SPEKTRUM GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK Browser » Home » Fisika » SPEKTRUM GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
ELEKTROMAGNETIK
A. SPEKTRUM GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK Susunan semua bentuk gelombang elektromagnetik berdasarkan panjang gelombang dan frekuensinya disebut spektrum elektromagnetik. Gambar spectrum elektromagnetik di bawah disusun berdasarkan panjang gelombang (diukur dalam satuan _m) mencakup kisaran energi yang sangat rendah, dengan panjang gelombang tinggi dan frekuensi rendah, seperti gelombang radio sampai ke energi yang sangat tinggi, dengan panjang gelombang rendah dan frekuensi tinggi seperti radiasi X-ray dan Gamma Ray. Contoh spektrum elektromagnetik 1. Gelombang Radio Gelombang radio dikelompokkan menurut panjang gelombang atau frekuensinya. Jika panjang gelombang tinggi, maka pasti frekuensinya rendah atau sebaliknya. Frekuensi gelombang radio mulai dari 30 kHz ke atas dan dikelompokkan berdasarkan lebar frekuensinya. Gelombang radio dihasilkan oleh muatan-muatan listrik yang dipercepat melalui kawat-kawat penghantar. Muatan-muatan ini dibangkitkan oleh rangkaian elektronika yang disebut osilator. Gelombang radio ini dipancarkan dari antena dan diterima oleh antena pula. Kamu tidak dapat mendengar radio secara langsung, tetapi penerima radio akan mengubah terlebih dahulu energi gelombang menjadi energi bunyi. 2.Gelombang mikro Gelombang mikro (mikrowaves) adalah gelombang radio dengan frekuensi paling tinggi yaitu diatas 3 GHz. Jika gelombang mikro diserap di serap oleh sebuah benda, maka akan muncul efek p emanasan pada benda itu. Jika makanan menyerap radiasi gelombang mikro, maka makanan menjadi panas dalam selang waktu yang sangat singkat. Proses inilah yang dimanfaatkan dalam microwave oven untuk memasak makanan dengan cepat dan ekonomis. Gelombang mikro juga dimanfaatkan pada pesawat RADAR (Radio Detection and Ranging) RADAR berarti mencari dan menentukan jejak sebuah benda d engan menggunakan gelombang mikro. Pesawat radar memanfaatkan sifat pemantulan gelombang mikro. Karena cepat rambat glombang elektromagnetik c = 3 X 108 m/s, maka dengan mengamati selang waktu antara pemancaran dengan penerimaan.
3.Sinar Inframerah Sinar inframerah meliputi daerah frekuensi 1011Hz sampai 1014 Hz atau daerah panjang gelombang 10-4 cm sampai 10-1 cm. jika kamu memeriksa spektrum yang dihasilkan oleh sebuah lampu pijar dengan detektor yang dihubungkan pada miliampermeter, maka jarum ampermeter sedikit diatas ujung spektrum merah. Sinar yang tidak dilihat tetapi dapat dideteksi di atas spektrum merah itu disebut radiasi inframerah. Sinar infamerah dihasilkan oleh elektron dalam molekul-molekul yang bergetar karena benda diipanaskan. Jadi setiap benda panas pasti memancarkan sinar inframerah. Jumlah sinar inframerah yang dipancarkan bergantung pada suhu dan warna benda. 4.Cahaya tampak Cahaya tampak sebagai radiasi elektromagnetik yang paling dikenal oleh kita dapat didefinisikan sebagai
bagian dari spektrum gelombang elektromagnetik yang dapat dideteksi oleh mata manusia. Panjang gelombang tampak nervariasi tergantung warnanya mulai dari panjang gelombang kira-kira 4 x 10-7 m untuk cahaya violet (ungu) sampai 7x 10-7 m untuk cahaya merah. Kegunaan cahaya salah satunya adlah penggunaan laser dalam serat optik pada bidang telekomunikasi dan kedokteran. 5.Sinar ultraviolet Sinar ultraviolet mempunyai frekuensi dalam daerah 1015 Hz sampai 1016 Hz atau dalam daerah panjang gelombagn 10-8 m 10-7 m. gelombang ini dihasilkan oleh atom dan molekul dalam nyala listrik. Matahari adalah sumber utama yang memancarkan sinar ultraviolet dipermukaan bumi,lapisan ozon yang ada dalam lapisan atas atmosferlah yang berfungsi menyerap sinar ultraviolet dan meneruskan sinar ultraviolet yang tidak membahayakan kehidupan makluk hidup di bumi. 6.Sinar X Sinar X mempunyai frekuensi antara 10 Hz sampai 10 Hz . panjang gelombangnya sangat pendek yaitu 10 cm sampai 10 cm. meskipun seperti itu tapi sinar X mempunyai daya tembus kuat, dapat menembus buku tebal, kayu tebal beberapa sentimeter dan pelat aluminium setebal 1 cm. 7.Sinar Gamma Sinar gamma mempunyai frekuensi antara 10 Hz sampai 10 Hz atau panjang gelombang antara 10 cm sampai 10 cm. Daya tembus paling besar, yang menyebabkan efek yang serius jika diserap oleh jaringan tubuh.
B. GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang dihasilkan dari perubahan medan magnet den medan listrik secara berurutan, dimana arah getar vektor medan listrik d an medan magnet saling tegak lurus. Terjadinya gelombang elektromagnetik Pertama, arus listrik dapat menghasilkan (menginduksi) medan magnet. Ini dikenal sebagai gejala induksi magnet. Peletak dasar konsep ini adalah Oersted yang telah menemukan gejala ini secara eksperimen dan dirumuskan secara lengkap oleh Ampere. Gejala induksi magnet dikenal sebagai Hukum Ampere. Kedua, medan magnet yang berubah-ubah terhadap waktu dapat menghasilkan (menginduksi) medan listrik dalam bentuk arus listrik. Gejala ini dikenal sebagai gejala induksi elektromagnet. Konsep induksi elektromagnet ditemukan secara eksperimen oleh Michael F araday dan dirumuskan secara lengkap oleh Joseph Henry. Hukum induksi elektromagnet sendiri kemudian dikenal sebagai Hukum Faraday-Henry. Dari kedua prinsip dasar listrik magnet di atas dan dengan mempertimbangkan konsep simetri yang berlaku dalam hukum alam, James Clerk Maxwell mengajukan suatu usulan. Usulan yang di kemukakan Maxwell, yaitu bahwa jika medan magnet yang berubah terhadap waktu dapat menghasilkan medan listrik maka hal sebaliknya boleh jadi dapat terjadi. Dengan demikian Maxwell mengusulkan bahwa medan listrik yang berubah terhadap waktu dapat menghasilkan (menginduksi) medan magnet. Usulan Maxwell ini kemudian menjadi hukum ketiga yang menghubungkan antara kelistrikan dan kemagnetan. Jadi, prinsip ketiga adalah medan listrik yang berubah-ubah terhadap waktu dapat menghasilkan medan magnet. Prinsip ketiga ini yang dikemukakan di kemukakan oleh Maxwell pada dasarnya merupakan merupakan pengembangan dari rumusan hukum Ampere. Oleh karena itu, prinsip ini dikenal dengan nama Hukum Ampere-Maxwell. Dari ketiga prinsip dasar kelistrikan dan kemagnetan di atas, Maxwell melihat adanya suatu pola dasar. Medan magnet yang berubah terhadap waktu dapat membangkitkan medan listrik yang jug a berubah-
bagian dari spektrum gelombang elektromagnetik yang dapat dideteksi oleh mata manusia. Panjang gelombang tampak nervariasi tergantung warnanya mulai dari panjang gelombang kira-kira 4 x 10-7 m untuk cahaya violet (ungu) sampai 7x 10-7 m untuk cahaya merah. Kegunaan cahaya salah satunya adlah penggunaan laser dalam serat optik pada bidang telekomunikasi dan kedokteran. 5.Sinar ultraviolet Sinar ultraviolet mempunyai frekuensi dalam daerah 1015 Hz sampai 1016 Hz atau dalam daerah panjang gelombagn 10-8 m 10-7 m. gelombang ini dihasilkan oleh atom dan molekul dalam nyala listrik. Matahari adalah sumber utama yang memancarkan sinar ultraviolet dipermukaan bumi,lapisan ozon yang ada dalam lapisan atas atmosferlah yang berfungsi menyerap sinar ultraviolet dan meneruskan sinar ultraviolet yang tidak membahayakan kehidupan makluk hidup di bumi. 6.Sinar X Sinar X mempunyai frekuensi antara 10 Hz sampai 10 Hz . panjang gelombangnya sangat pendek yaitu 10 cm sampai 10 cm. meskipun seperti itu tapi sinar X mempunyai daya tembus kuat, dapat menembus buku tebal, kayu tebal beberapa sentimeter dan pelat aluminium setebal 1 cm. 7.Sinar Gamma Sinar gamma mempunyai frekuensi antara 10 Hz sampai 10 Hz atau panjang gelombang antara 10 cm sampai 10 cm. Daya tembus paling besar, yang menyebabkan efek yang serius jika diserap oleh jaringan tubuh.
B. GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang dihasilkan dari perubahan medan magnet den medan listrik secara berurutan, dimana arah getar vektor medan listrik d an medan magnet saling tegak lurus. Terjadinya gelombang elektromagnetik Pertama, arus listrik dapat menghasilkan (menginduksi) medan magnet. Ini dikenal sebagai gejala induksi magnet. Peletak dasar konsep ini adalah Oersted yang telah menemukan gejala ini secara eksperimen dan dirumuskan secara lengkap oleh Ampere. Gejala induksi magnet dikenal sebagai Hukum Ampere. Kedua, medan magnet yang berubah-ubah terhadap waktu dapat menghasilkan (menginduksi) medan listrik dalam bentuk arus listrik. Gejala ini dikenal sebagai gejala induksi elektromagnet. Konsep induksi elektromagnet ditemukan secara eksperimen oleh Michael F araday dan dirumuskan secara lengkap oleh Joseph Henry. Hukum induksi elektromagnet sendiri kemudian dikenal sebagai Hukum Faraday-Henry. Dari kedua prinsip dasar listrik magnet di atas dan dengan mempertimbangkan konsep simetri yang berlaku dalam hukum alam, James Clerk Maxwell mengajukan suatu usulan. Usulan yang di kemukakan Maxwell, yaitu bahwa jika medan magnet yang berubah terhadap waktu dapat menghasilkan medan listrik maka hal sebaliknya boleh jadi dapat terjadi. Dengan demikian Maxwell mengusulkan bahwa medan listrik yang berubah terhadap waktu dapat menghasilkan (menginduksi) medan magnet. Usulan Maxwell ini kemudian menjadi hukum ketiga yang menghubungkan antara kelistrikan dan kemagnetan. Jadi, prinsip ketiga adalah medan listrik yang berubah-ubah terhadap waktu dapat menghasilkan medan magnet. Prinsip ketiga ini yang dikemukakan di kemukakan oleh Maxwell pada dasarnya merupakan merupakan pengembangan dari rumusan hukum Ampere. Oleh karena itu, prinsip ini dikenal dengan nama Hukum Ampere-Maxwell. Dari ketiga prinsip dasar kelistrikan dan kemagnetan di atas, Maxwell melihat adanya suatu pola dasar. Medan magnet yang berubah terhadap waktu dapat membangkitkan medan listrik yang jug a berubah-
ubah terhadap waktu, dan medan listrik yang berubah terhadap waktu juga dapat menghasilkan medan magnet. Jika proses ini berlangsung secara kontinu maka akan dihasilkan medan magnet dan medan listrik secara kontinu. Jika medan magnet dan medan listrik ini secara serempak merambat (menyebar) di dalam ruang ke segala arah maka ini merupakan gejala gelombang. Gelombang semacam ini disebut gelombang elektromagnetik karena terdiri dari medan listrik dan medan magnet yang merambat dalam ruang.
C. POLARISASI CAHAYA Polarisasi adalah peristiwa perubahan arah getar gelombang cahaya yang acak menjadi satu arah getar. atau polarisasi optik adalah salah satu sifat cahaya yakni jika cahaya itu bergerak beroscillasi dengan arah tertentu. Terjadi akibat peristiwa berikut : 1. Polarisasi dapat diakibatkan oleh pemantulan Brewster 2. Polarisator karena penyerapan selektif 3.Polarisasi karena pembiasan ganda, terjadi pada hablur kolkspat (CaCO3),kuarsa,mike,kristal gula,topaz,dan es. Polarisasi cahaya adalah penguraian cahaya,gambar arah cahayanya merambat lurus. (http://makalah-artikel-online.blogspot.com/2009/04/spektrum-gelombang-elektromagnetik.html http://makalah-artikel-online.blogspot.com/2009/04/spektrum-gelombang-elektromagnetik.html))
Pemanfaatan Spektrum Gelombang Elektromagnetik
Jauh sebelum Maxwell meramalkan gelombang elektromagnetik, cahaya telah dipandang sebagai gelombang. Akan tetapi, tidak seorang pun tahu jenis gelombang apakah cahaya itu. Baru setelah adanya hasil perhitungan Maxwell tentang kecepatan gelombang elektromagnetik dan bukti eksperimen oleh Hertz, cahaya dikategorikan sebagai gelombang elektromagnetik. Tidak hanya cahaya yang termasuk gelombang elektromagnetik melainkan masih banyak lagi jenis-jenis yang termasuk gelombang elektromagnetik. Gelombang elektromagnetik telah dibangkitkan atau dideteksi pada jangkauan frekuensi yang lebar. Jika diurut dari frekuensi terbesar hingga frekuensi terkecil, yaitu sinar gamma, sinar-X, sinar ultraviolet, sinar tampak (cahaya), sinar inframerah, gelombang mikro (radar), gelombang televisi, dan gelombang radio. Gelombang-gelombang ini disebut spektrum gelombang elektromagnetik. 1. Sinar Gamma Sinar gamma merupakan salah satu spektrum gelombang elektromagnetik yang memiliki frekuensi paling besar atau panjang gelombang terkecil. Frekuensi yang dimiliki sinar gamma berada dalam rentang 10 20 Hz sampai 10 25 Hz. Sinar gamma dihasilkan dari peristiwa peluruhan inti radi oaktif. Inti atom unsur yang tidak stabil meluruh menjadi inti atom unsur lain yang stabil dengan memancarkan sinar radioaktif, di antaranya sinar alfa, sinar beta, dan sinar gamma. Di antara ketiga sinar radioaktif ini, yang termasuk gelombang elektromagnetik adalah sinar gamma. Sementara dua lainnya merupakan berkas partikel bermuatan listrik. Jika dibandingkan dengan sinar alfa dan sinar beta, sinar gamma memiliki daya tembus yang paling tinggi sehingga dapat menembus pelat logam hingga beberapa sentimeter. Sekarang, sinar gamma banyak dimanfaatkan dalam bidang kedokteran, diantaranya untuk mengobati penyakit kanker dan mensterilkan peralatan rumah sakit. Selain itu, sinar gamma dapat digunakan untuk melihat kerusakan pada logam.
2. Sinar-X Sinar-X, dikenal juga sebagai sinar Röntgen. Nama ini diambil dari penemunya, yaitu Wilhelm C. Röntgen (1845 – 1923). Sinar-X dihasilkan dari peristiwa tumbukan antara elektron yang dipercepat pada beda potensial tertentu. Sinar-X digunakan dalam bidang kedokteran, seperti untuk melihat struktur tulang yang terdapat dalam tubuh manusia. Jika Anda pernah mengalami patah tulang, sinar ini dapat membantu dalam mencari bagian tulang yang patah tersebut. Hasil dari sinar ini berupa sebuah film foto yang dapat
menembus hingga pada bagian tubuh yang paling dalam. Orang yang sering merokok dengan yang tidak merokok akan terlihat bedanya dengan cara menyinari bagian tubuh, yaitu paru-paru. Paru-paru orang yang merokok terlihat bercak-bercak berwarna hitam, sedangkan pada normalnya paru-paru manusia cenderung utuh tanpa bercak.
3. Sinar Ultraviolet Sinar ultraviolet dihasilkan dari radiasi sinar Matahari. Selain itu, dapat juga dihasilkan dari transisi elektron dalam orbit atom. Jangkauan frekuensi sinar ultraviolet, yaitu berkisar diantara 10 5hertz sampai dengan 1016 hertz. Sinar ultraviolet dapat berguna dan dapat juga berbahaya bagi kehidupan manusia. Sinar ultraviolet dapat dimanfaatkan untuk mencegah agar bayi yang baru lahir tidak kuning warna kulitnya. Selain itu, sinar ultraviolet yang berasal dari Matahari dapat merangsang tubuh manusia untuk memproduksi vitamin D yang diperlukan untuk kesehatan tulang. Sinar ultraviolet tidak selamanya bermanfaat. Lapisan ozon di atmosfer Bumi (pada lapisan atmosfer) berfungsi unt uk mencegah supaya sinar ultraviolet tidak terlalu banyak sampai ke permukaan Bumi. Jika hal tersebut terjadi, akan menimbulkan berbagai penyakit pada manusia, terutama pada kulit. Sekarang, lapisan ozon telah berlubang-lubang sehingga banyak sinar ultraviolet yang tertahan untuk sampai ke permukaan Bumi. Berlubangnya lapisan ozon, di antaranya diakibatkan oleh penggunaan CFC ( clorofluoro carbon) yang berlebihan, yang dihasilkan oleh kulkas atau mesin pengondisi udara (AC). Hal ini t entu saja dapat mengancam kehidupan makhluk hidup di Bumi. Oleh karena itu, diharapkan untuk mengurangi jumlah pemakaian yang menggunakan bahan CFC, seperti sekarang telah banyak mesin pendingin non CFC.
4. Sinar Tampak Sinar tampak atau cahaya merupakan gelombang elektromagnetik yang dapat dilihat dan sangat membantu dalam penglihatan. Anda tidak akan dapat melihat apapun tanpa bantuan cahaya. Sinar tampak memiliki jangkauan panjang gelombang yang sempit, mulai dari 400 nm sampai dengan 700 nm. Sinar tampak terdiri atas tujuh spektrum warna, jika diurutkan dari frekuensi terkecil ke frekuensi terbesar, yaitu merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu (disingkat mejikuhibiniu). Sinar tampak atau cahaya digunakan sebagai penerangan ketika di malam hari atau ditempat yang gelap. Selain sebagai penerangan, sinar tampak digunakan juga pada tempat-tempat hiburan, rumah sakit, industri, dan telekomunikasi.
5. Sinar Inframerah Sinar inframerah memiliki jangkauan frekuensi antara 10 11 hertz sampai 10 14 hertz. Sinar inframerah dihasilkan dari transisi elektron dalam orbit atom. Benda yang memiliki temperatur yang lebih relatif terhadap lingkungannya akan meradiasikan sinar inframerah, termasuk dari d alam tubuh manusia. Sinar ini dimanfaatkan, di antaranya untuk pengindraan jarak jauh, transfer data ke komputer, dan pengendali jarak
jauh (remote control). Seorang tentara yang sedang berperang dapat melihat musuhnya dalam kegelapan dengan bantuan kacamata inframerah yang dapat melihat hawa panas dari seseorang.
