BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar
Belakang
Alam
ini terdiri dari berbagai energi yang bermanfaat bagi kehidupan. Energi-energi
di alam itu ada di sekitar kita. Beberapa potensi alam yang bermanfaat bagi
kehidupan adalah energi potensi bumi, energi potensi laut, energi potensi
udara. Dan energi-energi tersebut dapat berupa energi kinetik, energi listrik,
ataupun energi elektro. Energi ini menghasilkan banyak manfaat, salah satunya
teknologi komunikasi, teknologi media, teknologi televisi dan teknologi informasi.
Dalam perkembangan teknologi sebagai wujud nyata manfaat dari energi. Yang
merupakan salah satu yang berpengaruh dalam ilmu teknologi dan komunikasi
adalah gelombang elektromagnetik. Teknologi yang memanfaatkan gelombang
elektromagnetik diantaranya: televisi, radio, dan teknologi informasi jarak
jauh berbentuk seluler. Semua berpengaruh juga terhadap perkembangan ekonomi
dan pembangunan bangsa.
Oleh karena itu, negara yang maju adalah negara yang sangat memanfaatkan
potensi gelombang elektromagnetik dengan optimal yang melahirkan
industri-industri berbasis telekomunikasi dan komputerisasi. Maka dalam hal
ini, penulis mengkaji melalui kajian literatur untuk lebih dalam memahami
mengenai gelombang elektromagnetik.
B. Rumusan Masalah
1. Apakah pengertian dari gelombang dan
jenis-jenisnya?
2. Apakah pengertian gelombang elektromagnetik
beserta jenisnya?
3.Bagaimana manfaat dan peranan gelombang
elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari?
B. Tujuan
Tujuan
dari penulisan makalah ini adalah :
1. Untuk mengetahui pengertian dari gelombang dan jenis-jenisnya.
2. Untuk mengetahui pengertian gelombang elektromagnetik beserta
jenisnya.
3. Untuk mengetahui manfaat dan peranan gelombang elektromagnetik
dalam kehidupan sehari-hari.
BAB II
KAJIAN
TEORI
A. Pengertian
Gelombang dan Macam-macam Gelombang
Gelombang
adalah bentuk dari getaran yang merambat pada suatu medium. Pada gelombang yang
merambat adalah gelombangnya, bukan zat medium perantaranya. Satu gelombang
dapat dilihat panjangnya dengan menghitung jarak antara lembah dan bukit
(gelombang tranversal) atau menghitung jarak antara satu rapatan dengan satu
renggangan (gelombang longitudinal). Cepat rambat gelombang adalah jarak yang
ditempuh oleh gelombang dalam waktu satu detik.
Macam-macam Gelombang :
1. Gelombang Transversal
Gelombang transversal adalah gelombang yang arah rambatannya tegak lurus
dengan arah rambatannya. Satu gelombang terdiri atas satu lembah dan satu
bukit, misalnya seperti riak gelombang air, benang yang digetarkan, dsb.
2. Gelombang Longitudinal
Gelombang longitudinal adalah gelombang yang merambat dalam arah yang
berimpitan dengan arah getaran pada tiap bagian yang ada. Gelombang yang
terjadi berupa rapatan dan renggangan. Contoh gelombang longitudinal seperti
slingki / pegas yang ditarik ke samping lalu dilepas.
B. Pengertian
dan Jenis-jenis Gelombang Elektromagnetik
Gelombang Elektromagnetik adalah
gelombang yang dapat merambat walau tidak ada medium. Energi
elektromagnetik merambat dalam gelombang dengan beberapa karakter yang bisa
diukur, yaitu: panjang gelombang/wavelength, frekuensi, amplitude/amplitude,
kecepatan. Amplitudo adalah tinggi gelombang, sedangkan panjang gelombang
adalah jarak antara dua puncak. Frekuensi adalah jumlah gelombang yang melalui
suatu titik dalam satu satuan waktu. Frekuensi
tergantung dari kecepatan merambatnya gelombang. Karena kecepatan energi
elektromagnetik adalah konstan (kecepatan cahaya), panjang gelombang dan
frekuensi berbanding terbalik. Semakin panjang suatu gelombang, semakin rendah
frekuensinya, dan semakin pendek suatu gelombang semakin tinggi frekuensinya.
Energi elektromagnetik dipancarkan, atau dilepaskan, oleh semua masa di
alam semesta pada level yang berbedabeda. Semakin tinggi level energi dalam
suatu sumber energi, semakin rendah panjang gelombang dari energi yang
dihasilkan, dan semakin tinggi frekuensinya. Perbedaan karakteristik energi gelombang digunakan
untuk mengelompokkan energi elektromagnetik.
Jenis-jenis
gelombang elektomagnetik adalah :
1. Gelombang Radio
Gelombang
radio dikelompokkan menurut panjang gelombang atau frekuensinya. Jika panjang gelombang tinggi, maka pasti frekuensinya rendah atau
sebaliknya. Frekuensi gelombang radio mulai dari 30 kHz ke atas dan
dikelompokkan berdasarkan lebar frekuensinya. Gelombang radio dihasilkan oleh
muatan-muatan listrik yang dipercepat melalui kawat-kawat penghantar.
