BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Perkembangan gelombang elektromagnetik khususnya tidak lepas dari kemajuan teknologi teknologi . Radiasi elektromagnetik adalah adalah kombinasi medan listrik dan dan medan magnet yang yang berosilasi dan meramba merambatt leat leat ruang dan membaa membaa energi energi dari satu tempat ke temp tempat at yang lain. lain. !ahaya tampak tampak adalah salah satu bentuk radiasi elektromagnet elektromagnetik. ik. Penelit Penelitian ian teoritis tentang tentang radiasi elektromagnet elektromagnetik ik disebut elektrodinamik " sub#bidang elektromagnetisme. $elombang elektromagnetik ditemukan oleh Heinri%h Hert&. Hert&. $elombang elektromagnetik termasuk gelombang trans'ersal. (etiap muatan listrik yang memiliki per%epatan meman%arkan radiasi elektromagnetik. )aktu kaat *atau panghantar panghantar seperti seperti antena+ antena+ menghantarkan arus bolak#balik " radiasi elektromagnetik dirambatkan pada ,rekuensi yang sama dengan arus listrik. Bergantung pada situasi" gelombang elektromagnetik dapat bersi,at seperti gelombang gelombang atau seperti partikel. partikel. (ebagai (ebagai gelomb gelombang" ang" di%ir di%irika ikan n oleh oleh ke%epat ke%epatan an *ke%epatan ke%epatan %ahaya+" %ahaya+" panjang gelombang" dan gelombang" dan ,rekuensi. -alau ,rekuensi. -alau dipertimbangkan sebagai partikel" mereka diketahui
BAB II PEBAHA(AN
A. Radiasi elektromagnetik Radiasi elektromagnetik adalah kombinasi medan listrik dan medan magnet yang berosilasi dan merambat leat ruang dan membaa energi dari satu tempat ke tempat yang lain. !ahaya tampak adalah salah satu bentuk radiasi elektromagnetik. Penelitian teoritis tentang radiasi elektromagnetik disebut elektrodinamik " sub#bidang elektromagnetisme.
$elombang elektromagnetik ditemukan oleh Heinri%h Hert&. $elombang elektromagnetik termasuk gelombang trans'ersal. (etiap muatan listrik yang memiliki per%epatan meman%arkan radiasi elektromagnetik. )aktu kaat *atau panghantar seperti antena+ menghantarkan arus bolak#balik " radiasi elektromagnetik dirambatkan pada ,rekuensi yang sama dengan arus listrik. Bergantung pada situasi" gelombang elektromagnetik dapat bersi,at seperti gelombang atau seperti partikel. (ebagai gelombang" di%irikan oleh ke%epatan *ke%epatan %ahaya+" panjang gelombang" dan ,rekuensi. -alau dipertimbangkan sebagai partikel" mereka diketahui sebagai ,oton" dan masing#masing mempunyai energi berhubungan dengan ,rekuensi gelombang ditunjukan oleh hubungan Plan%k E = Hν" di mana E adalah energi ,oton" h ialah konstanta Plan%k / 0.010 2 34 567 89s / dan ν adalah ,rekuensi gelombang. Einstein kemudian memperbarui rumus ini menjadi Ephoton = hν.
B. Spektrum Gelombang Elektromagnetik
$elombang elektromagnetik yang dirumuskan oleh a:ell ternyata terbentang dalam rentang ,rekuensi yang luas. (ebagai sebuah gejala gelombang" gelombang elektromagnetik dapat diidenti,ikasi berdasarkan ,rekuensi dan panjang gelombangnya. !ahaya merupakan gelombang elektromagnetik sebagaimana gelombang radio atau sinar#;. asing#masing memiliki penggunaan yang berbeda meskipun mereka se%ara ,isika menggambarkan gejala yang serupa" yaitu gejala gelombang" lebih khusus lagi gelombang elektromagnetik. ereka dibedakan berdasarkan ,rekuensi dan panjang gelombangnya. berikut ini menunjukkan spektrum gelombang elektromagnetik.
