ahu nggak sobat, selain pengelompokan gelombang berdasarkan arah getar dan perambatannya, ternyata ada pengelompokkan yang lain juga loh. Berdasarkan apa ya? Gelombang yang didasarkan atas medium perambantannya. Berdasarkan pengelompokkan ini , gelombang dapat dibedakan atas: gelombang menkanik dan gelombang elektromagnetik.

Gelombang mekanik adalah gelombang yang memerlukan medium dalam perambatan gelombangnya, sedangkan gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang tidak memerlukan medium dalam perambatannya. Radiasi elektromagnetik adalah kombinasi medan listrik dan medan magnet yang berosilasi dan merambat lewat ruang dan membawa energi dari satu tempat ke tempat yang lain. Cahaya tampak adalah salah satu bentuk radiasi elektromagnetik. Penelitian teoritis tentang radiasi elektromagnetik disebut elektrodinamik, sub-bidang elektromagnetisme.

Sifat dan Spektrum Gelombang Elektromagnetik

Sebagaimana gelombang mekanik, gelombang elektromagnetik juga memiliki sifat yang kurang lebih hampir sama. Adapun 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.

Cahaya, gelombang radio, sinar-X, dan sinar gamma adalah contoh dari gelombang elektromagnetik. Berbagai jenis gelombang elektromagnetik tersebut hanya berbeda dalam frekuensi dan panjang gelombangnya. Hubungan kecepatan perambatan gelombang, frekuensi, dan panjang gelombang dinyatakan sebagai berikut.

Perbedaan interval/jarak panjang gelombang dan frekuensi gelombang yang disusun dalam bentuk tabel panjang gelombang dan frekuensi secara berurutan disebut spektrum gelombang elektromagnetik. Gelombang radio memiliki frekuensi terendah, sedangkan sinar gamma memiliki frekuensi tertinggi. Perhatikan Gambar berikut!

Contoh dan manfaat gelombang Elektromagentik

Apa aja contoh gelombang elektromagnetik. Contohnya: Cahaya matahari, Sinyal telepon seluler, gelombang radio, sinar gamma, sinar infra merah.

Terus apa aja nih manfaat gelombang elektromagnetik. Yaitu: sebagai alat/pengantar komunikasi seperti signal ponsel, Sinar X bisa digunakan untuk pengobatan, Sinar infra merah bisa untuk komunikasi data, sinar gamma bisa digunakan untuk logging pada proses pengoboran minyak bumi.

Spektrum adalah sebuah kata lain yang berarti “hantu” atau bayangan hitam. Kata Spektrum  pertama kali digunakan oleh Isaac Newton pada tahun 1671. Untuk menjelaskan bayangan sinar yang dibentuk oleh prisma menyerupai pelangi yang berwarna warni seperti lagu anak TK “pelangi-pelangi” yang dinamakan spektrum gelombang elektromagnetik.

Spektrum gelombang elektromagnetik terdiri atas tujuh macam gelombang yang dibedakan berdasarkan frekuensi serta panjang gelombang tetapi cepat rambat di ruang hampa adalah sama. Yaitu c =3 x 10⁸ m/s. Seperti yang sudah dibahas dalam teori Maxwell tentanggelombang elektromagnetik. frekuensi gelombang terkecil adalah gelombang cahaya serta panjang gelombang terbesar sedangkan frekuensi terbesar adalah sinar gamma serta panjang gelombang terpendek.

Urutannya adalah:  

• gelombang radio dan televisi
• gelombang mikr
• infra merah
• cahaya tampak
• ultraviolet
• siar x
• sinar gamma

Urutan dari atas ke bawah adalah frekuensi makin besar serta panjang gelombang makin pendek karena frekuensi dan panjang gelombang berbanding terbalik seperti yang sudah dibahas padagejala-gejala gelombang.

Berikut kegunaan serta sifat dari spektrum gelombang elektromagnetik 

1. Gelombang radio dan Televisi

Gelombang radio dan televisi, memiliki frekuensi terkecil untuk semua spektrum gelombang elektromagnetik frekuensi dimulai dari 30 kHz . sumbernya adalah oscilator elektronik yang bergetar. Gelombang ini memiliki kegunaan serta dikelompokkan tergantungkepada panjang gelombangnya serta frekuensinya. Mulai dari alat komunikasi radio FM, Televisi serta telepon.

