Fisika - Latihan Soal Gelombang Elektromagnetik

1.

Menurut Young dan Fresnel fenomena interferensi cahaya dengan mudah dapat dijelaskan oleh teori gelombang dan sangat sukar dijelaskan oleh teori partikel. Dapatkah anda menjelaskannya. Jawab: Dari kedua teori ini, ini, teori gelombang dapat menjelaskan peristiwa ketika cahaya melewati 2 celah dan peristiwa ini hanya dapat ditinjau dengan menganggap cahaya sebagai gelombang yang merambat. Teori partikel tidak dapat menjelaskan hal ini.

2.

a. Bagaimanakah terjadinya gelombang elektromagnetik? b. Mengapa Maxwell sampai pada prediksi bahwa cahaya termasuk salah satu dari spectrum gelombang elekromagnetik? Jawab: a.  Arus listrik (medan listrik) dapat dapat menghasilkan medan magnet. Sebaliknya Sebaliknya perubahan medan magnet dapat menghasilkan arus listrik ( medan listrik) yang disebut sebagai arus induksi. Suatu medan listrik yang berubah-ubah berubah-ubah menginduksikan medan magnet magnet yang juga berubahubah. Selanjutnya medan magnetic yang berubah-ubah menginduksikan kembali medan listrik  yang juga berubah-ubah. Demikian seterusnya sehingga terjadilah proses berantai dari   pembentukan kedua medan itu yang merambat kesegala kesegala arah dan hasilnya adalah gelombang gelombang elektromagnetik  8 b. Karena Maxwell mendapatkan mendapatkan hasil bahwa cahaya memiliki kecepatan kecepatan 3x10 m/s.

3.

a. Mengapa cahaya dapat merambat mer ambat melalui vakum sedangkan bunyi tidak? b. Mengapa gelombang elektromagnetik digolongkan sebagai gelombang transversal? Jawab: a. Karena cahaya merupakan gelombang elektromagnetik yang dapat m erambat dalam vakum yang terdiri dari medan listrik dan medan magnet. Sedangan bunyi memerlukan medium dalam perambatannya sehingga bunyi tidak dapat merambat dalam vakum. b. Cahaya termasuk gelombang elektromagnetik, elektromagnetik, yaitu gelombang yang getarannya adalah adalah medan listrik dan medan magnetic. Getaran ini tegak lurus terhadap arah perambatan cahaya, sehingga cahaya termasuk gelombang transversal.

4.

Perhatikan macam-macam gelombang berikut: sinar Ultraviolet, inframerah, dan sinar-X a) Sebutkan urutan yang menunjukkan frekuensi yang makin besar b) Manakah yang dihasilkan oleh electron dalam molekul-molekul yang bergetar karena dipanaskan? c) Manakah yang memiliki energy yang kira-kira sama dengan energy yang diperlukan untuk reaksi kimia d) Manakah yang dapat digunakan untuk memotr et kedudukan tulang-tulang dalam tubuh manusia e) Manakah yang dapat menyebabkan katarak mata dan kanker kulit Jawab 11 14 15 16 16 20 a. Inframerah (10 -10 Hz) , Sinar UV (10 -10 Hz), Sinar X (10 -10 Hz) b. Sinar inframerah c. Sinar UV  d. Sinar X  e. Sinar UV 

Rafael Jason  – X2

1

5.

Perhatikan macam-macam gelombang berikut: inframerah, ultraviolet, bunyi, sinar-X, dan radio a) Manakah yang tidak termasuk spectrum elektromagnetik? b) Manakah yang memiliki panjang gelombang terpendek? c) Manakah yang memiliki frekuensi terkecil? d) Bagaimanakah urutan kecepatannya? Jawab a) Bunyi  b) Sinar X  c) Radio d) Karena gelombang inframerah, UV, sinar-X, dan dan radio merupakan gelombang elektromagnetik  elektromagnetik  8 maka kecepatannya sama yaitu 3x10 m/s

6.

Orang yang terdampar pada suatu tempat biasanya mengirim sinyal dengan cahaya kelap-kelip padam dan hidup sesuai dengan kode Morse. Sinyal ini dalam kenyataannya adalah suatu modulasi gelombang elektromagnetik. Apakah ini AM atau FM? Jelaskan. Jawab AM. Karena gelombang AM dapat mencapai tempat yang jauh

7.

Suatu permukaan natrium memancarkan cahaya dengan panjang gelombang 300 nm. Hitunglaah frekuensi cahaya ini. Dik:

                  Dit: f = ?   Jawab                     8.

9

Tentukan nilai perbandingan antara panjang gelombang-gelombang mikro (f = 4,80x10 Hz) yang 5 digunakan dalam oven microwave dengan gelombang radio (f = 6x10 Hz) yang dipancarkan oleh sebuah stasiun radio AM Dik:

                 Dit: Perbandingan    = ?   Jawab                                           

2

Rafael Jason  – X2

9.

Jika anda berbicara melalui telepon dari Cimahi ke seorang teman anda yang berada di Jakarta yang berjarak 240 km jauhnya, berapa lama diperlukan suara anda untuk me nempuh jarak tersebut? Dik: 8 c = 3x10 m/s s = 240 km = 240000 m Dit:  = ?   Jawab

s = c x 

 

8 

240000 = 3x10

8



480000 = 3x10 

 =

 

 = 16x10-4 s 10. Suatu system radar mengirim pulsa-pulsa gelombang radio dengan panjang gelombang sangat pendek. Berapa mikrosekon setelah sebuah pulsa dikirim dan dipantulkan oleh sebuah pesawat terbang yang berada 30 km jauhnya akan diterima oleh stasiun radar? Dik: c = 3x108 m/s s = 30 km = 30000 m Ditanya: 

s= c x 



8

30000=3x10  8 60000=3x10   =2x10-4 s  =200µs

Rafael Jason  – X2

3