Pengertian, Sifat, Rumus, Spektrum, Manfaat dan Contoh Soal Gelombang Elektromagnetik Lengkap

Pengertian, Sifat, Rumus, Spektrum, Manfaat dan Contoh Soal Gelombang Elektromagnetik Lengkap – Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang memancar tanpa media rambat yang membawa muatan energi listrik dan magnet (elektromagnetik). Gelombang elektromagnetik tidak membutuhkan media rambat, tidak seperti halnya jenis gelombang yang lain. Karena tidak membutuhkan media perambatan, gelombang elektromagnetik sering disebut dengan radiasi eletromagnetik.

Lebih jelasnya, pengertian gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang dalam peranmbatannya tidak membutuhkan medium. Terdapat 4 teori yang mendasari adanya gelombang elektromagnetik yaitu:
Muatan listrik menimbulkan medan listrik (dikemukakan oleh Coulomb).
Di sekitar arus listrik terdapat medan magnet (dikemukakan oleh Oersted).
Perubahan fluks magnet/medan magnet dapat menimbulkan medan magnet listrik (dikemukakan oleh Faraday).
Perubahan medan listrik dapat menimbulkan medan magnet (dikemukakan oleh Maxwell).

Sifat Gelombang Elektromagnetik

Berdasarkan percobaan Hertz dapat diketahui bahwa gelombang elektromagnetik memiliki sifat sebagai berikut.

1. Arah medan listrik dan medan magnetnya saling tegak lurus dan keduanya tegak lurus terhadap arah rambat gelombang.
2. Merupakan gelombang transversal.
3. Perubahan medan listrik dan medan magnet terjadi bersamaan sehingga keduanya mempunyai harga maksimum dan minimum pada waktu dan tempat yang sama.
4. Cepat rambat gelombang elektromagnetik hanya bergantung pada sifat listrik dan magnet medium yang ditempuh. Cepat rambat gelombang elektromagnetik dalam ruang hampa nilainya ( 3.108 m/s)
5. Besar medan magnet dan medan listrik berbanding lurus satu sama lain, yakni E = c x B. (E = medan listrik, B = medan magnet, c = kecepatan gelombang elektromagnetik).
6. Tidak disimpangkan oleh medan magnet ataupun medan listrik.
7. Mengalami pemantulan, pembiasan, interferensi, difraksi, dan polarisasi. Panjang gelombang dan frekuensi dihubungkan melalui persamaan :
C = λ . f
Keterangan:
c = cepat rambat cahaya ( 3.108 m/s)
λ = panjang gelombang (m)
f = frekuesni (Hz)
7. Tidak bermuatan listrik.

Rumus Gelombang Elektromagnetik

Cepat rambat gelombang elektromagnetik oleh Maxwell dihitung dengan persamaan berikut.

Spektrum Gelombang Elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik meliputi gelombang radio, gelombang televisi, gelombang mikro, sinar inframerah, cahaya tampak, sinar ultraviolet, sinar x, sinar gamma. Berbagai gelombang elektromagnetik tersebut memiliki panjang gelombang dan frekuensi yang berbeda.

Manfaat Gelombang Elektromagnetik

Adapun beberapa manfaat gelombang elektromagnetik yaitu:

1. Sinar X mempunyai panjang gelombang yang sangat pendek dan frekuensi yang tinggi, sehingga mudah menembus banyak bahan yang tak tertembus gelombang cahaya dengan frekuensi lebih rendah yang diserap bahan tersebut. Sinar X digunakan dokter untuk melihat organ dalam tubuh seperti tulang untuk mendiagnosa pasien. Selain itu, sinar X juga digunakan di Bandara penerbangan untuk melihat isi tas/koper penumpang tanpa harus membukanya sehingga antrian berlangsung dengan cepat.

2. Gelombang radio mempunyai rentang yang cukup besar. Gelombang radio dimanfaatkan untuk mentransmisikan sinyal dengan jarak yang yang tidak bisa dicapai oleh gelombang inframerah, namun besar energi yang ditransmisikan tidak sebesar yang bisa ditransmisikan oleh gelombang inframerah. Gelombang radio digunakan oleh stasiun TV, Radio dan lain sebagainya untuk mentransmisikan sinyal komunikasi. Selain itu, gelombang radio digunakan oleh radar untuk memberitahu posisi benda di atas permukaan bumi dan juga digunakan untuk pencitraan satelit ke bumi untuk membuat peta 3 dimensi.

3. Sinar inframerah tidak bisa dilihat namun bisa dideteksi diatas spektrum cahaya merah yang biasa digunakan untuk memindahkan satu bentuk energi yang tidak terlalu besar. Sinar inframerah digunakan pada konsol gim atau berbagai jenis remote sehingga pengguna tidak membutuhkan media kabel untuk mentransmisikan data dalam bentuk energi.

4. Gelombang mikro mempunyai panjang gelombang yang berorde beberapa cm dan frekuensi yang mendekati frekuensi resonansi alami molekul air dalam zat padat dan cairan. Sehingga, gelombang mikro mudah diserap oleh molekul air dalam makanan seperti mekanisme pemanasan dalam pemanggang gelombang mikro, contohnya oven microwave.

Contoh Soal Gelombang Elektromagnetik

1. Gelombang elektromagnetik dalam suatu medium memiliki kelajuan 2,8 x 10⁸m/s. Jika permitivitas medium12,76 x 10^–7wb/Am., tentukanlah permeabilitas medium tersebut.

Cara penyelesaian:

Diketahui:
c = 2,8 x 10⁸m/s,
ε = 12,76 x 10^–7wb/Am.

Jawab:

Demikian penjelasan yang bisa kami sampaikan tentang Pengertian, Sifat, Rumus, Spektrum, Manfaat dan Contoh Soal Gelombang Elektromagnetik Lengkap . Semoga bermanfaat.