PROSES TERJADINYA DAN SPEKTRUM GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

PROSES TERJADINYA GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
Medan magnet yang berubah menghasilkan medan listrik yang berubah pula (Faraday). Adapun medan listrik menghasilkan medan magnet yang berubah (Maxwell). Kedua hipotesis tersebut saling berkaitan. Medan magnet dan medan listrik akan menjalar ke segala arah  da n tanpa bantuan medium. Inilah yang disebut gelombang elektromagnetik. Menurut Maxwell, gelombang elektromagneti merambat dengan kelajuan c =  3 x 10 ⁸ m/s.

Gelombang elektromagnetik terdiri dari dua komponen yang saling tegak lurus, yaitu medan listrik (E) dan medan magnet (B). Dan arah rambatan (Z) gelombang tegak lurus antara kedua komponen.
Seperti jenis g

elombang pada umunya, gelombang elektromagnet memiliki panjang gelombang (λ ) dan frekuensi (f) tertentu. Hubungan antara panjang gelombang, frekuensi, dan kelajuan gelombang elektromagnetik memenuhi persamaan berikut :

 λ  =  c/f  

Contoh Soal :

Seorang  penyiar radio mengatakan  bahwa radio tersebut bekerja pada frekuensi 105 MHz, berapa panjang gelombang radio tersebut ?

Jawab :

λ = c/f  =    (3 x 10 ⁸ m/s.) /  (105 x 10 ⁶ /s). = 2,86 meter

Contoh Soal
Jika panjang gelombang ungu 400 nm dan merah 750 nm, berapa frekuensinya ?
Jawab :
Cahaya ungu
f =  c/λ  = (3 x 10 ⁸ m/s.) /  (400 x 10 ^-9 = 7,5 x 10 ¹⁵ Hz

Cahaya merah

f =  c/λ  = (3 x 10 ⁸ m/s.) /  (750 x 10 ^-9 = 4  x 10 ¹⁵ Hz

SPEKTRUM GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
Gelombang elektromagnetik seperti yang dibuat dengan osilator listrik memiliki frekuensi tertinggi sekitar 10 ⁹ Hz. Karena sifatnya yang dapat digunakan untuk membawa informasi, maka jenis gelombang elektromagnetik ini disebut geombang radio. Osilator listrik tidak dapat menggetarkan muatan listrik dengan frekuensi yang lebih tinggi lagi, tetapi getaran atau molekul atau gerak elektron di dalam atom dapat menghasilkan frekuensi yang lebih tinggi. Misalnya cahaya tampak adalah jenis gelombang elektromagnetik hasil getaran atom atau molekul pada benda yang berpijar dengan frekuensi 10 ¹⁴ Hz.
Gelombang elektromagnetik dapat terdeteksi ternyata memiliki interval yang sangat lebar, mulai dari 1 hertz sampai dengan 10 ²⁴ Hz. Mereka dikelompokkan berdasarkan frekuensi yang memiliki kemiripan sifat dan disebut spektrum elektromagnetik.

Jenis-Jenis spektrum gelombang elektromagnetik ada 7 macam. Jenis tersebut dikategorikan berdasarkan besar frekuensi gelombangnya. Jika diurutkan dari frekuensinya yang paling kecil ke yang paling besar adalah : 

Gelombang Sinar Gamma. Gelombang ini memilik panjang 10^-12 meter dengan frekuensi 10²⁰ hertz. Dihasilkan dari peristiwa peluruhan radioaktif atau inti atom yang tidak stabil.Gelombang sinar gamma merupakan gelombang yang memiliki frekuensi paling besar dan serta panjang gelombang terkecil. Sehingga daya tembusnya sangat besar, bahkan bisa menembus plat besi. Salah satu fungsi dari sinar gamma yaitu dapat digunakan dalam kedokteran sebagai pembunuh sel kanker dan sterilisasi alat – alat kedokteran.

Gelombang Sinar X. Gelombang ini memiliki panjang 10^-10 meter dan memiliki frekuensi 10¹⁸ hertz. Gelombang sinar X sering disebut juga dengan sinar rontgen, karena gelombang ini banyak dimanfaatkan untuk kegiatan rontgen di rumah sakit. 
Gelombang Ultra Violet. Gelombang UV memiliki panjang 10^-8 meter dengan frekuensi 10¹⁶ hertz. Gelombang ini berasal dari matahari dan juga dapat dihasilkan oleh transisi elektron dalam orbit atom, busur karbon, dan lampu mercury. Funsi UV dapat bermanfaat dan dapat berbahaya bagi manusia. Salah satu contoh fungsi sinar UV adalah sebagai detector untuk membedakan uang asli dan uang palsu. 
Gelombang Cahaya Tampak. Sesuai namanya, spketrum ini berupa cahaya yang dapat ditangkap langsung oleh mata manusia. Gelombang ini memiliki panjang 0.5x10^-6 meter dengan frekuensi 10¹⁵ hertz. Dan  gelombang cahaya tampak sendiri terdiri dari 7 macam yang disebut warna. Jika diurutkan dari yang paling besar frekuensinya adalah merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. 
Gelombang Infra Merah. Gelombang ini memiliki panjang sekitar 10^-5 meter dengan frekuensi sekitar 10¹² hertz. Gelombang infra merah dihasilka ketika molekul electron bergetar karena panas, contohnya tubuh manusia dan bara api. Manfaat kegunaan lain yaitu untuk remote TV dan transfer data di ponsel. 
Gelombang Mikro. Gelombang ini memiliki panjang sekitar 10^-2 meter dengan frekuensi sekitar 10⁸ hertz. Gelombang ini dihasilkan oleh tabung klystron, kegunaanya sebagai penghantar energy panas. Salah satu contoh penggunaan gelombang micro yaitu pada oven microwave yang berupa efek panas untuk memasak. Gelombang micro dapat mudah diserap oleh suatu benda dan juga menimbulkan efek pemanasan pada benda tersebut. Selain itu, gelombang micro juga dapat digunakan untuk mesin radar. 
Gelombang Radio.Gelombang ini memiliki panjang sekitar 10³ meter dengan frekuensi sekitar 10⁴ Hertz. Sumber gelombang ini berasal dari rangkaian oscillator elektronik yang bergetar. Rangkaian oscillator tersebut terdiri dari komponen resistor (R), induktor (L), dan kapasitor (C). Spektrum gelombang radio dimanfaatkan manusia untuk teknologi radio, televisi, dan telepon.
Pada gambar diatas, terlihat bahwa cahaya tampak menepati daerah yang sempit, yaitu antara  4 x 10 ¹⁴ Hz sampai 7,5 x 10 ¹⁴ Hz. Kita sering tidak menyadari bahwa sekitar kita adalah banyak gelombang elektromagnetik, Berapa diantaranya diserap oleh tubuh, seperti infrared yang dapat menghangatkan tubuh dan sinar ultravolet dalam dosis yanng tepat dapat membantu pembentukan vitamin D dalam tulang

Sumber :

FISIKA untuk SMA/MA kelas X. Goris seran Daton, dkk, Penerbit Grasindo, 2007
http://kelasbelajarku.blogspot.com/2013/10/Spektrum-Gelombang-Elektromagnetik.html