Gelombang Elektromagnetik: Pengertian, Jenis, Rumus, Manfaat

Apakah Anda menyadari bahwa ternyata terdapat gelombang elektromagnetik di dalam setiap alat elektronik? Bahkan untuk alat elektronik rumah tangga sekalipun.

Pengertian Gelombang Elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik adalah jenis gelombang yang tidak memerlukan medium untuk perambatannya.

Perambatan energi elektromagnetik dalam gelombang melewati beberapa karakter seperti kecepatan, frekuensi, panjang gelombang dan amplitudo.

Cara kerja dari gelombang elektromagnetik yakni dengan memancar, jadi tidak memakai media rambat. Media transmisi yang digunakan nantinya memuat energi listrik dan magnet.

Untuk mengetahui pembahasan selengkapnya mengenai materi gelombang elektromagnetik, Anda bisa menyimaknya di bawah ini.

Jenis – Jenis Gelombang Elektromagnetik

Sebetulnya, gelombang selain elektromagnetik hanya bisa mengalir melalui medium khusus. Hal ini karena aliran energi dari gelombang elektromagnetik ini nantinya memungkinan untuk diukur dengan variabel.

Anda bisa mengukur gelombang ini melalui panjang, frekuensi dan kecepatan. Nah untuk jenis-jenis gelombang elektromagnetik yang terpasang pada satu komponen dengan yang lainnya mempunyai cara kerja yang beragam.

Berikut pembahasan mengenai jenis-jenis gelombang elektromagnetik :

1. Jenis Gelombang Radio

Untuk tipe gelombang radio ini mulanya yakni dari sinyal listrik yang mengalir melalui gelombang osilator atau gelombang pembawa. Hal ini merupakan cara kerja gelombang radio sebagai media komunikasi.

Heinrich Hertz dan Marconi adalah ilmuan yang pertama kali menemukan gelombang elektromagnetik jenis ini.

2. Jenis Gelombang Microwave

Jenis Gelombang Microwave bisa dibilang mempunyai tingkat frekuensi yang super tinggi (Super High Frequency). Umumnya nilai frekuensinya bisa di atas 3 GHz (3×109 Hz).

Meskipun begitu, untuk cara kerja gelombang microwave bisa dibilang sangat sederhana.

• Pertama, gelombang mikro akan terserap oleh benda.
• Sselanjutnya yakni muncul adanya getaran dari molekul dan atom pada benda tersebut.
• Hingga kemudian tahap terakhir yakni muncul efek pemanasan.

Kesimpulannya yakni ketika makanan masuk ke alat elektronik maka radiasi gelombang elektro akan terserap. Sebagai dampaknya yakni makanan akan mulai panas hingga benar-benar matang.

Kurang lebih seperti itulah cara kerja gelombang mikro yang terdapat pada peralatan elektronik semacam microwave.

3. Jenis Gelombang Infrared

Untuk jenis gelombang Infrared umumnya mempunyai kapasitas gelombang antara 1000 nm dan 1 mm. Pemanfaatan gelombang jenis infra merah ini bisa diaplikasikan untuk produk termometer digital. Dan untuk urusan cara kerja, jenis gelombang ini sangat sederhana.

Dimana sinar inframerah ini merupakan tercipta dari elektron saat molekul bergetar yang kemudian mengalami proses urai menjadi beberapa bagian karena terkena benda tersebut menjadi panas.

Jadi kesimpulannya yakni setiap peralatan elektronik yang mengalami perubahan energi menjadi panas akan memancarkan gelombang inframerah.

4. Jenis Gelombang Warna

Jenis gelombang warna adalah cahaya yang tampak. Tetapi, gelombang tersebut hanya terdapat warna merah, kuning, jingga, hijau, biru, nilai dan ungu. Dimana warna-warna tersebut memiliki jumlah frekuensi yang cukup beragam.

Berikut ini informasi selengkapnya mengenai jenis warna dan jumlah gelombang cahaya yang ada di dalamnya :

1. Warna merah akan terdapat sebanyak 620 – 780 nm gelombang cahaya.
2. Warna jingga yakni 590 – 620 nm gelombang cahaya
3. Warna kuning sebanyak 570 – 590 nm gelombang cahaya
4. Warna hijau yakni sebanyak 490 – 570 nm gelombang cahaya
5. Warna nilai memiliki 420-450 nm gelombang cahaya.
6. Warna ungu memiliki 380-420 nm gelombang cahaya

Untuk lebih jelasnya, bisa juga disimpulkan bahwa 1 nm = 1 nano meter yaitu 10-9 meter.

