Pengertian Radiasi 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 berbeda-beda. 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.
Hipotesis Maxwell
Keberadaan gelombang elektromagnetik didasarkan pada hipotesis Maxwell “ James Clark Maxwell ” dengan mengacu pada 3 fakta relasi antara listrik dan magnet yang sudah ditemukan:
- Percobaan Oersted yang berhasil membuktikan :
Arus listrik dalam konduktor menghasilkan medan magnet disekitarnya (jarum kompas menyimpang bila di dekatkan pada kawat yang dialiri arus listrik).
- Percobaan Faraday yang berhasil membuktikan batang konduktor yang menghasilkan GGL induksi pada kedua ujungnya bila memotong medan magnet.
- Percobaan Faraday yang menunjukkan perubahan fluks magnetik pada kumparan menghasilkan arus induksi dalam kuparan tersebut.
Didasarkan pada penemuan Faraday “Perubahan Fluks magnetik dapat menimbulkan medan listrik” dan arus pergeseran yang sudah dihipotesakan Maxwell sebelumnya, maka Maxwell mengajukan suatu hipotesa baru : “Jika perubahan fluks magnet dapat menimbulkan medan listrik maka perubahan Fluks listrik juga harus dapat menimbulkan medan magnet” Hipotesa ini dikenal dengan sifat simetri medan listrik dengan medan magnet.
Bila Hipotesa Maxwell benar, konsekuensinya perubahan medan listrik akan mengakibatkan medan magnet yang juga berubah serta sebaliknya dan keadaan ini akan terus berulang. Medan magnet atau medan listrik yang muncul akibat perubahan medan listrik atau medan magnet sebelumnya akan bergerak (merambat) menjauhi tempat awal kejadian. Perambatan medan listrik dan medan magnet inilah yang disebut sebagai gelombang elektromagnetik.
Sifat-Sifat Gelombang Elektromagnetik
Dari Teori Maxwell tentang Gelombang Elektromagnetik dapat disimpulkan bahwa sifat-sifat gelombang elektromagnetik adalah :
- 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.
- Arah medan listrik dan medan magnetik saling tegak lurus dan keduanya tegak lurus terhadap arah rambat gelombang.
- Dari ciri no 2 diperoleh bahwa gelombang elektromagnetik merupakan gelombang transversal.
- Seperti halnya gelombang pada umumnya, gelombang elektromagnetik mengalami peristiwa pemantulan (refleksi), pembiasan (refraksi),perpaduan (interferensi),dan lenturan atau hamburan (difraksi). Selain itu juga mengalami peristiwa polarisasi karena termasuk gelombang transversal.
- Cepat rambat gelombang elektromagnetik hanya bergantung pada sifat-sifat listrik dan magnetik medium yang ditempuhnya.
- Dapat merambat dalam ruang hampa (tidak membutuhkan medium dalam perambatannya).
- Dalam ruang hampa kecepatannya 3 x 108 m/s.
- Tidak dipengaruhi medan magnetik dan medan listrik karena gelombang elektromagnetik tidak bermuatan listrik.
- Dapat mempengaruhi pelat film.
Spektrum Elektromagnetik
Spektrum adalah sebuah kata lain yang berarti “hantu” atau bayangan hitam. Kata Spektrum pertama kali digunakan oleh Isaac Newton pada tahun 1671. Untuk menjelaskan bayangan sinar yang dibentuk oleh prisma menyerupai pelangi yang berwarna warni seperti lagu anak TK “pelangi-pelangi” yang dinamakan spektrum gelombang elektromagnetik.
Spektrum gelombang elektromagnetik terdiri atas tujuh macam gelombang yang dibedakan berdasarkan frekuensi serta panjang gelombang tetapi cepat rambat di ruang hampa adalah sama. Yaitu c =3 x 108 m/s. Seperti yang sudah dibahas dalam teori Maxwell tentang gelombang elektromagnetik. frekuensi gelombang terkecil adalah gelombang cahaya serta panjang gelombang terbesar sedangkan frekuensi terbesar adalah sinar gamma serta panjang gelombang terpendek.
Urutannya adalah:
- radio dan televisi
- gelombang gelombang mikr
- infra merah
- cahaya tampak
- ultraviolet
- siar x
- sinar gamma