Muatan-muatan ini dibangkitkan oleh rangkaian elektronika yang disebut
osilator. Gelombang radio ini dipancarkan dari antena dan diterima oleh antena
pula. Kamu tidak dapat mendengar radio secara langsung, tetapi penerima radio akan
mengubah terlebih dahulu energi gelombang menjadi energi bunyi.
2. Gelombang mikro
Gelombang mikro (mikrowaves) adalah gelombang radio dengan frekuensi paling
tinggi yaitu diatas 3 GHz. Jika gelombang mikro diserap oleh sebuah benda, maka
akan muncul efek pemanasan pada benda itu. Jika makanan menyerap radiasi
gelombang mikro, maka makanan menjadi panas dalam selang waktu yang sangat
singkat. Proses inilah yang dimanfaatkan dalam microwave oven untuk memasak
makanan dengan cepat dan ekonomis.
Gelombang mikro juga
dimanfaatkan pada pesawat RADAR (Radio Detection and Ranging) RADAR berarti
mencari dan menentukan jejak sebuah benda dengan menggunakan gelombang mikro.
Pesawat radar memanfaatkan sifat pemantulan gelombang mikro. Karena cepat
rambat glombang elektromagnetik c = 3 X 108 m/s, maka dengan mengamati selang
waktu antara pemancaran dengan penerimaan.
3. Sinar Inframerah
Sinar inframerah meliputi daerah
frekuensi 1011Hz sampai 1014 Hz atau daerah panjang gelombang 10-4 cm sampai
10-1 cm. jika kamu memeriksa spektrum yang dihasilkan oleh sebuah lampu pijar
dengan detektor yang dihubungkan pada miliampermeter, maka jarum ampermeter
sedikit diatas ujung spektrum merah. Sinar yang tidak dilihat tetapi dapat
dideteksi di atas spektrum merah itu disebut radiasi inframerah.
Sinar infamerah dihasilkan oleh
elektron dalam molekul-molekul yang bergetar karena benda diipanaskan. Jadi
setiap benda panas pasti memancarkan sinar inframerah. Jumlah sinar inframerah
yang dipancarkan bergantung pada suhu dan warna benda.
4. Cahaya tampak
Cahaya tampak sebagai radiasi
elektromagnetik yang paling dikenal oleh kita dapat didefinisikan sebagai
bagian dari spektrum gelombang elektromagnetik yang dapat dideteksi oleh mata
manusia. Panjang gelombang tampak nervariasi tergantung warnanya mulai dari
panjang gelombang kira-kira 4 x 10-7 m untuk cahaya violet (ungu) sampai 7x
10-7 m untuk cahaya merah. Kegunaan cahaya salah satunya adlah penggunaan laser
dalam serat optik pada bidang telekomunikasi dan kedokteran.
5. Sinar ultraviolet
Sinar ultraviolet mempunyai frekuensi dalam daerah 1015 Hz sampai 1016 Hz
atau dalam daerah panjang gelombagn 10-8 m 10-7 m. gelombang ini dihasilkan
oleh atom dan molekul dalam nyala listrik. Matahari adalah sumber utama yang
memancarkan sinar ultraviolet dipermukaan bumi,lapisan ozon yang ada dalam
lapisan atas atmosferlah yang berfungsi menyerap sinar ultraviolet dan
meneruskan sinar ultraviolet yang tidak membahayakan kehidupan makluk hidup di
bumi.
6. Sinar X
Sinar X mempunyai frekuensi antara 10 Hz sampai 10 Hz . Panjang
gelombangnya sangat pendek yaitu 10 cm sampai 10 cm. meskipun seperti itu tapi
sinar X mempunyai daya tembus kuat, dapat menembus buku tebal, kayu tebal
beberapa sentimeter dan pelat aluminium setebal 1 cm.
7. Sinar Gamma
Sinar gamma mempunyai frekuensi antara 10 Hz sampai 10 Hz atau panjang
gelombang antara 10 cm sampai 10 cm. Daya tembus paling besar, yang menyebabkan
efek yang serius jika diserap oleh jaringan tubuh.
C. Ciri-ciri
Gelombang Elektromagnetik
Beberapa ciri-ciri gelombang elektromagnetik adalah sebagai berikut :
1.
Perubahan medan
listrik dan medan magnetik terjadi pada saat yang bersamaan, sehingga kedua
medan memiliki harga maksimum dan minimum pada saat yang sama dan pada tempat
yang sama.
2.
Arah medan listrik
dan medan magnetik saling tegak lurus dan keduanya tegak lurus terhadap arah
rambat gelombang.
3.
Dari ciri no 2
diperoleh bahwa gelombang elektromagnetik merupakan gelombang transversal.