5. Jenis Gelombang Spektrum Warna

Jenis gelombang spektrum warna secara harfiah bisa dijelaskan sebagai panjang gelombang yang sangat pendek. Oleh karena itu jenis gelombang ini juga familiar dengan istilah ultraviolet. Bahkan, gelombang ini mampu mengubah struktur sel pada kulit manusia.

Dimana cahaya ungu ini sampai pada kadar rendah, gelombang ini akan memberikan vitamin D. Cahaya ultraviolet sendiri Panjang gelombangnya bisa mencapai 3 nm – 380 nm.

6. Jenis Gelombang X-Ray

Penemu pertama yang meneliti gelombang X-Ray Bernama Wilhelm Rontgen. Tepatnya yakni pada tahun 1823-1923. Dimana jenis gelombang X-Ray ini menjadi salah satu jenis gelombang sinar X yang daya tembusnya terbilang sangat luar biasa.

Bisa dikatakan benda ataupun objek apapun bisa ditembus. Kecuali objek tertentu yang teksturnya super padat. Untuk panjang gelombang sinar-X ini panjangnya antara 0,03 nm – 3 nm.

7. Jenis Gelombang Gamma Ray

Jenis gelombang gamma ray atau gamma memiliki nama lain yaitu sinar Y. Gelombang yang satu ini mampu mengubah struktur atom menjadi atom lain. Kisaran gelombang ini 0,0003 nm – a0,03 nm, atau 0,3 pm – 30 pm.

Bahkan terdapat teori Maxwell yang menyatakan bahwa gelombang elektromagnetik ini mempunyai medan listrik dan magnet yang frekuensinya sama. Uniknya lagi jenis gelombang ini tidak membutuhkan medium sama sekali.

Muatan titik yang diam adalah medan elektrostatik. Maksudnya, muatan titik bergerak secara tunak kecepatan V. Hal ini karena muatan tersebut yaitu sumber gelombang elektromagnetik.

Cara kerjanya yaitu muatan titik stasioner berosilasi naik turun selama interval, maka gerakan dipercepat.

Rumus Gelombang Elektromagnetik

Rumus gelombang elektromagnetik ini menurut teori Maxwell memiliki persamaan sebagai berikut ini:

Kesimpulan rumus di atas adalag gelombang elektromagnetik ini akan tergantung dengan permitivitas listrik serta perneabilitas dari megnetik mediumnya. Anda bisa menentukan persamaan kecepatan perambatan gelombang melalui rumus berikut :

Apa Saja Ciri – ciri Gelombang Elektromagnetik?

Ketika merangkai listrik, tentu saja Anda belum mengetahui rangkaian secara detail. Apalagi pada listrik, terdapat gelombang elektromagnetik. Lalu saat Anda mendapatkan gelombang lain, bagaimana Anda bisa membedakan antara gelombang elektromagnetik dan lainnya?

Anda bisa mengetahuinya dengan memperhatikan beberapa poin yang menjadi ciri-ciri gelombang elektromagnetik berikut ini :

• Medan listrik dan medan magnet nilainya naik turun.
• Medan magnet dan medan listrik nantinya akan saling tegak lurus.
• Medan listrik dengan medan magnet umumnya mempunyai nilai perbandingan lurus yang kuat. Rumus singkatnya, hubungan E (medan listrik) = C (kecepatan gelombang) X B (badan magnet).
• Jika mengalirkan gelombang, maka tidak perlu lagi menggunakan media perambat.
• Energi bisa sama besarnya dengan frekuensi, namun gelombang ini tidak dapat mengusung massa.
• Panjang gelombang dan panjang frekuensi diklasifikasikan menjadi beberapa golongan secara khusus.
• Karakteristik listrik dan megnet medium akan sama dengan tingkat kecepatan rambat yang ada pada gelombang elektromagnetik.
• Terdapat juga peristiwa lain seperti proses pembiasan, pemantulan, difraksi serta intervensi.

Frekuensi Gelombang Elektromagnetik

Pengertian spektrum elektromagnetik sendiri adalah susunan dari bentuk gelombang elektromagnetik yang diklasifikasikan berdasarkan interval frekuensi dan panjang dari gelombang tersebut.

Untuk beberapa jenis gelombang elektromagnetik yang umum dijumpai yakni mulai dari gelombang radio, cahaya, sinar X, mikro gelombang, sinar gamma, dan lain sebagainya. Ilustrasi spektrum gelombang ini bisa dilihat pada gambar berikut.

