsa jerman yang mengungkapkan bahwa sebuah medan listrik yang paling kuat bisa berpengaruh terhadap berkas cahaya.

Inti Teori Maxwell Tentang Gelombang Elektromagnetik

Perubahan medan listrik bisa menghasilkan medan magnet.
Cahaya tergolong gelombang elektromagnetik.

Percobaan-percobaan teliti menghasilkan kesimpulan :

Pola gelombang elektromagnetik adalah sama dengan pola pada gelombang transversal menggunakan vektor perubahan medan listrik yang tegak lurus dalam vektor perubahan medan magnet.
Gelombang elektromagnetik telah menunjukkan beberapa gejala pemantulan, difraksi, pembiasan, polarisasi seperti halnya cahaya.
Diserap oleh konduktor serta diteruskan oleh isolator.
Gelombang elektromagnetik lahir menjadi paduan daya imajinasi serta ketajaman akal pikiran yang berlandaskan keyakinan akan tertaurnya dan kerapian beberapa aturan alam.
Beberapa hasil percobaan itu yang mendahuluinya telah mengungkap 3 aturan gejala kelistrikan, antara lain:
Hukum coulomb : adalah muatan listrik yang menghasilkan medan listrik kuat.
Hukum biot-savart : adalah aliran muatan (arus) listrik yang menghasilkan medan magnet disekelilingnya.
Hukum faraday : adalah perubahan medan magnet (b) bisa menimbulkan medan listrik (e).

Sifat-Sifat Gelombang Elektromagnetik

Perubahan medan listrik serta medan magnet terjadi di waktu yang bersamaan.
Arah medan listrik serta medan magnet ini saling tegak lurus.
Kuat medan listrik serta magnet besarnya ini berbanding lurus satu dengan lainnya, yakni berdasarkan hubungan e = c.b.
Arah perambatan pada gelombang elektromagnetik tetap tegak lurus ke arah medan listrik serta medan magnet.

Sumber Gelombang Elektromagnetik

Adapun sumber dari gelombang elektromagnetik ialah :

Osilasi listrik.
Sinar matahari => menghasilkan suatu sinar infra merah.
Lampu merkuri => menghasilkan ultra violet.
Penembakan elektron ke dalam tabung hampa di keping logam => menghasilkan sinar x (dipakai untuk rontgen).
Inti atom tidak stabil => menghasilkan sinar gamma.

Macam Macam Gelombang Elektromagnetik

1. Gelombang radio

Gelombang radio ialah bentuknya radiasi elektromagnetik, dan membentuk saat objek yang muatannya listrik dari gelombang osilator (sebagi gelombang pembawa) dimodulasi menggunakan gelombang audio (frekuensinya ditumpangkan) pada frekuensi yang ada di dalam RF (frekuensi gelombang radio) terhadap suatu spektrum elektromagnetik, serta radiasi elektromagnetiknya yang gerakannya dengan cara mengisosilasi elektrik ataupun magnetik.

2. Gelombang mikro (micro wave)

Gelombang mikro ialah gelombang elektromagnetik berfrekuensi super tinggi/super high frequency yakni diatas 3 ghz atau 3×109 hz.
Jika gelombang mikro ini diserap oleh sebuah benda, maka akan muncul rangsang/efek pemanasan dari benda tersebut. Jika makanan akan menyerap radiasi gelombang mikro, maka makanan jadi panas serta memasak dengan waktu singkat. Proses inilah yang menjadi peran dalam oven microwave.
Gelombang mikro juga bermanfaat pada radar. Radar dipakai untuk mencari serta menentukan jejak suatu benda melalui gelombang mikro menggunakan frekuensi sekitar 1010 hz.

3. Sinar inframerah (infra red)

Radiasi elektromagnetik dengan gelombang yang lebih panjang dari cahaya tampak, namun lebih pendek dibanding radiasi gelombang radio adalah infra merah. Secara bahasa latin infra adalah “bawah”, sedang merah adalah warna dari cahaya yang nampak dengan gelombang terpanjang. Radiasi inframerah ini mempunyai jangkauan tiga “order” serta mempunyai panjang gelombang antara 700 nm serta 1 mm.

Inframerah ditemukan oleh sir william herschell dengan cara tidak sengaja, astronom kerajaan dari inggris pada saat ia sedang mengadakan sebuah penelitian yang mencari bahan penyaring optik dan akan dipakai guna mengurangi kecerahan dari gambar matahari pada tata surya teleskop.

Manfaat Gelombang Elektromagnetik

Berikut adalah beragam manfaat dari gelombang elektromagnetik:

Sinar X mempunyai panjang gelombang paling pendek serta frekuensinya tinggi yang bisa menembus bahan banyak dan tanpa tertembus gelombang cahaya pada frekuensi rendah.
Gelombang mikro mempunyai panjang gelombang yang ordenya beberapa cm serta frekuensi mendekati frekuensi resonansi alami pada molekul zat padat serta cairan.
Sinar infra red tidak bosa dilihat tetapi bisa dideteksi sprektum cahaya merah dan terkadang digunakan memindahkan satu bentuk energi terlalu besar.
Gelombang radio mempunyai rentang cukup besar.

Demikianlah pembahasan tentang gelombang elektromagnetik. Jadi, gelombang elektro ini bisa merambat meskipun tidak terdapat medium. Semoga dapat membantu kalian dalam mempelajari ilmu fisika tersebut.