Dengan menggunakan kacamata ini dengan sangat mudah seseorang dapat ditemukan dalam ruangan gelap. Sinar inframerah dapat digunakan juga dalam bidang kedokteran, seperti diagnosa kesehatan. Sirkulasi darah dalam tubuh Anda dapat terlihat dengan menggunakan bantuan sinar inframerah. Selain itu, penyakit seperti kanker dapat dideteksi dengan menyelidiki pancaran sinar inframerah dalam tubuh Anda.
6. Gelombang Mikro Gelombang mikro dihasilkan oleh rangkaian elektronik yang disebut osilator. Fre kuensi gelombang mikro sekitar 1010 Hz. Gelombang mikro disebut juga sebagai gelombang radio super high frequency . Gelombang mikro digunakan, di antaranya untuk komunikasi jarak jauh, radar ( radio detection and ranging), dan memasak (oven). Di pangkalan udara, radar digunakan untuk mendeteksi dan memandu pesawat t erbang untuk mendarat dalam keadaan cuaca buruk. Antena radar memiliki dua fungsi, yaitu sebagai pemancar gelombang dan penerima gelombang.
Gelombang mikro yang dipancarkan dilakukan secara terarah dalam bentuk pulsa. Ketika pulsa dipancarkan dan mengenai suatu benda, seperti pesawat atau roket pulsa akan dipantulkan dan diterima oleh antena penerima, biasanya ditampilkan dalam osiloskop. Jika diketahui selang waktu antara pulsa yang dipancarkan dengan pulsa yang diterima Δt dan kecepatan gelombang elektromagnetik c = 3 × 10 8 m/s, jarak antara radar dan benda yang dituju (pesawat atau roket), dapat dituliskan dalam persamaan berikut s = ½ c.Δt s = jarak antara radar dan benda yang dituju (m), c = kecepatan gelombang elektromagnetik (3 × 10 8 m/s), dan Δt = selang waktu (s).
Angka 2 yang terdapat pada Persamaan muncul karena pulsa melakukan dua kali perj alanan, yaitu saat dipancarkan dan saat diterima. Saat ini radar sangat membantu dalam pendaratan pesawat terbang ketika terjadi cuaca buruk atau terjadi badai. Radar dapat berguna j uga dalam mendeteksi adanya pesawat terbang atau benda asing yang terbang memasuki suatu wilayah tertentu.
7. Gelombang Radio
Mungkin Anda sudah tahu atau pernah mendengar gelombang ini. Gelombang radio banyak digunakan, terutama dalam bidang telekomunikasi, seperti handphone, televisi, dan radio. Di antara spektrum gelombang elektromagnetik, gelombang radio termasuk ke dalam spektrum yang memiliki p anjang gelombang terbesar dan memiliki frekuensi paling kecil. Gelombang radio dihasilkan oleh elektron pada kawat penghantar yang menimbulkan arus bolak-balik pada kawat. Kenyataannya arus bolak-balik yang terdapat pada kawat ini, dihasilkan oleh gelombang elektromagneti k. Gelombang radio ini dipancarkan dari antena pemancar (transmitter ) dan diterima oleh antena penerima ( receiver ). Jika dibedakan berdasarkan frekuensinya, gelombang radio dibagi menjadi beberapa band frekuensi. Nama-nama band frekuensi beserta kegunaannya dapat Anda lihat pada tabel berikut ini. Tabel 9.1 Rentang Frekuensi Gelombang Radio
Contoh Nama Band
Singkatan
Frekuensi
Panjang Gelombang
Penggunaan
Komunikasi 1. Extremely Low Frequency
dengan bawah ELF
(3 – 30) Hz
(10 5 – 104) km
laut
Komunikasi 2. Super Low Frequency
dengan bawah SLF
(30 – 300) Hz
(10 4 – 103) km
laut
Komunikasi di 3. Ultra Low Frequency
dalam ULF
(300 – 3000) Hz
(10 3 – 102) km
4. Very Low Frequency
pertambangan
Komunikasi di VLF
(3 – 30) KHz
(10 2 – 104) km
bawah laut
LF
(30 – 300) KHz
(10 – 1) km
Navigasi
MF
(300 – 3000) KHz
(1 – 10–1) km
Siaran radio AM
5. Low Frequency
6. Medium Frequency
7. High Frequency
HF
(3 – 30) MHz
(10 –1 – 10–2) km
8. Very High Frequency
Siaran radio FM VHF
9. Ultra High Frequency
Radio amatir
(30 – 300) MHz
(10 –2 – 10–3) km
(300 – 3000)
dan televisi
Televisi
UHF
MHz
(10 –3 – 10–4) km
danhandphone
SHF
(3 – 30) GHz
(10 –4 – 10–5) km
Wireless LAN
EHF
(30 – 300) GHz
(10 –5 – 10–6) km
Radio astronomi
10. Super High Frequency
11. Extremely High Frequency
Jika dilihat dari perambatannya, gelombang radio yang dipancarkan oleh antena pemancar sebagian dipantulkan oleh lapisan ionosfer dan sebagian lagi diteruskan. Pada Gambar 9.5berikut, menunjukkan perambatan gelombang radio frekuensi sedang dan frekuensi tinggi yang digunakan untuk siaran radio AM (amplitudo modulation) dan FM (frequency modulation) serta televisi.
Pada gambar tersebut terlihat bahwa frekuensi tinggi jangkauannya relatif lebih sempit jika dibandingkan dengan frekuensi sedang. Hal ini dapat terlihat bahwa frekuensi tinggi kebanyakan tidak dipantulkan oleh
lapisan ionosfer. Dari penjelasan ini, Anda dapat mengetahui mengapa siaran radio FM hanya dapat didengar pada daerah tertentu. Ketika Anda berpindah ke tempat atau daerah lainnya nama stasiun radionya sudah berubah dan disesuaikan dengan d aerahnya masing-masing. Berbeda halnya dengan radio AM, Jika Anda pergi dari tempat tinggal Anda ke tempat atau daerah lainnya, stasiun radionya masih tetap ada. Hal ini disebabkan oleh jangkauan frekuensi sedang lebih luas jika dibandingkan dengan jangkauan frekuensi tinggi. (http://kimia-fisika.blogspot.com/2012/11/pemanfaatan-spektrum-gelombang.html)
Spektrum Gelombang Elektromagnetik Gelombang elektromagnetik yang dirumuskan oleh Maxwell ternyata terbentang dalam rentang frekuensi yang luas. Sebagai sebuah gejala gelombang, gelombang elektromagnetik dapat diidentifikasi berdasarkan frekuensi dan panjang gelombangnya. Cahaya merupakan gelombang elektromagnetik sebagaimana gelombang radio atau sinar-X. Masing-masing memiliki penggunaan yang berbeda meskipun mereka secara fisika menggambarkan gejala yang serupa, yaitu gejala gelombang, lebih khusus lagi gelombang elektromagnetik. Mereka dibedakan berdasarkan frekuensi dan panjang gelombangnya. Gambar berikut ini menunjukkan spektrum gelombang elektromagnetik.
spektrum gelombang elektromagnetik
Gelombang Radio Tentu kamu sering menonton TV, mendengarkan radio, atau menggunakan ponsel untuk berkomunikasi, bukan? Nah, semua peralatan elektronik itu menggunakan g elombang radio sebagai perambatan sinyalnya.
Gelombang radio merupakan gelombang yang memiliki frekuensi paling kecil atau panjang gelombang paling panjang. Gelombang radio berada dalam rentang frekuensi yang luas meliputi beberapa Hz sampai gigahertz (GHz atau orde pangkat 9). Gelombang ini dihasilkan oleh alat-alat elektronik berupa rangkaian osilator (variasi dan gabungan dari komponen Resistor (R), induktor (L), dan kapasitor (C)). Oleh karena itu, gelombang radio banyak digunakan dalam sistem telekomunikasi. Siaran TV, radio, dan jaringan telepon seluler menggunakan gelombang dalam rentang gelombang radio ini. Suatu sistem telekomunikasi yang menggunakan gelombang radio sebagai pembawa sinyal informasinya pada dasarnya terdiri dari antena pemancar dan antena penerima. Sebelum dirambatkan sebagai gelombang radio, sinyal informasi dalam berbagai bentuknya (suara pada sistem radio, suara dan data pada sistem seluler, atau suara dan gambar pada sistem TV) terlebih dahulu dimodulasi . Modulasi di sini secara sederhana dinyatakan sebagai penggabungan antara getaran listrik informasi (misalnya suara pada sistem radio) dengan gelombang pembawa frekuensi radio tersebut. Penggabungan ini menghasilkan gelombang radio termodulasi. Gelombang inilah yang dirambatkan melalui ruang dari pemancar menuju penerima. Oleh karena itu, kita mengenal adanya istilah AM dan FM. Amplitudo modulation (AM) atau modulasi amplitudo menggabungkan getaran listrik dan getaran pembawa berupa perubahan amplitudonya. Adapun frequency modulation (FM) atau modulasi frekuensi menggabungkan getaran listrik dan getaran pembawa dalam bentuk perubahan frekuensinya.