4.
Seperti halnya
gelombang pada umumnya, gelombang elektromagnetik mengalami peristiwa
pemantulan, pembiasan, interferensi, dan difraksi. Juga mengalami peristiwa
polarisasi karena termasuk gelombang transversal.
5.
Cepat rambat
gelombang elektromagnetik hanya bergantung pada sifat-sifat listrik dan
magnetik medium yang ditempuhnya.
D. Manfaat
dan Penerapan Gelombang Elektromagnetik
Jauh sebelum Maxwell
meramalkan gelombang elektromagnetik, cahaya telah dipandang sebagai gelombang.
Akan tetapi, tidak seorang pun tahu jenis gelombang apakah cahaya itu. Baru
setelah adanya hasil perhitungan Maxwell tentang kecepatan gelombang
elektromagnetik dan bukti eksperimen oleh Hertz, cahaya dikategorikan sebagai
gelombang elektromagnetik. Tidak hanya cahaya yang termasuk gelombang
elektromagnetik melainkan masih banyak lagi jenis-jenis yang termasuk gelombang
elektromagnetik. Gelombang elektromagnetik telah dibangkitkan atau dideteksi pada
jangkauan frekuensi yang lebar. Jika diurut dari frekuensi terbesar hingga
frekuensi terkecil, yaitu sinar gamma, sinar-X, sinar ultraviolet, sinar tampak
(cahaya), sinar inframerah, gelombang mikro (radar), gelombang televisi, dan
gelombang radio.
Manfaat
dan penerapan dari gelombang elektromagnetik antara lain :
1.
Mengaktifkan dan menyeimbangkan sel-sel
tubuh
2.
Memecah molekul air/mengencerkan darah
3.
Menghambat pertumbuhan sel kanker
4.
Menghambat pertumbuhan bakteri dan jamur
5.
Radio digunakan untuk
komunikasi, untuk meneliti luar angkasa dan sistem radar. Radar berguna untuk
mempelajari pola cuaca, badai, membuat peta 3D permukaan bumi, mengukur curah
hujan, pergerakan es di daerah kutub dan memonitor lingkungan. Panjang gelombang radar berkisar antara 0.8 – 100 cm.
6.
Mikrowave
penggunaannya terutama dalam bidang komunikasi dan pengiriman informasi melalui
ruang terbuka, memasak, dan untuk mengukur penguapan, kandungan air di awan dan
intensitas hujan.
7.
Infrared dapat mendiagnosis kondisi
ksehatan dengan menyelidiki pancaran inframerah dari tubuh. Foto inframerah
khusus disebut termogram digunakan untuk mendeteksi masalah sirkulasi darah, radang sendi
dan kanker. Radiasi inframerah dapat juga digunakan dalam alarm pencuri. Seorang pencuri tanpa sepengetahuannya akan menghalangi sinar dan
menyembunyikan alarm. Remote control berkomunikasi dengan TV melalui radiasi
sinar inframerah yang dihasilkan oleh LED ( Light Emiting Diode ) yang terdapat
dalam unit, sehingga kita dapat menyalakan TV dari jarak jauh dengan menggunakan
remote control.
8.
Ultraviolet/Sinar UV
diperlukan dalam asimilasi tumbuhan dan dapat membunuh kuman-kuman penyakit
kulit.
9.
Sinar X biasa digunakan dalam bidang
kedokteran untuk memotret kedudukan tulang dalam badan terutama untuk
menentukan tulang yang patah. Akan tetapi penggunaan sinar X harus hati-hati
sebab jaringan sel-sel manusia dapat rusak akibat penggunaan sinar X yang
terlalu lama.
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Setelah
mengkaji landasan teori yang berkaitan dengan elektromagnetik maka dapat
disimpulkan sebagai berikut :
1.
Gelombang elektromagnetik merupakan
gelombang yang merambat tanpa medium.
2.
Gelombang elektromagnetik sangat
dimanfaatkan untuk perkembangan teknologi informasi.
3.
Gelombang
elektromagnetik termasuk gelombang transversal. Karena mengalami peristiwa polarisasi
juga mengalami peristiwa pemantulan, pembiasan, interferensi, dan difraksi.
4.
Gelombang
elektromagnetik digunakan untuk radio sebagai alat komunikasi, untuk meneliti
luar angkasa dan sistem radar yang berguna untuk mempelajari pola cuaca, badai,
membuat peta 3D permukaan bumi, mengukur curah hujan, pergerakan es di daerah
kutub dan memonitor lingkungan.
B. Saran
Dikarenakan sangat besar manfaat dari gelombang elektromagnetik oleh karena
itu, disarankan ada kajian yang lebih mendalam terutama dalam kajian
pemanfaatanya.
Di dalam penulisan makalah ini dikupas hanya singkat sebagai pemahaman awal
dari pengertian gelombang elektromagnetik, oleh karena itu, disarankan adanya
penelitian eksperimen bentuk nyata gelombang elektromagnetik.