2. Gelombang Mikro.

Gelombang mikro merupakan gelombang radio dengan frekuensi paling tinggi(SHF=Super High Frekuensi), yaitu 3 GHz (3 x 10⁹ Hz).Gelombang mikro dihasilkan oleh peralatan yang dinamakan tabung klystron. Kegunaanya adalah sebagaipenghantar energi panas yang digunakan pada oven mikrowave(mikrowave oven) untuk memasak makan lebih cepat serta ekonomis. Kegunaan lain adalah pada antene RADAR(Radio Detection and Ranging) pesawat radar ini bekerja menggunakan sifat pemantulan seperti halnya pada binatang kelelawar yang menggunakan ultrasonic untuk penginderaan.

3. Infra merah.

Sinar infra merah memiliki daerah dengan jangkauan frekuensi 10¹¹ sampai 10¹⁴ Hz. Sinar infra merah dihasilkan oleh elektron dari molekul-molekul yang bergetar karena panas. Misalnya bara api, nyala api, tubuh manusia. Sumber infra merah terbesar adalah matahari. Sinar ini memiliki sifat membawa energi panas, sehingga dengan intensitas yang tinggi bisa membakar kuli. Sifat lainnya tidak terlihat tetapi dapat menghitamkan pelat foto sehingga digunakan untuk penginderaan pada tempat gelap, kamera infra merah serta membuat foto satelit seperti yang digunakan dalam google earth.

4. Cahaya atau sinar tampak

Sinar tampak adalah satu-satunya spektrum gelombang elektromagmnetik yang dapat dilihat semuanya terdiri dari tujuh spektrum warna yaitu: merah-jingga-kuning-hijau-biru-nila-ungu. Sinar merah memiliki panjang  gelombang terpanjang tetapi frekuensi terkecil serta ungu panjang gelombang terpendek tapi frekuensi terbesar.

5. ultraviolet

Sinar ultraviolet  dihasilkan oleh atom dan molekul dalam loncatan nyala api listrik. Memiliki energi kmia sehingga bisa memendarkan barium platina sianida, menghitamkan pelat foto serta dapat membunuh bakteri juga kuman-kuman. Sebagai detektor untuk membedakan antara uang asli dan palsu.  Sumber-sumber ultraviolet adalah matahari, busur karbon,lampu mercury.

6. Sina-x, 

Sinar-x. disebut juga sinar rontgen  dihasilkan oleh elektron-elektron yang terletak dibagian kulit elektron atau dari pancaran radisi yang keluar ketika elektron yang berkecepatan tinggi menumbuk permukaan logam. Mempunyai daya tembus sangat besar sehingga dapat digunakan untuk memotret susunan tulang dalam tubuh, misalnya untuk menentukan letak tulang yang retak akibat kecelakaan. Termasuk berbahaya karena dapat mengionisasi sel hidup sehingga tidak boleh digunakan oleh ibu hamil maka untu melihat janin dalam kandungan digunakanultrasonografi.

  

7. Sinar gamma
sinara gamma, memiliki frekuensi paling besar serta panjang gelombang terkecil diantaraspektrum gelombang elektromagnetik sehingga daya tembus sangat besar dapat menembus pelat besi. Dihasilkan dari inti atom yang tidak stabil . Dapat digunakan  untuk membunuh sel kanker serta sterilisasi alat-lat kedokteran.

 Spektrum gelombang elektromagnetik tampak memiliki warna yang berbeda-beda. Warna ini disebabkan perbedaan frekuensi gelombang. Berdasarkan frekuensi gelombang inilah dapat diketahui sifat/karakteristik gelombang. Rentang frekuensi tertinggi (sinar gamma) hingga frekuensi rendah (radio) serta aplikasi setiap spektrum gelombang elektronik adalah sebagai berikut.

Karakteristik dan Aplikasi Gelombang Elektromagnetik

1. Gelombang Sinar Gamma

Sinar gamma merupakan gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekuensi tertinggi dalamspektrum 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.

2. Sinar-X

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.

3. 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 Anda 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.

4. 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.

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. Salah satu aplikasi dari sinar tampak adalah penggunaan sinar laser dalam serat optik pada bidang telekomunikasi.

5. Sinar 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. Hal ini mungkin karena sinar infra merah tidak banyak dihamburkan oleh partikel udara. Selain itu, sinar infra merah dibidang militer dimanfaatkan satelit untuk 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).

6. 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.

7. 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.

a. 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 10 4 Hz sampai 10 7 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.

b. 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.

c. 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.