Gelombang Mikro
oven microwave Pernahkah kamu mendengar tentang alat elektronik berupa oven microwave? Atau, kamu mungkin sudah pernah menggunakannya untuk memasak? Oven microwave menggunakan sifat-sifat
gelombang mikro (microwave ) berupa efek panas untuk memasak. Selain itu, gelombang mikro juga digunakan dalam sistem komunikasi radar dan analisis struktur atom dan molekul. Rentang frekuensi gelombang mikro membentang dari 3 GHz hingga 300 GHz. Frekuensi sebesar ini dihasilkan dari rangkaian osilator pada alat-alat elektronik. Gelombang mikro dapat diserap oleh suatu benda dan menimbulkan efek pemanasan pada benda tersebut. S ebuah sistem pemanas berbasis microwave dapat memanfaatkan gejala ini untuk memasak benda. Sistem semacam ini digunakan dalam oven microwave yang dapat mematangkan makanan di dalamnya secara merata dan dalam waktu singkat (cepat). Dalam suatu sistem radar, gelombang mikro dipancarkan terus menerus ke segala arah o leh pemancar. Jika ada objek yang terkena gelombang ini, sinyal akan dipantulkan oleh objek dan diterima kembali oleh penerima. Sinyal pantulan i ni akan memberikan informasi bahwa ada objek yang dekat yang akan ditampilkan oleh layar radar.
antena radar Dari waktu pemancaran sinyal sampai diterima kembali oleh radar, jarak objek yang terdeteksi dapat diketahui. Tentu kamu dapat membayangkan rumus yang dapat dipakai untuk menghitung jarak ini, bukan? Ya, jarak adalah kecepatan dikali waktu, dan karena kecepatan gelombang adalah konstan, maka dengan mengetahui waktu, jarak pun dapat dihitung. Jangan lupa bahwa pembagian dengan faktor 2 diperlukan karena sinyal menempuh jarak pulang pergi. Coba kamu tuliskan rumusnya. Sistem radar banyak dimanfaatkan oleh pesawat terbang dan kapal selam. Dengan adanya radar, pesawat terbang dan kapal selam mampu mendeteksi keberadaan objek lain yang dekat dengan mereka. Di saat cuaca buruk di mana terjadi badai dan gangguan cuaca yang dapat mengganggu pengelihatan, keberadaan radar dapat membantu navigasi pesawat terbang untuk mengetahui arah dan posisi mereka dari tempat tujuan pendaratan.
Sinar Inframerah Bagaimana remote TV dapat digunakan untuk mematikan atau menyalakan TV? Di sini remote menggunakan pemancar dan penerima sinar inframerah. Tahukah kamu bahwa ada ponsel yang dilengkapi dengan inframerah untuk transfer data dari atau menuju ponsel?
Sinar inframerah (infrared/IR) termasuk dalam gelombang elektromagnetik dan berada dalam rentang frekuensi 300 GHz sampai 40.000 GHz (10 pangkat 13). Sinar inframerah dihasilkan oleh proses di dalam molekul dan benda panas. Telah lama diketahui bahwa benda panas akibat aktivitas (getaran) atomik dan molekuler di dalamnya dianggap memancarkan gelombang panas dalam bentuk sinar inframerah. Oleh karena itu, sinar inframerah sering disebut radiasi panas. Foto inframerah yang bekerja berdasarkan pancaran 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. Suatu 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, pancaran panas berupa pancaran sinar inframerah dari organ-organ tubuh dapat dijadikan sebagai informasi kondisi kesehatan organ tersebut. Ini sangat bermanfaat bagi dokter dalam diagnosis dan keputusan tindakan y ang sesuai buat pasien. Selain itu, pancaran panas dalam intensitas tertentu dipercaya dapat digunakan untuk pro ses penyembuhan penyakit seperti cacar dan encok.
hasil citra foto inframerah terhadap tubuh manusia untuk pemeriksaan kesehatan Dalam teknologi elektronik, sinar inframerah telah lama digunakan sebagai media transfer data. Ponsel dan laptop dilengkapi dengan i nframerah sebagai salah konektivitas untuk menghubungkan atau transfer data dari satu perangkat dengan perangkat lain. Fungsi inframerah pada ponsel dan laptop dijalankan melalui teknologi Irda ( infra red data acquitition).
Cahaya atau sinar tampak Dalam rentang spektrum gelombang elektromagnetik, cahaya atau sinar tampak hanya menempati pita sempit di atas sinar inframerah. Spektrum frekuensi sinar tampak berisi frekuensi dimana mata
manusia peka terhadapnya. Frekuensi sinar tampak membentang antara 40.000 dan 80.000 GHz (10 pangkat 13) atau bersesuaian dengan panjang gelombang antara 380 dan 780 nm (10 pangkat -9). Cahaya yang kita rasakan sehari-hari berada dalam rentang frekuensi ini. cahaya juga dihasilkan melalui proses dalam skala atom dan molekul berupa pengaturan internal dalam konfigurasi elektron. Pembahasan tentang cahaya begitu luas dan membentuk satu disiplin ilmu fisika tersendiri, y aitu optik.
Sinar Ultraviolet Rentang frekuensi sinar ultraviolet (ultraungu) membentang dalam kisaran 80.000 GHz sampai puluhan juta GHz (10 pangkat 17). Sinar ultraungu atau disebut juga sinar ultraviolet datang dari matahari berupa radiasi ultraviolet memiliki energi yang cukup kuat dan dapat mengionisasi atom-atom yang berada di lapisan atmosfer. 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 atmosfer yang disebut ionosfer. Lapisan ionosfer yang terisi dengan atom-atom bermuatan listrik ini dapat memantulkan gelombang elektromagnetik frekuensi rendah (berada dalam spektrum frekuensi gelombang radio medium) dan dimanfaatkan dalam transmisi radio. Karena energinya yang cukup kuat dan sifatnya yang dapat mengionisasi bahan, sinar ultraviolet tergolong sebagai radiasi yang berbahaya bagi manusia (terutama jika terpancar dalam intensitas yang besar). Untungnya, atmosfer bumi memiliki lapisan yang dapat menahan dan menyerap radiasi ultraviolet dari matahari sehingga sinar matahari yang sampai ke bumi berada dalam taraf yang tidak berbahaya. Tentu kamu sudah tahu lapisan apakah itu? ya, lapisan ozon.
lapisan ozon di atmosfer menahan sebagian radiasi ultraviolet Penggunaan bahan kimia baik untuk pendingin (lemari es dan AC) berupa freon maupun untuk penyemprot (parfum bentuk spray dan pilok/penyemprot cat), dapat menyebabkan kebocoran lapisan ozon. Hal ini menyebabkan sinar ultraviolet dapat menembus lapisan ozon dan sampai ke permukaan bumi, suatu hal yang sangat berbahaya buat manusia. Jika semakin banyak sinar ultraviolet yang terpapar ke permukaan bumi dan mengenai manusia, efek yang tidak diinginkan bagi manusia dan lingkungan dapat timbul.
gas untuk spray menyebabkan lubang di lapisan ozon Kanker kulit dan penyakit gangguan penglihatan seperti katarak dapat ditimbulkan dari radiasi ultraviolet yang berlebihan. Ganggang hijau sebagai sumber makanan alami dan mata rantai pertama dalam rantai makanan dapat berkurang akibat radiasi ultraviolet ini. ini dapat mengganggu keseimbangan alam dan merupakan sesuatu yang sangat merugikan buat kehidupan makhluk hidup di Bumi. Sinar ultraviolet juga dapat dihasilkan oleh proses internal atom dan molekul. Sinar ultraviolet juga dapat dimanfaatkan dalam proses sterilisasi makanan dimana kuman dan bakteri berbahaya di dalam makanan dapat dimatikan.
Sinar-X Sinar-X dikenal luas dalam dunia kedokteran sebagai sinar Rontgen. Dipakai untuk memeriksa organ bagian dalam tubuh. Tulang yang retak di bagian dalam tubuh dapat terlihat menggunakan sinar-X ini. Sinar-X berada pada rentang frekuensi 300 juta GHz (10 pangkat 17) dan 50 miliar GHz (10 pangkat 19). Penemuan sinar-X dianggap sebagai salah satu penemuan penting dalam fisika. Sinar-X ditemukan oleh ahli fisika Jerman bernama Wilhelm Rontgen saat sedang mempelajari sinar katoda. Cara paling umum untuk memproduksi sinar-X adalah melalui mekanisme yang disebut bremstrahlung atau radiasi perlambatan. Mekanisme ini yang ditempuh oleh Rontgen saat pertama kali menghasilkan sinar-X. Dalam teori radiasi gelombang elektromagnetik diketahui bahwa
muatan listrik yang dipercepat (atau diperlambat) akan menghasilkan gelombang elektromagnetik. Selain melalui radiasi perlambatan, sinar-X juga dihasilkan dari proses transisi internal elektron di dalam atom atau molekul.
foto hasil penyinaran sinar-X
Sinar Gamma
produksi sinar gamma oleh inti atom Sinar gamma merupakan gelombang elektromagnetik yang memiliki frekuensi (dan karenanya juga energi) yang paling besar. Sinar gamma memiliki rentang frekuensi dari 10 pangkat 18 sampai 10 pangkat 22 Hz. Sinar gamma dihasilkan melalui proses di dalam inti atom (nuklir). About these ads (http://aktifisika.wordpress.com/2008/11/17/spektrum-gelombang-elektromagnetik/)
Spektrum Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Belum Diperiksa
Spektrum cahaya dari sebuah bianglala/pelangi
Spektrum adalah sebuah keadaan atau harga yang tidak terbatas hanya pada suatu set harga saja tetapi dapat berubah secara tak terbatas di dalam sebuah kontinum. Kata ini ber-evolusi dari bahasa Inggris kuno spectre yang berarti hantu, tetapi arti modern sekarang berasal dari penggunaannya dalam ilmu alam. Penggunaan pertama kata spektrum dalam ilmu alam adalah di bidang optik untuk menggambarkan pelangi warna dalam cahaya tampak ketika cahaya tersebut terdispersi oleh sebuah prisma, dan sejak itu diterapkan sebagai analogi di berbagai bidang lain. Kini istilah itu dipakai juga untuk menggambarkan rentang keadaan atau kelakuan yang luas yang dikelompokkan bersama dan dipelajari di bawah sebuah topik untuk kemudahan diskusi, misalnya 'spektrum opini politik', atau 'spektrum kerja dari sebuah obat', dan lain sebagainya. Pada penggunaan ini, hargaharga di dalam sebuah spektrum tidak perlu digambarkan secara tepat sebagai sebuah bilangan sebagaimana dalam bidang optik. Dalam penggunaan spektrum yang paling modern, terdapat 'tema pemersatu' di antara ekstremekstrem di kedua ujung. [sunting]Arti modern dalam ilmu fisika
Pada abad 17 kata spektrum diperkenalkan ke dalam bidang optika, untuk merujuk pada rentang warna yang teramati ketika cahaya putih terdispersi oleh sebuah prisma. Segera istilah tersebut merujuk pada plot intensitas cahaya sebagai fungsi dari frekuensi atau panjang gelombang. Istilah spektrum kemudian segera diterapkan untuk gelombang-gelombang lain, seperti gelombang suara, dan sekarang diterapkan untuk semua sinyal yang dapat diuraikan ke dalam komponen-komponen frekuensi. Sebuah spektrum biasanya adalah plot 2 dimensi dari sekumpulan sinyal, menggambarkan komponen-komponennya dengan ukuran lain. Kadang-kadang, kata spektrum merujuk pada kumpulan sinyal itu sendiri, seperti pada "spektrum cahaya tampak", yang merupakan gelombang elektromagnetik yang dapat dikesani oleh mata manusia. Cahaya yang dilewatkan pada sebuah prisma terpisahkan ke dalam warna-warna berdasarkan panjang gelombang. Warna ungu di salah satu ujung memiliki panjang gelombang terpendek dan merah di ujung lainnya memiliki panjang gelombang terpanjang. Urutan warna dari panjang gelombang panjang ke pendek adalah merah, jingga, kuning, hijau, biru, ungu. Ketika panjang gelombang diperpanjang melewati cahaya merah, akan didapati inframerah, gelombang mikro dan radio. Ketika panjang gelombang diperpendek melewati cahaya ungu, didapati ultraungu, sinar-x, dan sinar gamma. (http://id.wikipedia.org/wiki/Spektrum)
Spektrum elektromagnetik Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Spektrum elektromagnetik adalah rentang semua radiasi elektromagnetik yang mungkin. Spektrum elektromagnetik dapat dijelaskan dalam panjang gelombang, frekuensi, atau tenaga perfoton. Spektrum ini secara langsung berkaitan (lihat juga tabel dan awalan SI):
Panjang gelombang dikalikan dengan frekuensi, hasilnya kecepatan cahaya: 300 Mm/s, yaitu 300 MmHz
Energi dari foton adalah 4.1 feV per Hz, yaitu 4.1μeV/GHz
Panjang gelombang dikalikan dengan energi per foton adalah 1.24 μeVm
Spektrum elektromagnetik dapat dibagi dalam beberapa daerah y ang terentang dari sinar gamma gelombang pendek berenergi tinggi sampai pada gelombang mikro dan gelombang radio dengan panjang gelombang sangat panjang. Pembagian ini sebenarnya tidak begitu tegas dan tumbuh dari penggunaan praktis yang secara historis berasal dari berbagai macam metode deteksi. Biasanya dalam mendeskripsikan energi spektrum elektromagnetik dinyatakan dalam elektronvolt untuk foton berenergi tinggi (di atas 100 eV), dalam panjang gelombang untuk
energi menengah, dan dalam frekuensi untuk energi rendah (λ ≥ 0,5 mm). Istilah "spektrum optik" juga masih digunakan secara luas dalam merujuk spektrum elektromagnetik, walaupun sebenarnya [1]
hanya mencakup sebagian rentang panjang gelombang saja (320 - 700 nm) .
(http://id.wikipedia.org/wiki/Spektrum_elektromagnetik)
GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK 12/08/2012 07:12:00 PM MEJAKREASI NO COMMENTS
I.
PENDAHULUAN
Kemajuan teknologi saat ini semakin meningkat berikut dalam penggunaan gelombang elekromagnetik dalam kehidupan sehari-hari. Seperti apakah gelombang elektromagnetik, apa contoh gelombang elektromagnetik itu? Gelombang elektromagnetik sebenarnya selalu ada disekitar kita, salah satu contohnya adalah sinar matahari, gelombang ini tidak memerlukan medium perantara dalam perambatannya. Contoh lain adalah gelombang radio. Tetapi spektrum gelombang elektromagnetik masih terdiri dari berbagai jenis gelombang lainnya, yang dibedakan berdasarkan frekuensi atau panjang gelombangnya. Untuk itu disini kita akan mempelajari tentang rentang spektrum gelombang elektromagnetik, karakteristik khusus masing-masing gelombang elektromagnetik di dalam spectrum dan contoh dan penerapan masing-masing gelombang elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari.
II.
KAJIAN PUSTAKA
GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
Gelombang Elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat walau tidak ada medium. Energi elektromagnetik merambat dalam gelombang dengan beberapa karakter yang bisa diukur, yaitu: panjang gelombang/wavelength, frekuensi, amplitude/amplitude, kecepatan. Amplitudo adalah tinggi gelombang, sedangkan panjang gelombang adalah jarak antara dua puncak. Frekuensi adalah jumlah gelombang yang melalui suatu titik dalam satu satuan waktu. Frekuensi tergantung dari kecepatan merambatnya gelombang. Karena kecepatan energi elektromagnetik adalah konstan (kecepatan cahaya), panjang gelombang dan frekuensi berbanding terbalik. Semakin panjang suatu gelombang, semakin rendah frekuensinya, dan semakin pendek suatu gelombang semakin tinggi frekuensinya. Energi elektromagnetik dipancarkan, atau dilepaskan, oleh semua masa di alam semesta pada level yang berbedabeda. Semakin tinggi level energi dalam suatu sumber energi, semakin rendah panjang gelombang dari energi yang dihasilkan, dan semakin tinggi frekuensinya. Perbedaan karakteristik energi gelombang digunakan untuk mengelompokkan energi elektromagnetik.
Ciri-ciri gelombang elektromagnetik : Dari uraian tersebut diatas dapat disimpulkan beberapa ciri gelombang elektromagnetik adalah sebagai berikut: 1. Perubahan medan listrik dan medan magnetik terjadi pada saat yang bersamaan, sehingga kedua medan memiliki harga maksimum dan minimum pada saat yang sama dan pada tempat yang sama. 2. Arah medan listrik dan medan magnetik saling tegak lurus dan keduanya tegak lurus terhadap arah rambat gelombang. 3. Dari ciri no 2 diperoleh bahwa gelombang elektromagnetik merupakan gelombang transversal. 4. Seperti halnya gelombang pada umumnya, gelombang elektromagnetik mengalami pe ristiwa pemantulan, pembiasan, interferensi, dan difraksi. Juga mengalami peristiwa polarisasi karena termasuk gelombang transversal. 5. Cepat rambat gelombang elektromagnetik hanya bergantung pada sifat -sifat listrik dan magnetik medium yang ditempuhnya. Cahaya yang tampak oleh mata bukan semata jenis yang memungkinkan radiasi elektromagnetik. Pendapat James Clerk Maxwell menunjukkan bahwa gelombang elektromagnetik lain, berbeda dengan cahaya yang tampak oleh mata dalam dia punya panjang gelombang dan frekuensi, bisa saja ada. Kesimpulan teoritis ini secara mengagumkan diperkuat oleh Heinrich Hertz, yang sanggup menghasilkan dan menemui kedua gelombang yang tampak oleh mata yang diramalkan oleh Maxwell itu. Beberapa tahun kemudian Guglielmo Marconi memperagakan bahwa gelombang yang tak terlihat mata itu dapat digunakan buat komunikasi tanpa kawat sehingga menjelmalah apa yang namanya radio itu. Kini, kita gunakan juga buat televisi, sinar X, sinar gamma, sinar infra, sinar ultraviolet adalah contoh-contoh dari radiasi elektromagnetik. Semuanya bisa dipelajari lewat hasil pemikiran Maxwell.
Contoh spektrum elektromagnetik
1) Sinar Gamma
Dalam spektrumnya, sinar gamma menempati tingkatan dengan frekuensi terbesar yaitu Herz.
Frekuensi yang tinggi berarti panjang gelombang sinar gamma pendek, karena f rekuensi berbanding terbalik dengan panjang gelombang yang berkisar kurang dari 10 pm ( m)
Gambar 1.2. Panjang Sinar Gamma
Sifat yang dimiliki sinar gamma adalah energi yang besar sehingga daya tembusnya sangat kuat.Sinar gamma ditemukan dari radiasi inti-inti atom tidak stabil yang merupakan
pancaran zat radioaktif.
Gambar 1.3. Produksi Sinar Gamma di inti atom
Untuk Mendeteksi adanya sinar gamma dapat dipergunakan peralatan Geiger-Muller
Jika terjadi ledakan nuklir, maka akan memunculkan Sinar Gamma yang sangat tinggi, sehingga dapat membunuh sel hidup.