Dari gambar di atas dapat disimpulkan bahwa susunan gelombang masih dapat diurutkan berdasarkan kategori di bawah ini :

• Nilai besaran dari frekuensi paling besar menuju frekuensi terkecil. Atau bisa juga panjang gelombang terkecil menuju pada panjang gelombang yang paling besar.
• Sinnar gamma – sinar X – sinar ultraviolet (cahaya matahari) – sinar tampak – sinar inframerah – gelombang RADAR – gelombang TV – gelombang radio.
• Barisan frekuensi cahaya yang terlihat dari yang kecil menuju yang besar
• Cahaya merah – cahaya jingga – cahaya kuning – cahaya hijau – cahaya biru – cahaya nila – cahaya ungu. Besarnya rentang panjang gelombang
• Gelombang RADAR (sekitar 1010 Hz) – sinar infrared (1011 – 1014 Hz) – sinar ultraviolet (1015 – 1016 Hz) – sinar X/rontgen (1016 – 1020 Hz) – sinar gamma (1020 – 1025 Hz).

Beberapa Manfaat Gelombang Elektromagnetik

Ketika menggunakan peralatan rumah tangga yang memiliki kelistrikan, apalah Anda mengira bahwa gelombang elektromagnetik ini berfungsi pada semua alat elektronik? Tentu saja tidak. Hal ini karena gelombang akan dimanfaatkan tergantung jenis gelombang itu sendiri.

Langsung saja kita bahas beberapa manfaat gelombang elektromagnetik secara sederhana:

• Manfaat dari adanya sinar X dengan panjang gelombang pendek yang dioperasikan dengan frekuensi tinggi sangat berguna dalam bidang kedokteran. Selain itu berguna juga dalam hal pemeriksaan isi tas atau koper setiap penumpang yang menggunakan pesawat.
• Gelombang mikro bermanfaat untuk mesin oven microwave. Fungsinya gelombang mikro diserap oleh molekul air untuk mematangkan makanan. Hal ini karena panjang gelombang berorde beberapa sentimeter. Sedangkan frekuensi resonansi alami molekul air terdapat pada air dalam zat padat dan zat cair sendiri.
• Gelombang sinar inframerah untuk memindahkan satu energi kecil. Alatnya berupa remote untuk memindahkan data.
• Gelombang radio bisa digunakan untuk proses transmisi sinyal dengan jarak jauh. Itulah mengapa jenis gelombang ini umum diaplikasikan pada beragam peralatan elektronik. Katakanlah sebagai contoh yakni berupa radio dan televisi.

Beberapa manfaat tersebut bisa digunakan untuk mengetahui gelombang elektromagnetik pada masing-masing alat elektronik. Dan tentu saja setiap jenis gelombang mempunyai karakteristik tersendiri yang cocok untuk diaplikasikan pada perangkat tertentu.

Teori Percobaan Gelombang Elektromagnetik

Teori gelombang elektromagnetik ada beberapa ahli yang menjelaskannya. Simpelnya yakni energi ini memiliki sinar yang memiliki level masing-masing.

Berikut ini beberapa teori mengenai gelombang elektromagnetik menurut beberapa pakar :

• Teori Christian Huygens

Teori Christian Huygens dari Belanda pada tahun 1629-1695. Teori ini menyatakan cahaya sama dengan bunyi. Teori Huygens pun sangat ahli dalam menjelaskan proses terjadinya peristiwa pemantulan, pembiasan, interfensi, dan difraksi.

• Teori James Clerk Maxwell

Teori ini sudah ditemukan sejak tahun 1873 oleh ilmuan asal Inggris. Dimana teori yang dibahas yakni mengenai perambatan dari gelombang elektromagnetik dan dinamika medan elektromagnetik.

Cara kerja dari teori ini yaitu rambat cahaya 3 x 108 m/s. Sedangkan medan listrik yang berubah mampu menghasilkan medan magnet.

Kerugian Gelombang Elektromagnetik

Ternyata, dibalik segudang manfaat gelombang elektromagnetik, terdapat juga beberapa kekurangan yang menjadi pertimbangan untuk mengaplikasikan gelombang elektromagnetik.

• Radiasi gelombang pendek atau UV B bisa mengakibatkan pertumbuhan berbagai macam tanaman lambat dan layu.
• Pulsa microwave bisa menimbulkan efek stress.
• Radiasi UV B ternyata mampu menembus lapisan bumi.
• Sinar UV bisa membuat kulit keriput dan berkerut.
• Sinar X yang berlebihan bisa membuat mandul/kerusakan sel.

Kerugian-kerugian tersebut bisa diminimalisir dengan cara tidak menggunakan sinar X atau sinar UV secara berlebihan. Atau bisa juga dengan mengaplikasikan sinar ini hanya pada peralatan elektronik yang dipastikan aman dari dampak buruk atau efek samping penggunaan setelahnya.

Kesimpulan

Demikian penjelasan mengenai gelombang elektromagnetik secara teori maupun jenis-jenisnya. Anda juga bisa menemukan beragam peralatan elektronik yang memanfaatkan gelombang elektromagnetik dalam sistem kerjanya.