Gelombang
Elektromagnetik
1.
Pengertian Gelombang Elektromagnetik
Orang yang pertama kali menguji hipotesis Maxwall
mengenai gelombang elektromagnetik adalah Heinrich Hertz, pada tahun 1887
(Foster, 2004). Percobaan-percobaan yang dilakukan oleh Hertz memberikan
definisi gelombang elektromagnetik. Supriyono (2006) menyatakan bahwa
“gelombang elektromagnetik terdiri atas medan magnetik dan medan listrik yang
berubah secara periodik dan serempak, dengan arah getar tegak lurus satu sama
lain, dan masing-masing medan tegak lurus arah rambat gelombang. Gelombang Tersebut dapat merambat meski tidak ada medium penghantar dan
merupakan kombinasi medan listrik dan medan magnet yang berosilasi serta
merambat lewat ruang dan membawa energi dari satu tempat ke tempat yang lain.
Berdasarkan spektrumnya, gelombang elektromagnetik terdiri
dari sebagai berikut:
1. Gelombang
Radio
Gelombang
radio merupakan gelombang elektromagnetik yang memiliki frekuensi dalam orde
MHz sampai GHz. Gelombang radio dan televisi banyak dimanfaatkan bidang
televisi komunikasi, misalnya: radiophone. Radiofon (radiophone) merupakan
telepon yang tidak menggunakan kabel, tetapi memanfaatkan satelit komunikasi,
sehingga gelombang yang dikirim berupa gelombang radio.
2. Gelombang
Mikro
Merupakan
gelombang radio dengan frekuensi paling tinggi, yaitu 3 GHz. Gelombang ini
dapat menimbulkan efek pemanasan pada benda yang menyerapnya.contonya dipakai
pada pesawat RADAR (Radio Detection and Ranging). Pesawat radar bekerja
menggunakan sifat pemantulan gelombang mikro.
3. Sinar
Inframerah
Infrared
(IR) atau infra merah merupakan radiasi gelombang elektromagnetik dengan
panjang gelombang lebih panjang dari gelombang merah, namun lebih pendek dari
gelombang radio. Contoh penggunaan inframerah adalah untuk menyelidiki suatu
penyakit dalam tubuh dengan pancaran inframerah, atau dapat juga digunakan
untuk mempelajari/ mengetahui struktur suatu molekul (dikenal dengan
spektroskopi inframerah). Contoh
alat yang menggunkan radiasi infra red
adalah Remote control.
4. Sinar
Tampak
Cahaya
tampak merupakan gelombang elektromagnetik yang memilik panjang gelombang 700
nm sampai 400 nm. Cahaya tampak merupakan cahaya polikromatik, karena dapat
terdispersi menjadi beberapa cahaya monokromatik. Salah satu jenis cahaya
tampak yang penting adalah laser.
5. Sinar
Ultraviolet
UV
atau ultraungu merupakan gelombang elektromagnetik yang memiliki panjang
gelombang 400 nm s.d. 440 nm. Pada panjang gelombang 400nm s.d 300 nm,
dinamakan ultraviolet dekat, 300 nm s.d 200 nm dinamakan ultraviolet jauh, dan
di bawah 200 nm dinamakan ultraviolet ekstrim. Penghasil ultraviolet yang
paling besar adalah matahari, namun yang mencapai permukaan bumi hanyalah
ultraviolet dekat karena gelombang di bawah 290 nm habis diserap oleh ozon
dalam atmosfer
6. Sinar X
Sinar-X
adalah radiasi gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang lebih pendek
daripada ultraviolet. Sinar ini dihasilkan dari penembakan atom-atom dengan
partikel-partikel berenergi tinggi. Atom setiap unsur akan memancarkan spektrum
sinar-X yang khas apabila atom tersebut ditembaki dengan elektron. Foton
sinar-X akan dipancarkan bila elektron datang menumbuk sebuah elektron dari
orbital sebelah dalam sehingga keluar dari atom. Bila hal ini terjadi, elektron
dari orbital luar akan jatuh ke kulit sebelah dalam untuk menggantikannya,
sehingga kehilangan energi dengan memancarkan foton yang disebut sinar-X.
7. Sinar
Gamma
Sinar
gamma merupakan radiasi gelombang elektromagnetik yang dipancarkan oleh inti
atom tereksitasi pada saat proses perpindahan atom tersebut ke keadaan
terkesitasi yang lebih rendah.