Manfaat Sinar Gamma yaitu :
1. Sinar gamma dapat digunakan sebagai sistem perunut aliran suatu fluida ( misalnya aliran PDAM ). Tujuannya untuk mendeteksi adanya kebocoran pipa. Jika
zat radioaktif di bawah ambang batas
bahaya dialirkan dalam fluida maka saat terjadi kebocoran maka radiasi Sinar gamma akan dapat dideteksi. 2. Sinar gamma banyak digunakan sebagai bahan sterilisasi bahan makanan kaleng dan pendeteksi keretakan batang baja. Jika massa berlakunya masih aman maka tidak usah terlalu kawatir dengan kebersihannya. Kuman atau bateri penyebab penyakitnya telah disterilisasi dengan Sinar gamma. Selain itu, sinar gamma dapat digunakan untuk melihat kerusakan pada logam. 3. Sinar gamma banyak dimanfaatkan dalam bidang kedokteran, diantaranya untuk mengobati penyakit kanker dan mensterilkan peralatan rumah sakit. Selain itu, sinar gamma dapat digunakan untuk melihat kerusakan pada logam.
2) Sinar X
Urutan kedua gelombang yang frekuensinya besar adalah Sinar X. Frekuensi Sinar X memiliki rentang frekuensi Hz – Hz.
Panjang Gelombang Sinar X adalah sampai meter
Gambar 1.4. (a) Panjang Gelombang Sinar X
(b) Foto Rontgen
Sinar X pertama kali ditemukan oleh Wilhem Conrad Rontgen pada tahun 1895 sehingga sering di sebut juga sinar Rontgen.
Sumber sinar X yang utama adalah dari radiasi tumbukan elektron berkecepatan tinggi
pada atom-atom berat seperti timbal (Pb ).Dengan berada pada rentang frekuensinya sinar X juga memiliki daya tembus besar.
Manfaat Sinar X antara lain :
1. Bidang Kedokteran, Sinar X dapat dimanfaatkan dalam bidang radiologi yaitu mendeteksi organorgan tubuh seperti tulang, jantung, paru-paru, ginjal, dan organ lainnya. Pemanfaatan inilah yang kita kenal foto Rontgen. Gambar 1.5 (a) Cara kerja sinar-X dan (b) Sinar-X digunakan untuk memotret tulang. 2. Bidang Industri, dimanfaatkan untuk menganalisis struktur kristal.
3) Sinar Ultraviolet / Sinar Ultra Ungu
Sinar Ultraviolet atau sinar Ultra Ungu merupakan gelombang elektromagnetik yang memiliki frekuensi di atas sinar tampak (sinar ungu) dan di bawah Sinar X. Rentang frekuensi adalah antara – Hz
Panjang Gelombang sinar Ultraviolet adalah 0,01 sampai 10 nm
Gambar 1.6. Panjang Gelombang Ultaviolet rendah, sedang, dan tinggi
Sinar ini selain dihasilkan oleh radiasi matahari, juga dapat dihasilkan dari tabung lucutan. Pada tabung lucutan dapat terjadi penembakan elektron pada atom-atom seperti gas Hidrogen, gas Neon, dan gas-gas mulia yang lain. Contoh yang sering kalian lihat adalah lampu TL (tabung lampu). Namun untuk lampu yang digunakan untuk penerangan telah dirancang dengan pancaran sinar Ultraviolet yang minimum.
Terpapar sinar ultraviolet sangat lama menyebabkan kanker kulit
Manfaat Sinar Ultraviolet antara lain :
1. Sinar Ultraviolet dapat digunakan dalam teknik spektroskopi yaitu untuk mengetahui kandungan unsur-unsur pada suatu bahan. 2. Dalam perkembangannya sinar Ultraviolet diketahui dapat mempengaruhi kecepatan pertumbuhan sel, dapat digunakan untuk memicu perkembangan ternak seperti sapi dan babi. 3. Sinar ultraviolet dari matahari dalam kadar tertentu dapat merangsang badan Anda menghasilkan vitamin D . 4. Secara khusus, sinar ultra violet juga dapat diaplikasikan untuk membunuh kuman. 5. Bidang Perbankan, dimanfaatkan untuk memeriksa apakah tanda tangan Anda di slip penarikan uang sama dengan tanda tangan dalam buku tabungan.
4) Sinar Tampak atau Cahaya
Cahaya tampak memiliki rentang yang pendek yaitu dengan panjang gelombang cm cm atau frekuensi 3 x Hz -Hz.
Sesuai dengan spektrum yang cahaya tampak ada tujuh warna. Jika diurutkan dari frekuensi terbesar (panjang gelombang terkecil) adalah ungu, nilla, biru, hijau, kuning, jingga dan merah.
Sinar tampak atau cahaya merupakan gelombang elektromagnetik yang dapat dilihat dan sangat membantu dalam penglihatan.
Contoh Sinar Tampak yaitu Pelangi.
Manfaat Sinar Tampak yaitu Membantu penglihatan manusia. Juga dimanfaatkan untuk sebagai penerangan, sinar tampak digunakan juga pada tempat-tempat hiburan, rumah sakit, industri, dan telekomunikasi.
5) Sinar Inflamerah
Sinar infra merah mempunyai frekuensi antara sampai Hz.
Panjang gelombangnya lebih panjang/besar dari pada sinar tampak, yaitu sampai meter
Frekuensi gelombang ini dihasilkan oleh getaran-getaran elektron pada suatu atom atau
bahan yang dapat memancarkan gelombang elektromagnetik pada frekuensi khas.
Manfaat Sinar Inframerah, antara lain :
1. Di bidang kedokteran, radiasi inframerah diaplikasikan sebagai terapi medis seperti penyembuhan penyakit encok dan terapi saraf. Sirkulasi darah dalam tubuh Anda dapat terlihat dengan menggunakan bantuan sinar inframerah . 2. Pada bidang militer , dibuat teleskop inframerah yang digunakan melihat di tempat yang gelap atau berkabut. Hal ini mungkin karena sinar infra merah tidak banyak dihamburkan oleh partikel udara. Selain itu, sinar infra merah dibidang militer dimanfaatkan satelit untuk memotret permukaan bumi meskipun terhalang oleh kabut atau awan. Misalkan, Seorang tentara yang sedang berperang dapat melihat musuhnya dalam kegelapan dengan bantuan kacamata inframerah yang dapat melihat hawa panas dari seseorang. Dengan menggunakan kacamata ini dengan sangat mudah seseorang dapat ditemukan dalam ruangan gelap . 3. Di bidang elektronika, infra merah dimanfaatkan pada remote kontrol peralatan elektronik seperti TV dan VCD. Unit kontrol berkomunikasi dengan peralatan elektronik melalui reaksi yang dihasilkan oleh dioda pancar cahaya (LED).
6) Gelombang Mikro
Gelombang mikro disebut juga sebagai gelombang radio super high frequency . merupakan gelombang elektromagnetik dengan frekuensi sekitar Hz. Panjang gelombangnya kira-kira 3 mm.
Gelombang mikro dihasilkan olehperalatan elektronik khusus, misalnya dalam tabung Klystron
Gelombang mikro dihasilkan oleh rangkaian elektronik yang disebut osilator.
Gelombang mikro ini dimanfaatkan pada pesawat radar (radio detection and ranging). Gelombang radar diaplikasikan untuk mendeteksi suatu objek, memandu pendaratan pesawat terbang, membantu pengamatan di kapal laut dan pesawat terbang pada malam
hari atau cuaca kabut, serta untuk menentukan arah dan posisi yang tepat.Selain itu, Gelombang ini dimanfaatkan dalam alat microwave, dan analisis struktur molekul dan atomik.
Di pangkalan udara, radar digunakan untuk mendeteksi dan memandu pesawat terbang untuk mendarat dalam keadaan cuaca buruk. Antena radar memiliki dua fungsi, yaitu sebagai pemancar gelombang dan penerima gelombang. Gelombang mikro yang dipancarkan dilakukan secara terarah dalam bentuk pulsa. Ketika pulsa dipancarkan dan mengenai suatu benda, seperti pesawat atau roket pulsa akan dipantulkan dan diterima oleh antena penerima, biasanya ditampilkan dalam osiloskop. Jika diketahui selang waktu antara pulsa yang dipancarkan dengan pulsa yang diterima Δt dan kecepatan gelombang elektromagnetik c = 3× m/s, jarak antara radar dan benda yang dituju (pesawat atau roket), dapat dituliskan dalam persamaan berikut
s=
(1.3)
dengan: s = jarak antara radar dan benda yang dituju (m), c = kecepatan gelombang elektromagnetik (3 × m/s), dan
Δt = selang waktu (s). Angka 2 yang terdapat pada Persamaan (1.3) muncul karena pulsa melakukan dua kali perjalanan, yaitu saat dipancarkan dan saat diterima.
7) Gelombang Radio
Gelombang radio mempunyai frekuensi antara Hz sampai Hz.
Gelombang ini diaplikasikan sebagai alat komunikasi, sebagai pembawa informasi dari satu tempat ke tempat lain.
Gelombang radio banyak digunakan, terutama dalam bidang telekomunikasi, seperti handphone, televisi, dan radio. Di antara spektrum gelombang elektromagnetik, gelombang radio termasuk ke dalam spektrum yang memiliki panjang gelombang terbesar dan memiliki frekuensi paling kecil.
Gelombang radio dihasilkan oleh elektron pada k awat penghantar yang menimbulkan arus bolak-balik pada kawat. Kenyataannya arus bolak-balik yang terdapat pada kawat ini, dihasilkan oleh gelombang elektromagnetik.
