Proses Terjadinya Gelombang Elektromagnetik Serta Sifat-Sifatnya
Gelombang elektromagnetik terbentuk oleh getaran partikel medium yang merambatnya. Akibatnya gelombang elektromagnetik tidak dapat merambat di ruangan yang fakum (ruang hampa udara). Jadi, gelombang elektromagnetik memerlukan perantara untuk merambat ke golombangnnya tersebut.
J.Clerk Maxwell
Adalah ilmuan yang telah menelusuri keterkaitan antara gejala kelistrikan dan kemagnetan dengan bertitik tolak pada dasarnya pengetahuan yang sudah ada pada saat itu yaitu:
1. Muatan listkik dapat menimbulkan medan listrik di sekitarnya besarnya kekuatan medan listrik ini dapat diperlihatkan oleh hokum Coulomb.
2. Arus listrik atau mauatan listrik yang mengalir dapat menghasilkan medan magnet di sekitanya. Besarnya kekuatan medan listrik magnet diperlihatkan oleh hokum BiotSafart.
3.perubahan medan magnet dapat menghasilka medan listrik yang dapat dijelaskan oleh hukum Faraday.
SIFAT GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
Gelombang elektomagnetik mempunyai begerapa sifat yaitu:
a. Dapat merambat dalam ruang hampa
b. Mempunyai arah getar tegak lurus terhadap arah rambatnya ( sifat gelombang transversal )
c. Bargerak lurus, tidak dapat dibelokan oleh medan listrik dan medan magnet.
d. Dapat mengalami polarisasi interferensi, refleksi ( pemantulan ), refraksi ( pembiasan ), difragsi ( pelenturan ).
Maxwell mengemukakan bahwa laju perubahan medan listrik sangat mempengaruhi besar magnet yang dibangkitkan dan sebaliknya. Akan dibangkitkan suatu medan magnet jika terjadi perubahan medan listrik. Perubahan medan listrik ini akan menghasilkan medan magnet yang berubah-ubah terhadap waktu dan demikian seterusnya terjadi proses berantai pembentukan medan magnet dan medan listrik yang merambat ke segala arah. Kemudian, Maxwell mengemukakan pula bahwa perubahan medan listrik dan medan magnet akan menghasilkan suatu gelombang medan listrik dan gelombang medan magnet yang dapat menyebar dan merambat dalam ruang disebut sebagai gelombang elektro magnetik.
Pembuktiannya dengan dua batang konduktor dihubugkan dengan sebuah baterai melalui sebuah saklar. Setelah saklar ditutup, batang atas segera bermuatan positif dan batang bawah bermuatan negative serta garis medan listrik segera terbentuk selama muatan mengalir maka arus listrik juga mengalir dengan arah sesuai dengan anak panah. Akibatnya, suatu medan magnet (B) akan di hasilkan dengan arah tegak lurus bidang kertas.
Contoh sederhana ini dapat membarikan gambaran tentang terbentuknya medan magnet dan medan listrik dengan tahapan proses sebagai berikut:
1.Muatan listrik akan menimbulkan medan listrik (E)
2.Perubahan medan listrik akan menimbulkan medan magnet yang besarnya berubah-ubah terhadap waktu (B)
Maxwell juga telah melakukan perhitungan tentang kecepatan rambat gelombang elektromagnetik. Kecepatan rambat ini ditentukkan oleh dua besaran yaitu permitivitas listrik (ε) dan permeabilitas magnet (µ) medium yang dilewatinya. Jika mediumnya adalah ruang hampa maka cepat rambat gelombang elektromagnetik memenuhi persamaan:
Selain dapat bergerak dengan kecepatan tinggi, gelombang elektromagnetik juga menunjukan gejala pemantulan, pembiasan, pelenturan, dan polarisasi seperti yang terjadi pada cahaya. Maxwell, berkesimpulan bahwa cahaya adalah gelombang elektromagnetik.
Beberapa tahun setelah meninggalnya Maxwell, seorang ilmuwan jerman H. Rudolph Hertz (1857-1894) pada tahun 1887 berhasil melakukan percobaan yang menunjukan gejala perambatan gelombang elektromagnetik.
Rumus :
Keterangan:
c= cepat rambat gelombang (3 X 108 m/s)
ƒ= frekuensi gelombang (Hz)
λ= panjang gelombang (m)
Penemuan gelombang elektromagnetik pada akhir abad 19 merupakan cikal bakal perkembangan tekhnologi di bidang komunikasi, kedokteran, penginderaan jarak jauh maupun bidang industri.
a.Sinar gamma
Banyak digunakan dalam bidang industri pengawetan makanan, produk industri dan lain-lain
b.SinarX
Sinar X dapat menembus jaringan tubuh tetapi tidak dapat menembus tulang sehingga sinar X sering di gunakan untuk memotret posisi tulang atau bagian tubuh yang mempunyai kelainan Sinar X sangat berperan dalam mendapatkan informasi tentang mikroskopi atom dan molekul seperti penentuan struktur molekul menggunakan sinar X dengan panjang gelombang yang sangat pendek. Untuk pelaksanaannya digunakan sebuah alat yang diberi nama difraktometer sinar X. Sinar X juga banyak dalam uji tak merusak seperti menentukan cacat pada hasil las. Alat yang digunakan disebut radiogrofi sinar X. sinar X juga dapat digunakan untuk menentukan unsur dalam suatu bahan. Menggunakan alat XRF ( X- Ray Fluorescence )
c. Sinar ultra violet
sinar ultraviolet sering digunakan pada kandungan unsure-unsur dalam suatu bahan melalui teknik spektroskopi.
d. Sinar tampak
sinar tampak adalah sinar yang dapat membantu penglihatan manusia.
e. Sinar inframerah
banyak di gunakan untuk kegiatan pemotretan permukaan bum oleh pesawat udara yang terbang tinggi atau oleh satelit. Sinar inframerah juga digunakan untuk mempelajari setruktur molekul suatu zat menggunakan alat yang disebut spretometer inframerah.
f. Gelombang mikro
gelombang mikro dalam bentuk gelombang televisi dan gelombang radar banyak digunakan dalam sistem komunikasi, sistem deteksi dan system pertahanan. Pada sistem radar antena berfungsi sebagai pemancar gelombang dan sebagai penerima gelombang pantul. Pancaran gelombang radar yang dihasilkan berbentuk pulsa, dan jika pulsa ini mengenai sasaran maka akan diterima pulsa pantul oleh antena radar. Pulsa pantul dapat ditampilkan pada layar sebuah osiloskop. Jika selang waktu antara pemancar gelombang radar dan penerima gelombang pantulnya adalah t kecepatan gelombang radar adalah c maka jarak antara sasaran dengan radar adalah s. Gelombang radar juga di gunakan dalam penentuan jarak bumi dan bulan.
g. Gelombang radio
gelombang radio banyak dimanfaatkan dalam sarana komunikasi, membawa informasi dan berita dari stu tempat ke tempat lain. Komunikasi dengan memanfaatkan gelombang radio dapat menjangkau daerah Yng cukup jauh dari pemancarnya. Hal ini terjadi jika gelombang radio dalam bentuk gelombang angkasa sehingga dapat mencapai tempat-tempat di dunia yang jaraknya sangat jauh dari pemancar.
Urutan Jenis-Jenis Gelombang Elektromagnetik Dari Frekuensi Tertinggi Sampai Frekuensi Terendah
1. Sinar Gamma
2. Sinar X
3. Ultra Violet
4. Cahaya Ungu
5. Cahaya Biru
6. Cahaya Hijau
7. Cahaya Kuning
8. Cahaya Orange
9. Cahaya Merah
10. Infra Red
11. Micro Wave
12. Gelombang Radio UHF (TV)
13. Gelombang Radia VHF (TV)
14. Gelombang Radio FM
15. Felombang Radio AM
Manfaat serta Bahayanya Gelombang Elektromagnetik Bagi Manusia Dalam Kehidupan Sehari-Hari
Manfaat
1) Mengaktifkan dan menyeimbangkan sel-sel tubuh Sel yang lebih aktif akan mempunyai aktifitas metabolisme lebih tinggi sehingga dengan metabolisme yang sempurna menghasilkan energi yang lebih besar.
2) Memecah molekul air/mengencerkan darah Lebih dari 70% tubuh manusia terdiri dari air. Darah mengandung 80% air. Jika jarang olah raga, kurang konsumsi sayuran, budan dan susu, pH darah menjadi acidik dan kental sehingga distribusi O2, zat gizi dan air ke sel-sel tubuh menjadi lambat. Selain itu, memperberat kerja/pompa jantung.
3) Menghambat pertumbuhan sel kanker Membuat kondisi yang tidak nyaman bagi pertumbuhan sel sel kanker. Panjang gelombang yang dipancarkan oleh Bio Fir 6-14u (mikron) adalah interval gelombang yang dihindari oleh sel-sel kanker. Dengan memberikan Bio Fir maka susah bagi sel-sel kanker tumbuh/berkembang.
4) Menghambat pertumbuhan bakteri dan jamur Membuat kondisi yang tidak nyaman bagi pertumbuhan bakteri dan jamur. Badu badan diakibatkan oleh aktifitas bekteri dan jamur, jika bakteri dan jamur tidak tumbuh maka akan mengurangi bau badan pada saat kita berkeringat. Bahayanya
Gelombang elektromagnetik memang sangat menguntungkan manusia. Dengan gelombang ini, kita dapat mengatur TV dari jarak jauh, menyalakan AC dengan mudah, menghangatkan makanan dengan microwave, dan berkomunikasi dengan handphone.
Namun, ternyata gelombang ini memiliki efek samping.
- Pada Handphone
Radiasi yang dipancarkan Handphone (HP) terpancar 215 kali per detik. Tiap HP memancarkan 900 Mhz – 1800 Mhz. Untungnya, kata Dr Eka, manusia memiliki sawar darah otak yg melindungi paparan radiasi ini. Jika memungkinkan sebaiknya gunakan peralatan handsfree utk mendengarkan suara lewat HP. Anak2 dibawah usia 8 thn sangat rentan terhadap pancaran radiasi ini, sehingga sangat disarankan belum waktunya menggunakan HP. Ia menyarankan pd malam hari sebaiknya HP dimatikan. Jika tetap menyala, sebaiknya diletakkan diluar tempat tidur (kamar) agar gelombang elektromagnetik tdk menyerang otak. Efek yang ditimbulkan dr gelombang ini adalah sulit tidur, pusing, telinga mendenging dan daya tahan tubuh menurun.
- Pada Microwave
Dalam penggunaan microwave, radiasi elketromagnetik menggerakkan molekul-molekul makanan, molekul-molekul ini ‘dipaksa’ berputar sedangkan kalau memanaskan makanan cara biasa, molekul-molekul ini bergerak dari tepi ketepi. Keadaan berputar ini memusnahkan molekul dan terkadang menyusun kembali menjadi bahan-bahan toksin yang menyebabkan ancaman kepada manusia.