Sinar
gamma dapat dimanfaatkan dalam bidang pertanian, misalnya dalam rekayasa
genetika, yaitu penyinaran gamma untuk menghasilkan bibit unggul. Sinar gamma
juga dimanfaatkan dalam bidang kesehatan, antara lain: sinar gamma digunakan
untuk membunuh kanker dengan dosis tepat dan untuk mensterilisasi peralatan di
rumah sakit. Alat untuk mengetahui adanya radiasi sinar gamma adalah
Geiger-Mulle
2. Pengaruh
Gelombang Elektromagnetik dalam Kehidupan Manusia
Pada
dasarnya kita hidup diatas bumi telah mendapatkan medan listrik dan medan
magnit natural yang disebabkan adanya lapisan ionosfer dan awan-awan yang
bermuatan listrik Medan listrik
tinggal membedakan pengaruh gelombang elektromagnetik itu Panjang
gelombang dan frekuensi gelombang elektromagnetik memiliki rentang yang sangat
besar. Seluruh rentang panjang gelombang dan frekuensi tersebut dinamakan
spektrum gelombang elektromagnetik. Sebagian besar spektrum gelombang
elektromagnetik tidak dapat dilihat, sehingga pengamatannya dilakukan secara
tidak langsung, yaitu dengan alat yang dapat mengubah gelombang elektromagnetik
menjadi bentuk energi lain, seperti energi listrik, kalor, energi kimia, dll.
Gelombang
elektromagnetik banyak dimanfaatkan dalam kehidupan di muka bumi. Pemanfaatan
itu ada dalam berbagai bidang, yaitu bidang kedokteran, bidang industri, bidang
astronomi, bidang seni, dan bidang sains fisika. Gelombang radio banyak dimanfaatkan oleh manusia dalam bidang komunikasi
yaitu digunakan sebagai alat komunikasi dan pembawa informasi dari suatu tempat
ke tempat yang lain. Salah satunya digunakan pada sistem siaran televise, radio
dan perangkat elektronik yang menghasilkan osilasi listrik.
Gelombang
mikro digunakan dalam analisis struktur atom dan molekul serta digunakan pula
pada radar (radio detecting and ranging). Gelombang mokro juga digunakan
dalam komunikasi antarbenua dengan menggunakan bantuan satelit sehingga
walaupun komunikasi jarak jauh yang terhalang oleh gunung pun dapat dilakukan.
Posisi satelit harus diperhatikan karena posisi satelit mempengaruhi hubungan
komunikasi seluruh dunia. Merry (2009) menyatakan bahwa “Microwave oven
menggunakan gelombang mikro dalam band frekuensi ISM sekitar 2,45 GHz. … .
Pemanasan dengan gelombang mikro mempunyai kelebihan yaitu pemanasan lebih
merata karena bukan mentrasfer panas dari luar tetapi membangkitkan panas dari
dalam bahan tersebut”.
Sinar
inframerah tidak dapat dideteksi oleh mata telanjang tetapi masih dapat
dirasakan karena energi panas yang dihasilkan. Setiap hari manusia bisa
merasakan sinar inframerah yang berasal dari matahari yang sangat bermanfaat
bagi tubuh manusia. Lala (2008) menyatakan bahwa 80% cahaya matahari adalah
sinar inframerah karena panjang jangkauan gelombang sinar ini (4 sampai 1000
mikron).
Sinar
inframerah banyak digunakan dalam bidang industri, bidang kesehatan atau
kedokteran, astronomi, dan dalam mempelajari struktur molekul. Foster (2004)
menyatakan bahwa dalam bidang kedokteran sinar inframerah dapat digunakan untuk
mengurangi rasa sakit pada rematik dan menghangatkan permukaan kulit. Sinar
inframerah tidak banyak dihamburkan oleh partikel-pertikel sehingga dalam
bidang astronomi dengan menggunakan pelat-pelat film yang peka terhadap sinar
inframerah, pemotretan permukaan bumi oleh pesawat dari satelit dapat
dilakukan. Sinar inframerah dapat digunakan untuk mempelajari struktur molekul
dengan menggunakan alat spektroskop inframerah.
Cahaya
tampak atau sinar tampak dapat membantu penglihatan mata kita. Dengan adanya
sinar tampak, mata kita dapat melihat benda-benda di sekeliling kita dan dapat
dibedakan macam-macam warnanya.
Sinar
ultraviolet dapat digunakan untuk membunuh mikroorganisme, yaitu dengan radiasi
ultraviolet yang diserap akan menghancurkan mikroorganisme seperti hasil reaksi
karena ionosasi dan dissosiasi molekul. Sinar ini dapat mengubah molekul sterol
dari provitamin D menjadi vitamin D yang berguna untuk pertumbuhan tubuh
manusia (Supriyono, 2006). Foster (2004) menyatakan sinar ultraviolet juga
dapat digunakan untuk mengetahui unsure-unsur dalam dalam suatu bahan dengan
teknik spektroskopi karena rentang frekuensi sinar ini antara 1015 hertz hingga
1016 hertz.
Selain
memberikan keuntungan, sinar ultraviolet juga menyebabkan kerugian yang besar
dalam kehidupan. Sinar ultraviolet yang terdapat di dalam matahari dapat
diserap oleh lapisan ozon di atmosfer. Apabila lapisan ozon di atmosfer
berlubang maka dapat meningkatkan sinar ultraviolet yang sampai ke permukaan
bumi dan dapat merusak jaringan kulit pada manusia (Foster, 2004). Sinar
ultraviolet membawa lebih banyak energi daripada gelombang cahaya lain. Karena
inilah gelombang ultraviolet dapat masuk dan membakar kulit sehingga kulit
manusia menjadi sensitif terhadap sinar ultraviolet matahari. Hal ini, dapat
menimbulkan kanker pada kulit (Anonim, 2009b).