Gelombang radio ini dipancarkan dari antena pemancar ( transmitter ) dan diterima oleh antena penerima (receiver ). Jika dibedakan berdasarkan frekuensinya,gelombang radio dibagi menjadi beberapa band frekuensi. Nama-nama band frekuensi beserta kegunaannya dapat Anda lihat pada tabel berikut ini.
Jenis-jenis Gelombang Radio :
A. Gelombang Radio AM ( Amplitudo Mudulation)
Informasi yang dipancarkan oleh antena yang berupa suara dibawa gelombang radio berupa perubahan amplitudo yang disebut amplitudo modulasi (AM). Gelombang AM mempunyai frekuensi antaraHz sampai Hz. Gelombang tersebut memiliki sifat mudah dipantulkan oleh lapisan ionosfer bumi, sehingga mampu mencapai jangkauan yang sangat jauh dari stasiun pemancar radio.
Kelemahan gelombang radio AM adalah sering terganggu oleh gejala kelistrikan di udara, sehingga gelombang yang ditangkap pesawat radio kadang terdengar berisik.
B. Gelombang Radio FM ( Frequency Modulation)
Gelombang radio FM dan mempunyai frekuensi sekitar Hz. Radio FM menggunakan gelombang ini sebagai pembawa berita/informasi. Informasi dibawa dengan cara frekuensi modulasi (FM). Pemancar FM lebih jernih jika dibandingkan dengan pemancar AM. Hal ini dikarenakan gelombang radio FM tidak terpengaruh oleh gejala kelistrikan di udara. Gelombang radio FM tidak dapat dipantulkan oleh ionosfer bumi, sehingga tidak dapat menjangkau tempat-tempat yang jauh di permukaan bumi. Supaya jangkauan gelombang jauh diperlukan stasiun penghubung (relay), yang ditempatkan di satelit atau di permukaan bumi.
C. Gelombang Televisi
Gelombang televisi lebih tinggi frekuensinya dari gelombang radio FM. Sebagaimana gelombang radio FM, gelombang televisi membawa informasi gambar dan suara. Gelombang ini tidak dipantulkan oleh ionosfer bumi, sehingga diperlukan penghubung dengan satelit atau di permukaan bumi untuk tempat yang sangat jauh. Misalnya di wilayah Bukittinggi dibangun sebuah stasiun penghubung (relay) yang letaknya dipuncak Gunung Marapi.
CONTOH SOAL
1. Suatu berkas cahaya laser He – Ne mempunyai frekuensi 4,7 x Hz (warna merah). Hitunglah panjang gelombang cahaya laser tersebut. Penyelesaian: Hubungan panjang gelombang dengan frekuensi ditunjukkan pada persamaan (1.2) :
yaitu: c =
f λatau dapat dituliskan , dengan c = 3 x Untuk cahaya merah: f = 4,7 x Herz λ =
3 x / 4,7 x
= 6,32 x m = 632 nm Jadi panjang gelombang berkas laser He-Ne adalah 632 nm. 2. Seseorang mengukur kedalaman laut dengan cara mengirimkan gelombang mikro sampai ke dasar laut dan kemudian mengamati pantulan gelombang mikro tersebut. Jika gelombang mikro yang dipantulkan terdeteksi dalam waktu 6 ��s, maka hitunglah kedalaman laut tersebut!
Penyelesaian : Laju rambat gelombang mikro adalah tetap, sehingga jarak yang ditempuh s = c ∆t, dengan ∆t waktu perambatan gelombang. Jarak yang ditempuh: s = 2 x kedalaman laut (h), sehingga kedalaman laut: h = c x ∆t / 2 =3x x6x /2 = 900 meter
DAFTAR PUSTAKA
Karyono. BSE Fisika kelas 10
Nurachmandani, setya. BSE Fisika kelas 10
Handayani, sri. BSE Fisika kelas 10
Sumarno, joko. BSE Fisika kelas 10
Aipsarifudin. BSE Fisika kelas 10
Maezaroh, Retno Dwi, dkk. Fisika Paket C. P.T Perca : 2007
Kamajaya. Cerdas Belajar Fisika kelas 10. Grafindo :2007
Chasanah, chuswatun, dkk. LKS Kreatif Fisika kelas 10 Semester 2/. Viva Pakirando
Kanginan, Marthen. SeribuPena FISIKA kelas 10. Erlangga : 2008
(http://mejakreasi.blogspot.com/2012/12/gelombang-elektromagnetik.html)
A. Teori Gelombang Elektromagnetik Perpaduan antara teori adanya cahaya dan elektromagnetik menghasilkan kesimpulan bahwa cahaya adalah suatu bentuk radiasi elektromagnetik. Gelombang elektromagnetik diitimbulkan oleh muatan yang dipercepat, terdiri dari medan B dan medan listrik E yang bergetar saling tegak lurus dan keduanya tegak lurus terhadap arah perambatan gelombang. Gelombang elektromagnetik merupakan gelombang transversal, karena arah getarnya tegak l urus dengan arah perambatannya.
Ciri-ciri gelombang elektromagnetik : Dari uraian tersebut diatas dapat disimpulkan beberapa ciri gelombang elektromagnetik adalah sebagai berikut: 1.
Perubahan medan listrik dan medan magnetik terjadi pada saat yang bersamaan, sehingga
kedua medan memiliki harga maksimum dan minimum pada saat yang sama dan pada tempat yang sama. 2.
Arah medan listrik dan medan magnetik saling tegak lurus dan keduanya tegak lurus terhadap
arah rambat gelombang. 3.
Dari ciri no 2 diperoleh bahwa gelombang elektromagnetik merupakan gelombang transversal.
4.
Seperti halnya gelombang pada umumnya, gelombang elektromagnetik mengalami peristiwa
pemantulan, pembiasan, interferensi, dan difraksi. Juga mengalami peristiwa polarisasi karena termasuk gelombang transversal. 5.
Cepat rambat gelombang elektromagnetik hanya bergantung pada sifat-sifat listrik dan
magnetik medium yang ditempuhnya.
Teori Maxwell tentang gelombang elektromagnetik Michael Faraday telah menyelidiki hubungn kelistrikan dan kemagnetan sehingga menemukan bahwa perubahan medan magnetic dapat menghasilkan medan listrik. Berdasarkan simetrisasi alami, James Clark Maxwell mengemukakan hipoteisis bahwa apabila perubahan medan magnetik dapat menimbulkan medan listrik, maka sebaliknya perubahan medan listrik pun akan dapat menimbulkan medan magnetic. Gelombang elektromagnetik terdiri dari medan listrik dan medan magnetic yang berubah secara periodic dan serempak dengan arah getar tegak lurus satu sama lain dan keduanya tegak lurus terhadap arah rambatan gelmbang. Dengan demikian gelombang magnetic merupakan gelombang transversal. Kecepatan rambat gelombang elektromagnetik ditentukan oleh permeabilitas vakum m 0dan permitivitas vakum e 0 yang memenuhi hubungan : -7
Dengan memasukkan nilai m 0 = 4π Wb/A m dan e 0 = 8,85 10 8
-12
ke persamaan, maka diperoleh c =
2,998 x 10 m/s. Nilai cepat rambat gelombang elektromagnetik ini tepat sama dengan cepat rambat
cahaya dalam vakum sehingga dapat disimpulkan bahwa cahaya termasuk gelombang elektromagnetik.
Sifat-sifat gelombang : 1.
Dapat merambat dalam ruang hampa.
2.
Merupakan gelombang transversal.
3.
Merambat dalam arah lurus.
4.
Dapat mengalami pembiasa (refraksi).
5.
Dapat mengalami pemantulan (refleksi).
6.
Dapat mengalami perpaduan (interferensi).
7.
Dapat mengalami pelenturan ( difraksi).
8.
Dapat mengalami pengkutuban ( polarisasi).
B.
Spektrum Gelombang Elektromagnetik
Spektrum gelombang elektromagnetik terdiri dari bermacam-macam gelombang yang dibedakan berdasarkan frekuensi atau panjang gelombangnya. Urutan sspektrum gelombang elektromagnetik daro panjang gelombang terkecil sampai terbesar sebagai berikut : 1.
Sinar gamma (ᵧ)
2.
Sinar-X
3.
Sinar Ultraviolet
4.
Cahaya tampak
5.
Sinar inframerah
6.
Gelombang mikro
7.
Gelombang radio.
Penggunaan gelombang elektromagnetik antara lain sebagai berikut :
1.
Sinar gamma 20
25
Sinar gamma mempunyai daerh frekuensi 10 Hz sampai 10 Hz. Sinar gamma merupakan gelombang elektromagnetik yang memiliki daya tembus sangat kuat sehingga dapat menembus
pelat besi dengan ketebalan sampai beberapa sentimeter. Sinar yang dihasilkan oleh inti-inti yang tidak stabil ini banyak digunakan untuk membunuh sel-sel kanker dan sterlisasi alat-alat kedokteran. Radiasi sinar gamma dapat diketahui dengan suatu alat yang disebut dengan detektor Geiger-Muller.
2.
Sinar-X/Sinar Rontgen 16
20
Sinar-X mempunyai daerah frekuensi 10 Hz sampai 10 Hz. Sinar-X dihasilkan oleh electronelektron yang terletak di bagian dalam kulit electron atau juga pancaran radiasi yang keluar ketika electron yang berkecepatan tinggi menumbuk permukaan logam. Deangan panjang gelombang yang pendek dan frekuensi yang besar, sinar-X mempunyai daya tembus yang kuat. Sinar- X dapat digunakan untuk memotret susunan tulang dalam tubuh, misalnya utuk menentukan letak tulang yang retak.
3.
