GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
Oleh: DHELLA MARDHELA NIM: 15B08052
Apa itu Gelombang ? Gelombang adalah getaran yang merambat Apakah dalam perambatannya perlu Tidak harus ! medium/zat perantara ? Berdasarkan ada/tidak adanya medium perlu medium 1. Gelombang Mekanik 2. Gelombang Elektromagnetik
BAGAIMANA GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK TERJADI? Keberadaan gelombang elektromagnetik didasarkan pada hipotesis Maxwell (James Clark Maxwell) : “Jika medan magnet dapat menimbulkan medan listrik, maka sebaliknya, perubahan medan listrik dapat menyebabkan medan magnet.”
Beberapa Percobaan Gelombang Elektromagnetik • Percobaan Oersted yang berhasil membuktikan : arus listrik dalam konduktor menghasilkan medan magnet disekitarnya (jarum kompas menyimpang bila di dekatkan pada kawat yang dialiri arus listrik) • Percobaan Faraday yang berhasil mebuktikan batang konduktor yang menghasilkan GGL induksi pada kedua ujungnya bila memotong medan magnet • Percobaan Faraday yang menunjukkan perubahan fluks magnetik pada kumparan menghasilkan arus induksi dalam kuparan tersebut
Kebenaran Hipotesa Maxwell tentang adanya gelombang elektromagnetik pada akhirnya dibuktikan oleh “Heinrich Hertz” Heinrich menemukan cara menghasilkan gelombang radio dan menentukan kelajuannya
Parameter Gelombang
Electric Field
+
-
Wavelength (l)
Amplitude (A)
0
Time or Distance
Periode (p) – waktu yg diperlukan untuk oleh satu gelombang gelombang.. Frequency (n) – jumlah gelombang tiap detik detik.. n = 1/p ( s-1 = Hz ) Amplitude (A) – tinggi gelombang maksimum maksimum.. Wavelength (l) – jarak antara 2 titik identik dalam satu gelombang gelombang..
Superposisi Gelombang Prinsip superposisi – jika 2/lebih gelombang melewati tempat yg sama, akan terjadi interferensi yg bersifat aditif. 2 buah gelombang pada frekuensi sama, tetapi berbeda dalam fase dan amplitudo.
y0
y0
Time
Time
Interferensi Konstruktif- terjadi jika 2 gelombang tsb fasenya sama [ (f2 – f1) = 0° or 360°] Interferensi Destruktif - terjadi jika 2 gelombang tsb fasenya beda [ (f2 – f1) is 180°]
GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK Merupakan suatu gelombang dari hasil perubahan medan magnet dan medan listrik secara berurutan. Arah getar vektor medan listrik dan medan magnet saling tegak lurus.
Sketsa gelombang elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik adalah fungsi sinus, bersifat aditif. y = A sin (2pnt + f)
y = electrical or magnetic field strength A = amplitude n = frequency t = time f = phase angle (0° - 360° or 0 - 2π radians)
y1 = A sin 2pnt
Field Strength (y)
y2 = A sin 2pnt - 90
0
p 2
p
3p 2
2p
2 gelombang dengan Df = 90° or p/2
5p 2
Sifat-sifat gelombang elektromagnetik 1. Gelombang elektromagnetik dapat merambat dalam ruang tanpa medium 2. Merupakan gelombang transversal 3. Tidak memiliki muatan listrik sehingga bergerak lurus dalam medan magnet maupun medan listrik 4. Dapat mengalami pemantulan (refleksi), pembiasan (refraksi), perpaduan (interferensi), pelenturan (difraksi), pengutuban (polarisasi) 5. Perubahan medan listrik dan medan magnet terjadi secara bersamaan, sehingga medan listrik dan medan magnet sefase dan berbanding lurus
SPEKTRUM GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK Urutan spektrum gelombang electromagnetik berdasar kenaikan frekuensi atau penurunan panjang gelombang: 1.
Gelombang radio Jangkauan frekuensi cukup luas, memiliki 2 jenis modulasi, yaitu AM (jangkauan luas) dan FM (jangkauan sempit).
2. Gelombang mikro Digunakan untuk alat-alat elektronik, alat komunikasi, alat memasak (oven) dan radar. 3.
Sinar inframerah Dihasilkan oleh molekul dan benda panas, digunakan di bidang industri, medis, dan astronomi (pemotretan bumi dari satelit).
4. 5.
6.
7.
Sinar tampak (cahaya) Adalah sinar yang dapat membantu penglihatan kita. Perbedaan frekuensi cahaya menimbulkan spektrum warna cahaya Sinar ultraviolet Dihasilkan dalam atom-atom dan molekul-molekul dalam loncatan listrik. Matahari adalah sumber utama sinar ini. Dibidang industri digunakan untuk proses sterilisasi. Sinar X disebut juga sinar Rontgen, sesuai penemunya. Sinar ini dihasilkan akibat tumbukan elektron berkecepatan tinggi di pemukaan logam. Dibidang kedokteran digunakan untuk diagnosa dan terapi medis, sedangkan di bidang industri, siner x digunakan untuk analisis struktur bahan. Sinar gamma Merupakan gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang terpendek dan frekuensi tertinggi, dihasilkan dari inti atom yang tidak stabil ataupun sinar kosmis. Daya tembus sangat besar, mampu menembus pelat timbal.
Kecepatan gelombang elektromagnetik sama dengan kecepatan cahaya yang dirumuskan :
1 c o .o
o = 8.85 x 10-12 C2/Nm2 o = 12.56 x 10-7 wb/amp.m C = 3 . 108 m/s o = permitivitas ruang hampa o = perbeabilitas ruang hampa C = cepat rambat cahaya
GELOMBANG RADIO
GELOMBANG MIKRO
INFRA MERAH
CAHAYA TAMPAK
ULTRAVIOLET
SINAR - X
SINAR - GAMMA
Hubungan Frekuensi (f), Panjang Gelombang ( ),dan cepat rambat gelombang elektromagnetik (c)
c f . Contoh Soal: Sebuah gelombang radio dipancarkan pada frekuensi 150 MHz. Tentukan panjang gelombang yang dipancarkan! Jawab:
c f . c f 3 x108 m / s 15 x10 4 Hz
2000 m
THANK FOR ATTENTION
GOOD LUCK