*spektrum gelombang elektromagnetik+ Gelombang Radio
ssemua peralatan elektronik itu menggunakan gelombang radio sebagai perambatan sinyalnya.
$elombang radio merupakan gelombang yang memiliki ,rekuensi paling ke%il atau panjang gelombang paling panjang. $elombang radio berada dalam rentang ,rekuensi yang luas meliputi beberapa H& sampai gigahert& *$H& atau orde pangkat <+. $elombang ini dihasilkan oleh alat#alat elektronik berupa rangkaian osilator *'ariasi dan gabungan dari komponen =esistor *=+" induktor *L+" dan kapasitor *!++. >leh karena itu" gelombang radio banyak digunakan dalam sistem telekomunikasi. (iaran ?@" radio" dan jaringan telepon seluler menggunakan gelombang dalam rentang gelombang radio ini. (uatu sistem telekomunikasi yang menggunakan gelombang radio sebagai pembaa sinyal in,ormasinya pada dasarnya terdiri dari antena peman%ar dan antena penerima. (ebelum dirambatkan sebagai gelombang radio" sinyal in,ormasi dalam berbagai bentuknya *suara pada sistem radio" suara dan data pada sistem seluler" atau suara dan gambar pada sistem ?@+ terlebih dahulu dimodulasi. Modulasi di sini se%ara sederhana dinyatakan sebagai penggabungan antara getaran listrik in,ormasi *misalnya suara pada sistem radio+ dengan gelombang pembaa ,rekuensi radio tersebut. Penggabungan ini menghasilkan gelombang radio termodulasi. $elombang inilah yang dirambatkan melalui ruang dari peman%ar menuju penerima. >leh karena itu" dikenal adanya istilah A dan . Amplitudo modulation *A+ atau modulasi amplitudo menggabungkan getaran listrik dan getaran pembaa berupa perubahan amplitudonya. Adapun ,reuen%y modulation *+ atau modulasi ,rekuensi menggabungkan getaran listrik dan getaran pembaa dalam bentuk perubahan ,rekuensinya. Gelombang Mikro
*o'en mi%roa'e+ >'en mi%roa'e menggunakan si,at#si,at gelombang mikro *microwave+ berupa e,ek panas untuk memasak. (elain itu" gelombang mikro juga digunakan dalam sistem komunikasi radar dan analisis struktur atom dan molekul. =entang ,rekuensi gelombang mikro membentang dari 6 $H& hingga 644 $H&. rekuensi sebesar ini dihasilkan dari rangkaian osilator pada alat#alat elektronik.
$elombang mikro dapat diserap oleh suatu benda dan menimbulkan e,ek pemanasan pada benda tersebut. (ebuah sistem pemanas berbasis mi%roa'e dapat meman,aatkan gejala ini untuk memasak benda. (istem sema%am ini digunakan dalam o'en mi%roa'e yang dapat mematangkan makanan di dalamnya se%ara merata dan dalam aktu singkat *%epat+. Dalam suatu sistem radar" gelombang mikro dipan%arkan terus menerus ke segala arah oleh peman%ar. 8ika ada objek yang terkena gelombang ini" sinyal akan dipantulkan oleh objek dan diterima kembali oleh penerima. (inyal pantulan ini akan memberikan in,ormasi baha ada objek yang dekat yang akan ditampilkan oleh layar radar.
*antena radar+ Dari aktu peman%aran sinyal sampai diterima kembali oleh radar" jarak objek yang terdeteksi dapat diketahui. ?entu kamu dapat membayangkan rumus yang dapat dipakai untuk menghitung jarak ini" bukanC a" jarak adalah ke%epatan dikali aktu" dan karena ke%epatan gelombang adalah konstan" maka dengan mengetahui aktu" jarak pun dapat dihitung. 8angan lupa baha pembagian dengan ,aktor 1 diperlukan karena sinyal menempuh jarak pulang pergi. !oba kamu tuliskan rumusnya. (istem radar banyak diman,aatkan oleh pesaat terbang dan kapal selam. Dengan adanya radar" pesaat terbang dan kapal selam mampu mendeteksi keberadaan objek lain yang dekat dengan mereka. Di saat %ua%a buruk di mana terjadi badai dan gangguan %ua%a yang dapat mengganggu pengelihatan" keberadaan radar dapat membantu na'igasi pesaat terbang untuk mengetahui arah dan posisi mereka dari tempat tujuan pendaratan.
Sinar Inframerah
(inar in,ramerah *in,raredI=+ termasuk dalam gelombang elektromagnetik dan berada dalam rentang ,rekuensi 644 $H& sampai 74.444 $H& *34 pangkat 36+. (inar in,ramerah dihasilkan oleh proses di dalam molekul dan benda panas. ?elah lama diketahui baha benda panas akibat akti'itas *getaran+ atomik dan molekuler di dalamnya dianggap meman%arkan gelombang panas dalam bentuk sinar in,ramerah. >leh karena itu" sinar in,ramerah sering disebut radiasi panas. oto in,ramerah yang bekerja berdasarkan pan%aran panas suatu objek dapat digunakan untuk membuat lukisan panas dari suatu daerah atau objek. Hasil lukisan panas dapat menggambarkan daerah mana yang panas dan tidak. (uatu lukisan panas dari satu gedung dapat digunakan untuk mengetahui daerah mana dari gedung itu yang menghasilkan panas berlebihan sehingga dapat dilakukan perbaikan#perbaikan yang diperlukan. Dalam bidang kesehatan" pan%aran panas berupa pan%aran sinar in,ramerah dari organ#organ tubuh dapat dijadikan sebagai in,ormasi kondisi kesehatan organ tersebut. Ini sangat berman,aat bagi dokter dalam diagnosis dan keputusan tindakan yang sesuai buat pasien. (elain itu" pan%aran panas dalam intensitas tertentu diper%aya dapat digunakan untuk proses penyembuhan penyakit seperti %a%ar dan en%ok.
*hasil %itra ,oto in,ramerah terhadap tubuh manusia untuk pemeriksaan kesehatan+ Dalam teknologi elektronik" sinar in,ramerah telah lama digunakan sebagai media trans,er data. Ponsel dan laptop dilengkapi dengan in,ramerah sebagai salah konekti'itas untuk menghubungkan atau trans,er data dari satu perangkat dengan perangkat lain. ungsi in,ramerah pada ponsel dan laptop dijalankan melalui teknologi Irda *infra red data acquitition+. aha!a atau sinar tampak
Dalam rentang spektrum gelombang elektromagnetik" %ahaya atau sinar tampak hanya menempati pita sempit di atas sinar in,ramerah. (pektrum ,rekuensi sinar tampak berisi ,rekuensi dimana mata manusia peka terhadapnya. rekuensi sinar tampak membentang antara 74.444 dan F4.444 $H& *34 pangkat 36+ atau bersesuaian dengan panjang gelombang antara 6F4 dan GF4 nm *34 pangkat #<+. !ahaya yang kita rasakan sehari#hari berada dalam rentang ,rekuensi ini. %ahaya juga dihasilkan melalui proses dalam skala atom dan molekul berupa pengaturan internal dalam kon,igurasi elektron. Pembahasan tentang %ahaya begitu luas dan membentuk satu disiplin ilmu ,isika tersendiri" yaitu optik. Sinar "ltra#iolet
=entang ,rekuensi sinar ultra'iolet *ultraungu+ membentang dalam kisaran F4.444 $H& sampai puluhan juta $H& *34 pangkat 3G+. (inar ultraungu atau disebut juga sinar ultra'iolet datang dari matahari berupa radiasi ultra'iolet memiliki energi yang %ukup kuat dan dapat mengionisasi atom#atom yang berada di lapisan atmos,er. Dari proses ionisasi atom#atom tersebut dihasilkan ion# ion" yaitu atom yang bermuatan listrik. Lapisan yang terdiri dari ion#ion ini membentuk lapisan khusus dalam atmos,er yang disebut ionosfer . Lapisan ionos,er yang terisi dengan atom#atom bermuatan listrik ini dapat memantulkan gelombang elektromagnetik ,rekuensi rendah *berada dalam spektrum ,rekuensi gelombang radio medium+ dan diman,aatkan dalam transmisi radio. -arena energinya yang %ukup kuat dan si,atnya yang dapat mengionisasi bahan" sinar ultra'iolet tergolong sebagai radiasi yang berbahaya bagi manusia *terutama jika terpan%ar dalam intensitas yang besar+. Untungnya" atmos,er bumi memiliki lapisan o&on yang dapat menahan dan menyerap radiasi ultra'iolet dari matahari sehingga sinar matahari yang sampai ke bumi berada dalam tara, yang tidak berbahaya.
Penggunaan bahan kimia baik untuk pendingin *lemari es dan A!+ berupa Freon maupun untuk penyemprot *par,um bentuk spray dan pilokpenyemprot %at+" dapat menyebabkan kebo%oran lapisan o&on. Hal ini menyebabkan sinar ultra'iolet dapat menembus lapisan o&on dan sampai ke permukaan bumi" suatu hal yang sangat berbahaya buat manusia. 8ika semakin banyak sinar ultra'iolet yang terpapar ke permukaan bumi dan mengenai manusia" e,ek yang tidak diinginkan bagi manusia dan lingkungan dapat timbul.
*gas untuk spray menyebabkan lubang di lapisan o&on+ -anker kulit dan penyakit gangguan penglihatan seperti katarak dapat ditimbulkan dari radiasi ultra'iolet yang berlebihan. $anggang hijau sebagai sumber makanan alami dan mata rantai pertama dalam rantai makanan dapat berkurang akibat radiasi ultra'iolet ini. ini dapat mengganggu keseimbangan alam dan merupakan sesuatu yang sangat merugikan buat kehidupan makhluk hidup di Bumi. (inar ultra'iolet juga dapat dihasilkan oleh proses internal atom dan molekul. (inar ultra'iolet juga dapat diman,aatkan dalam proses sterilisasi makanan dimana kuman dan bakteri berbahaya di dalam makanan dapat dimatikan. Sinar
%$(inar#; dikenal luas dalam dunia kedokteran sebagai sinar =ontgen. Dipakai untuk memeriksa organ bagian dalam tubuh. ?ulang yang retak di bagian dalam tubuh dapat terlihat menggunakan sinar#; ini. (inar#; berada pada rentang ,rekuensi 644 juta $H& *34 pangkat 3G+ dan 4 miliar $H& *34 pangkat 3<+. Penemuan sinar#; dianggap sebagai salah satu penemuan penting dalam ,isika. (inar#; ditemukan oleh ahli ,isika 8erman bernama )ilhelm =ontgen saat sedang mempelajari sinar katoda. !ara paling umum untuk memproduksi
sinar#; adalah melalui mekanisme yang disebut bremstrahlung atau radiasi perlambatan. ekanisme ini yang ditempuh oleh =ontgen saat pertama kali menghasilkan sinar#;. Dalam teori radiasi gelombang elektromagnetik diketahui baha muatan listrik yang diper%epat *atau diperlambat+ akan menghasilkan gelombang elektromagnetik. (elain melalui radiasi perlambatan" sinar#; juga dihasilkan dari proses transisi internal elektron di dalam atom atau molekul.
*,oto hasil penyinaran sinar#;+ Sinar Gamma
*produksi sinar gamma oleh inti atom+ (inar gamma merupakan gelombang elektromagnetik yang memiliki ,rekuensi *dan karenanya juga energi+ yang paling besar. (inar gamma memiliki rentang ,rekuensi dari 34 pangkat 3F sampai 34 pangkat 11 H&. (inar gamma dihasilkan melalui proses di dalam inti atom *nuklir+.
an,aatnya sinar gama antara lain
.
Diman,aatkan dunia kedokteran untuk terapi kanker Diman,aatkan untuk sterilisasi peralatan rumah sakit Untuk sterilisasi makanan" bahan makanan kaleng Untuk pembuatan 'arietas tanaman unggul tahan penyakit dengan produkti'itas tinggi Untuk mengurangi populasi hama tananaman *serangga+ Untuk medeteksi keretakan %a%at pada logam *seperti kegunaan sinar ; juga+ Untuk sistem perunut aliran suatu ,luida *misalnya aliran PDA+" mendeteksi kebo%oran. &ak dari radiasi elektromagnetik
Paparan radiasi ultra'iolet#B yang berlebih terhadap manusia" hean" tanaman dan bahan#bahan bangunan dapat menimbulkan dampak negati,. Pada manusia" radiasi U@#B berlebih dapat menimbulkan penyakit kanker kulit" katarak mata serta mengurangi daya tahan tubuh terhadap penyakit in,eksi. (elain itu" peningkatan radiasi gelombang pendek U@#B juga dapat memi%u reaksi kimiai di atmos,er bagian baah" yang mengakibatkan penambahan jumlah reaksi ,otokimia yang menghasilkan asap bera%un" terjadinya hujan asam serta peningkatan gangguan saluran pernapasan. 3. Pada tumbuhan" radiasi U@#B dapat menyebabkan pertumbuhan berbagai jenis tanaman menjadi lambat dan beberapa bahkan menjadi kerdil. (ebagai akibatnya" hasil panen sejumlah tanaman budidaya akan menurun serta tanaman hutan menjadi rusak. 1. Pulsa mi%roa'es dapat menimbulkan e,ek stres pada kimia syara, otak. 6. Apabila terjadi lubang o&on" maka sinar U@" khususnya yang jenis U@ tipe B yang memiliki panjang gelombang 1<4 nm" yang menembus ke permukaan bumi dan kemudian mengenai orang" dapat menyebabkan kulit manusia tersengat" merubah molekul DNA" dan bahkan bila berlangsung menerus dalam jangka lama dapat memi%u kanker kulit" termasuk terhadap mahluk hidup lainnya. 7. =adiasi HP dapat menga%aukan gelombang otak" menyebabkan sakit kepala" kelelahan" dan hilang memori" pemakaian HP bisa menyebabkan kanker otak. . Beberapa e,ek negati, yang bisa mun%ul sebagai akibat radiasi HP antara lain kerusakan sel sara," menurunnya atau bahkan hilangnya konsentrasi" merusak sistem kekebalan tubuh" meningkatkan tekanan darah" hingga gangguan tidur dan perubahan akti'itas otak. 0. (ebagian besar garis#garis ajah dan kerutkeriput disebabkan oleh pemaparan berlebihan terhadap sinar U@" baik U@A yang bertanggung jaab atas noda gelap"
kerutkeriput" dan melanoma maupun U@B yang bertanggung jaab atas kulit terbakar dan karsinoma. G. Dampak negati, i#,i sehubungan dengan radiasi elektromagnetik keluhan nyeri di bagian kepala" telinga" tenggorokan dan beberapa bagian tubuh lain bila berada dekat dengan peralatan elektronik atau menara peman%ar. Dapat menyebabkan kanker kulit *(inar ultra'iolet+. Dapat menyebabkan katarak mata*(inar ultra'iolet+. Dapat menghitamkan arna kulit *(inar ultra'iolet+. Dapat melemahkan sistem kekebalan tubuh *(inar ultra'iolet+. Dapat menyebabkan kemandulan *(inar gamma+. Dapat menyebabkan kerusakan seljaringan hidup manusia *(inar ; dan terutama sinar gamma+.