Sinar Ultraviolet 15
16
Sinar ultraviolet mempunyai frekuensi 10 Hz sampai10 Hz. Jenis gelombang elektromagnetik ini dihasilkan oleh atom dan molekul dalam loncatan atau nyala listrik. Dengan energy yanghampir sama pada energy yang diperlukan dalam suatu reaksi kimia, maka sinar ultraviolet dapat digunakan untuk memendarkan barium platina sianida, menghitamkan pelat foto yang berlapis perak bromide, dan memiliki daya pembnuh kuman (terutama untuk kuman-kuman penyakit kulit). Sumber-sumber sinar ultraviolet adalah busur karbon, lampu merkuri, dan sinar matahari. Matahari merupakan sumber utama dari sinar ultraviolet. Sinar ultraviolet dari matahari dapat mengionisasi partikel-partikel di atmosfer yang berada pada ketinggian sekitar 80 km yang disebut lapisan ionosfer. Lapisan ozon (O) di atmosfer dapat menyerap sinar ultraviolet sehingga tidak sampai ke permukaan bumi. Berlubangnya lapisan ozon dapat menyebabkan meningkatnya sinar ultraviolet yang sampai ke permukaan bumi sehingga akan mengancam makhluk hidup di permukaan bumi.
4.
Cahaya atau sinar Tampak
Cahaya atau sinar tampak merupakan sinar y ang dapat membantu penglihatan kita. Cahaya tampak dapat dihasilkan oleh benda yang suhunya cukup tinggi, misalnya matahari dan filament pada lampu. Cahaya tampak juga dapat dihasilkan dari perpindahan elektron dalam atom dari keadaan berenergi tinggi ke keadaan berenergi rendah. Cahaya yang berbeda frekuensi atau panjang gelombang ak an menyebabkan terjadinya perbedaa sensasi pada mata, sehingga menimbulkan warna yang berbeda. Spektrum warna cahaya berdasarkan urutan kenaikan panjang gelombang adalah sebagai berikut : Spektrum Warna
Panjang Gelombang (nm)
Ungu
390 – 455
Biru
455 – 492
Hijau
492 – 577
Kuning
577 – 597
Jingga
597 – 622
Merah
622 – 780
5. Sin
ar Inframerah Sinar inframerah dapat dihasilkan oleh elektron dalam molekul yang bergetar karena dipanaskan. Apabila suatu benda dipanaskan akan memancarkan sinar inframerah yang jumlah sinarnya bergantung pada suhu dana warna bend. Dengan menggunakan prinsip ini, suatu satelit pengamat dapat mendeteksi tumbuh-tumbuhan (atau benda lain) yang ada di suatu daerah. Sinar inframerah dapat dihasilkan oleh molekul-molekul dan benda panas yang dapat dimanfaatkan dalam bidang industry, medis, dan astrinomi. Pemotretan permukaan bumi dari pesawat udara maupun satelit biasanya menggunakan sinar inframerah karena tidak banyak dihamburkan oleh partikel-partikel udara. Sinar Inframerah dapat dibedakan ke dalam tiga daerah seperti pada tabel berikut :
6.
Daerah Inframerah
Rentang Panjang Gelombang (m)
Inframerah dekat
7,8 × 10 – 3 × 10
Inframerah sedang
3 × 10 – 3 × 10
Inframerah jauh
3 × 10 – 10
-7
-6
-5
-6
-5
-3
Gelombang Mikro
Gelombang mikro merupakan gelombang radio dengan frekuensi paling tinggi (SHF= Super High Frequency), yaitu 3 GHz. Gelombang mikrodapt dengan mudah diserap oleh molekul air dalam makanan. Apabila suatu makanan menyerap radiasi gelombnag mikro., maka makanan tersebut menjadi panas dalam waktu yang sangat singkat. Gelombang mikro dihasilka oleh peralatan elektronika khusus, m isalnya tabung klystron. Hal ini dapat dimanfaatkan dalam oven (microwave oven) untuk memasak makanan dengan cepat dan lebih ekonomis.
7.
Gelombang Radio dan Televisi
Gelombang televisi yang mempunyai frekuensi sedikit lebih tinggi dari gelombang radio dapat merambat secara lurus dan tidak dapat dipntulkan oleh lapisan ionosfer (suatu lapisan dalam atmosfer bumi). Agar dapat ditangkap atau diterima di suatu daerah yang jauh dari pemancarnya diperlukan adanya stasiun relai atau stasiun penghubung. Geelombang radio dan televisi dihasilkan dari osilsi listrikdalam rangkaian. Frekuensi gelombang radio dimulai dari 30 Hz dan dibagi berdasarkan lebar frekuensinya sebagai berikut :
Jenis Frekuensi dan Lebar
Jenis Gelombang dan
Frekuensi
Panjang Gelombang
Low Frequency (LF)
Long Wave
v Komunikasi jarak jauh
30 kHz – 300 kHz
1.500 m
v Radio komersial gelombang panjang
Medium Frequency (MF)
Medium Wave
v Komunikasi jarak jauh
300 kHz – 3MHz
300 m
v Radio komersial gelombang
Manfaat
medium High Frequency (HF)
Short Wave
v Komunikasi radio amatir dan CB
3 MHz – 30 MHz
30 m
v Radio komersial gelombang pendek
Very High Frequency (VHF)
Very Short Wave
v Radio FM
30 MHz – 300 MHz
3m
v Radio mobil polisi v Komunikasi pesawat udara
Ultra High Frequency (UHF)
Ultra Short Wave
v Komunikasi jarak pendek
300 MHz – 3GHz
30 cm
v Sakuran televise
Super High Frequency (SHF)
Micro Wave
v Komunikasi menggunakan satelit
Di atas 3 GHz
3 cm
v Radar v Saluran televise v Telepon
C. Peranan Gelombang Elektromagnetik dalam Kehidupan 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. Banyak sekali keuntungan yang diperoleh dari pemanfaatan gelombang elektromagnetik ini. Tetapi, gelombang elektromagnetik ini juga dapat memberikan dampak negatif yang dapat mengganggu kehidupan di muka bumi. 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. Peranan elektronik dalam sarana komunikasi dapat memberikan dampak negatif. Hal ini terletak pada gelombang elektromagnetik yang dihasilkan. gelombang elektromagnetik yang dihasilkan oleh
alat elektronik dapat menyebabkan cacat mental karena saraf otak kita terganggu oleh gelombang tersebut. Selain itu, jika ada yang menghubungi pada saat mengisi bensin maka daerah SPBU itu dapat menjadi berbahaya karena gelombang elektromagnetik tersebut dapat memicu ledakan dari SPBU. Oleh karena itu, kita harus berhati-hati bila berada di derah SPBU. gelombang yang dipancarkan dari stasiun radio pemancar dipantulkan oleh lapisan atmosfer bumi. Lapisan atmosfer tersebut mengandung pertikel-partikel bermuatan listrik, yaitu lapisan io nosfer sehingga dapat mencapai tempat-tempat di bumi yang jaraknya jauh dari pemancar. Gelombang radio dapat menembus lapisan ionosfer pada energi foton sekitar 108 Hz. Gelombang yang membawa informasi diteruskan oleh lapisan ionosfer. Informasi yang berbentuk suara dibawa oleh gelombang pendukung sebagai perubahan frekuensi dan disebut sebagai modulasi f rekuensi (FM). 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 jar ak jauh yang terhalang oleh gunung pun dapat dilakukan. Posisi satelit harus diperhatikan karena posisi satelit
mempengaruhi hubungan komunikasi seluruh dunia. “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. 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. dalam bidang kedokteran sinar inframerah dapat digunakan untuk mengurangi rasa saki t 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. 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 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 . Sinar-X disebut juga sinar rontgen. Dalam bidang kedokteran sinar ini digunakan untuk memotret bagian tulang yang patah, batu ginjal, paruparu, dan bagian tubuh lainnya. Di zaman modern ini, sinar rontgen digunakan dalam operasi pembedahan sehingga dokter dapat mengetahui bagian mana yang harus dibedah. Pada bidang industri sinar ini 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. 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. Ground Penetrating Radar merupakan metode geofisika dengan menggunakan teknik elektromagnetik yang dirancang untuk mendeteksi objek yang terkubur didalam tanah dan mengevaluasi kedalam objek tersebut.
Manfaat Gelombang Elektromagnetik pada Dunia Kesehatan : Mengaktifkan dan menyeimbangkan sel-sel tubuh Sel yang lebih aktif akan mempunyai aktifitas metabolisme lebih tinggi sehingga dengan metabolisme yang sempurna menghasilkan energi yang lebih besar
Memecah molekul air/mengencerkan darah Lebih dari 70% tubuh manusia terdiri dari air. Darah mengandung 80% air. Jika jarang olah raga, kurang konsumsi sayuran, budan dan susu, pH darah menjadi acidik dan kental sehingga distribusi O2, zat gizi dan air ke sel-sel tubuh menjadi lambat. Selain itu, memperberat kerja/pompa jantung.
Menghambat pertumbuhan sel kanker Membuat kondisi yang tidak nyaman bagi pertumbuhan sel sel kanker. Panjang gelombang yang dipancarkan oleh Bio Fir 6-14u (mikron) adalah interval gelombang yang dihindari oleh sel-sel kanker. Dengan memberikan Bio Fir maka susah bagi sel-sel kanker tumbuh/berkembang.
Menghambat pertumbuhan bakteri dan jamur Membuat kondisi yang tidak nyaman bagi pertumbuhan bakteri dan jamur. Bau badan diakibatkan oleh aktifitas bekteri dan jamur, jika bakteri dan jamur tidak tumbuh maka akan mengurangi bau badan pada saat kita berkeringat.
