INSTITUT TEKNOLOGI DEL JlSisingamangaraja, JlSisingamangaraja, Tobasamosir -22381, Sumatera Utara telp +62632331234, fax +626323311116, www.del.ac.id
FISIKA DASAR II TUTORIAL Gelombang Elektromagnetik El ektromagnetik I.
Pemahaman Konsep 1. Bagaimana cara membangkitkan gelombang elektromagnetik? Jelaskan Jawab: Gelombang elektromagnetik merupakan perpaduan anatar medan listrik dan medan magnet. Sumber medan listrik adalah adanya muatan. Sedangkan sumber medan magnet adalah adanya muatan yang bergerak (arus). Berdasarkan Persamaan Maxwell, medan listrik akan berubah terhadap waktu secara periodik bila muatan bergerak secara periodik (berosilasi). Karena medan listrik pada gelombang elektromagnetik berubah-ubah secara periodik maka akan menghasilkan medan magnet, dan begitu sebaliknya. Adanya medan magnet dan medan listrik yang dihasilkan dari proses tersebut dapat membangkitkan gelombang elektromagnetik. Di dalam alat pemancar, antena merupakan bagian dari rangkaian resonan listrik yang menggerakkan muatan listrik secara periodik dengan frekuensi tertentu yang diinginkan.
2. Tentukan arah rambat gelombang elektromagnetik dan arah osilasi komponen medan magnet dan medan listrik yang bersesuaian dari komponen gelombang elektromagnetik berikut ini:
Jawab: a. b. c.
Arah medan listrik : sumbu +z; Arah penjalaran : sumbu +y; Arah medan magnet : sumbu +x Arah medan listrik: sumbu +y; Arah penjalaran: sumbu +x; Arah medan magnet : sumbu +z Arah medan listrik : sumbu +x Arah penjalaran : sumbu +z Arah medan magnet : sumbu +y
3. Jelaskan perbedaan konsep Intensitas konsep Intensitas dan Polarisasi dan Polarisasi pada pada gelombang gelombang bunyi dan dan gelombang elektromagnetik. Jawab: Intensitas ; Baik gelombang bunyi maupun gelombang elektromagnetik, keduanya memiliki konsep intensitas yang sama dimana intensitas sebanding dengan kuadrat amplitudonya. Polarisasi ; Polarisasi hanya terjadi pada gelombang tranversal. Oleh karena itu, gelombang bunyi tidak dapat terpolarisasi sedangkan gelombang elektromagnetik dapat mengalami polarisasi
II. PemecahanMasalah 1. Komponen medan listrik sebuah gelombang elektromagnetik elektromagnetik dapat dituliskan sebagai berikut
⃗ ( ) ) V/m, x V/m, x dalam meter dan t dalam detik. Tentukanlah: (a) amplitudo medan magnet yang terkait dengan medan listrik tersebut, (b) panjang gelombang dan (c) frekuensi gelombang f gelombang f . 1 of 2| P a g e
INSTITUT TEKNOLOGI DEL JlSisingamangaraja, JlSisingamangaraja, Tobasamosir -22381, Sumatera Utara telp +62632331234, fax +626323311116, www.del.ac.id
FISIKA DASAR II TUTORIAL Gelombang Elektromagnetik El ektromagnetik Jawab: a. b. c.
()
=0,628 µm
= 4,77
2. Sebuah gelombang elektromagnetik sinusoidal dengan panjang gelombang 30 m menjalar ke arah arah sumbu x sumbu x seperti ditunjukkan pada gambar di bawah. Medan listrik berosilasi dalam bidang xy bidang xy dengan amplitudo 33 V/m. Tentukan: a) bilangan gelombang gelombang (k (k ) dan frekuensi sudut () gelombang tersebut b) besar dan arah medan magnetik B ketika medan listrik mempunyai nilai maksimum dalam arah sumbu y sumbu y negatif ( ) c) Tuliskan medan B dalam persamaan berikut: = (
Jawab:
λ = c -> f(30)= = f λ ω =2πf = 2π( )=2πx b). = 11 nT a).
karena E sedang di sumbu y negative, maka B sedang berada sumbu z negative c). B = ( ( ) ) ( ( )̀ 3. Intensitas radiasi elektromagnetik dari Matahari yang mencapai atmosfer Bumi sebesar 1,35x103 Watt/m 2. Diketahui jarak rata-rata Matahari dan Bumi adalah 1,49 x 10 11 m. Tentukan: a. daya rata-rata yang dipancarkan oleh Matahari b. besar amplitudo medan listrik dan dan medan magnet magnet dari gelombang gelombang elektromagnetik elektromagnetik yang yang berasal dari Matahari Matahari tersebut. Jawab:
2 of 2| P a g e
INSTITUT TEKNOLOGI DEL JlSisingamangaraja, JlSisingamangaraja, Tobasamosir -22381, Sumatera Utara telp +62632331234, fax +626323311116, www.del.ac.id
FISIKA DASAR II TUTORIAL Gelombang Elektromagnetik El ektromagnetik
4. Seberkas cahaya dengan intensitas I 0 yang terpolarisasi dalam arah tertentu mengenai suatu polarisator ( polarizer polarizer ). ). Tentukanlah sudut antara sumbu transmisi polarisator dengan arah polarasiasi cahaya cahaya tersebut jika intensitas intensitas yang diinginkan setelah setelah melewati polarisator polarisator adalah: adalah: a) (1/3) I (1/3) I o , b) (1/5) I (1/5) I o
Jawab:
-End of Paper-
3 of 2| P a g e