Sinar-X
disebut juga sinar rontgen. Dalam bidang kedokteran sinar ini digunakan untuk
memotret bagian tulang yang patah, batu ginjal, paru-paru, dan bagian tubuh
lainnya. Di zaman modern ini, Supriyono (2006) menyatakan bahwa sinar rontgen
digunakan dalam operasi pembedahan sehingga dokter dapat mengetahui bagian mana
yang harus dibedah. Sinar gamma sangat berbahaya untuk manusia karena dapat
membunuh sel hidup terutama sinar gamma dengan tingkat energi yang tinggi yang
dilepaskan oleh reaksi nuklir seperti ledakan bom nuklir.
Foster
(2009) menyatakan bahwa Ground Penetrating Radar merupakan metode
geofisika dengan menggunakan teknik elektromagnetik yang dirancang untuk
mendeteksi objek yang terkubur didalam tanah dan mengevaluasi kedalam objek
tersebut.
3. Penerapan Gelomabang Elektromagnetik di dalam
teknologi industri
Adanya teknologi yang semakin canggih membuat gelombang elektromanetik
dapat dimanfaatkan dalam berbagai bidang yaitu bidang kedokteran, bidang
industri, bidang komunikasi, bidang seni, dan bidang sains fisika .Pada bidang industri sinar ini dapat digunakan
untuk menemukan cacat las dan bungkus logam karena sinar ini dapat dapat
menembus logam. Pada bidang seni, sinar-X digunakan untuk melihat bagian dalam
patung yang tidak terlihat dari luar. Pada bidang sains fisika, sinar-X
digunakan untuk mempelajari pola-pola difraksi pada struktur atom suatu bahan
sehingga dapat digunakan untuk menentukan struktur bahan tersebut.
4. 1. Dampak negatif alat yang menggunakan Gelomabang
Elektromagnetik dalam kehidupan yaitu:
·
Sinar ultraviolet yang terdapat di dalam matahari
dapat diserap oleh lapisan ozon di atmosfer. Apabila lapisan ozon di atmosfer
berlubang maka dapat meningkatkan sinar ultraviolet yang sampai ke permukaan
bumi dan dapat merusak jaringan kulit pada manusia.
·
Sinar gamma sangat berbahaya untuk manusia karena
dapat membunuh sel hidup terutama sinar gamma dengan tingkat energi yang tinggi
yang dilepaskan oleh reaksi nuklir seperti ledakan bom nuklir.
·
gelombang elektromagnetik yang dihasilkan oleh alat
elektronik seperti
laptop,handphone,dll dapat menyebabkan cacat mental karena saraf otak kita
terganggu oleh gelombang tersebut.
·
Radiasi
rontgen
yang tinggi dapat merusak sel-sel saraf pada tubuh manusia,dan juga dapat
menyebabkan kemandulan .
·
dll
2. Dampak positif alat yang menggunakan Gelomabang
Elektromagnetik dalam kehidupan yaitu:
·
Pesawat televisi
dan pesawat radio FM menggunakan gelombang modulasi frekuensi tersebut dapat
digunakan sebagai gelombang informasi sehingga kita dapat menerima berbagai
macam informasi .
·
Sinar rontgen digunakan dalam operasi pembedahan sehingga dokter dapat
mengetahui bagian mana yang harus dibedah.
·
Antena radar
dapat bertindak sebagai pemencar dan penerima gelombang elektromagnetik
·
dll
5. Contoh alat alat yang menggunakan gelombang
elektromagnetik
Contoh alat-alat yang menggunakan gelombang
elektromagnetik dapat dilihat dari berbagai bidang yaitu
·
Bidang kesehatan,yaitu
·
Laser
yang menggunakan inframerah yangt digunakan untuk menyelidiki suatu penyakit
dalam tubuh dengan pancaran inframerah, atau dapat juga digunakan untuk
mempelajari/ mengetahui struktur suatu molekul (dikenal dengan spektroskopi
inframerah).
·
Sinar Rontgen
·
Bidang komunikasi
·
Pesawat televisi
·
pesawat radio FM
·
telefon / hp
·
Bidang Teknologi
·
RADAR (Radio Detection and
Rangin) yang berguna
untuk mempelajari pola cuaca, badai, membuat peta 3D permukaan bumi, mengukur
curah hujan, pergerakan es di daerah kutub dan memonitor lingkungan.
·
laser.
·
Remote
control
·
Bidang pertanian
peralatan Geiger-Muller yang
digunakan dalam rekayasa genetika, yaitu penyinaran gamma untuk menghasilkan
bibit unggul.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar