Show
Hai Quipperian, bagaimana kabarnya? Semoga selalu sehat dan tetap semangat, ya. Kemajuan teknologi mampu membawa manusia terbang ke luar angkasa. Lalu, bagaimana cara mereka berkomunikasi saat berada di luar angkasa? Bukannya di sana hampa udara ya? Nah, mungkin itulah yang sering menjadi pertanyaan Quipperian. Para astronot memanfaatkan gelombang radio untuk berkomunikasi, baik sesama astronot maupun dengan petugas yang ada di Bumi. Tahukah kamu jika gelombang radio termasuk dalam gelombang elektromagnetik, lho. Apa itu gelombang elektromagnetik? Untuk melihat pembahasannya, stay terus bareng Quipper Blog, ya. Pengertian Gelombang ElektromagnetikGelombang elektromagnetik adalah gelombang yang tidak membutuhkan medium untuk merambat. Artinya, gelombang elektromagnetik bisa merambat meskipun dalam ruang hampa seperti di luar angkasa. Gelombang elektromagnetik dibentuk oleh medan magnet dan medan listrik yang saling merambat tegak lurus. Sumber penghasil gelombang elektromagnetik berbeda-beda. Beberapa di antaranya dihasilkan oleh nuklir atau atomik yang di dalamnya memuat fisika kuantum. Perhatikan ilustrasi gelombang elektromagnetik berikut ini. Untuk kelajuan gelombang elektromagnetik bisa ditentukan dengan persamaan berikut.
Keterangan: c = kelajuan gelombang elektromagnetik (m/s); E = besar medan listrik (N/C); dan B = besar medan magnet (T). Spektrum Gelombang ElektromagnetikDi awal pembahasan materi ini, kamu sudah dikenalkan dengan gelombang radio yang biasa digunakan oleh astronot untuk berkomunikasi. Ternyata, gelombang elektromagnetik itu tidak hanya gelombang radio saja. Melainkan ada 7 spektrum yang wajib kamu hafalkan, yaitu sebagai berikut. 1. Gelombang radioGelombang radio merupakan spektrum gelombang elektromagnetik yang memiliki panjang gelombang terbesar dan frekuensi terkecil. Gelombang ini dihasilkan oleh elektron pada kawat penghantar. Elektron tersebut nantinya akan menghasilkan arus bolak-balik pada kawat. Gelombang radio dipancarkan melalui transmitter (antena pemancar) dan diterima oleh receiver (antena penerima). 2. Gelombang mikroGelombang mikro merupakan spektrum gelombang elektromagnetik yang memiliki frekuensi terkecil kedua setelah gelombang radio. Frekuensi gelombang mikro adalah 1010 Hz dengan panjang gelombang 3 mm. gelombang mikro biasa dimanfaatkan untuk kepentingan deteksi bawah laut menggunakan radar, membantu pendaratan pesawat, dan sebagainya. 3. Sinar inframerahSinar inframerah memiliki frekuensi lebih besar daripada gelombang mikro. Frekuensi sinar inframerah berada di rentang 1011 Hz – 1014 Hz. Artinya, panjang gelombang sinar inframerah lebih kecil daripada gelombang radio dan gelombang mikro. Sinar inframerah banyak diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari, misalnya di bidang kedokteran untuk terapi saraf dan penyembuhan penyakit encok, di bidang militer untuk melihat di tempat gelap atau berkabut, di bidang elektronika untuk remote control, dan masih banyak lainnya. 4. Cahaya tampakJika di spektrum sebelumnya kamu tidak bisa melihat wujud gelombangnya, tidak demikian dengan cahaya tampak. Warna-warna merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu merupakan bentuk spektrum cahaya tampak. Cahaya tampak memiliki frekuensi sekitar 1015 Hz dengan panjang gelombang 400 nm – 800 nm. Panjang gelombang terpendek dari cahaya tampak dimiliki oleh cahaya ungu. Artinya, cahaya ungu memiliki frekuensi dan energi terbesar dibandingkan warna lainnya. Sementara itu, panjang gelombang terpanjang dimiliki oleh cahaya merah. Aplikasi cahaya tampak bisa kamu lihat pada laser. 5. Sinar ultravioletSinar ultraviolet atau biasa disingkat sinar UV merupakan spektrum gelombang elektromagnetik yang memiliki frekuensi 1015 – 1016 Hz. Panjang gelombang sinar UV adalah 10 – 100 nm. Sinar UV dihasilkan oleh radiasi sinar Matahari. 6. Sinar XSinar X merupakan spektrum gelombang elektromagnetik dengan frekuensi atau energi terbesar kedua setelah sinar gamma. Frekuensi sinar X berada di kisaran 1016 – 1020 Hz. Sinar ini ditemukan oleh Wilhelm Rontgen. Itulah mengapa sinar X juga biasa disebut sinar Rontgen. Sinar X dihasilkan oleh aktivitas elektron berkecepatan tinggi yang menumbuk logam. Tumbukan antara elektron dan logam disertai pelepasan energi dalam bentuk radiasi sinar X. Oleh karena energinya sangat besar, tak heran jika sinar X mampu menembus logam dan tulang manusia. 7. Sinar gammaSinar gamma merupakan spektrum gelombang elektromagnetik dengan energi tertinggi. Hal itu dikarenakan sinar gamma memiliki frekuensi tertinggi di antara spektrum gelombang elektromagnetik lainnya, yaitu 1020 – 1025 Hz. Mengingat energi sinar gamma sangat besar, tak heran jika sinar ini bisa menembus logam beberapa sentimeter. Sinar gamma dihasilkan oleh aktivitas radioaktif atau atom-atom yang tidak stabil di reaksi inti. Untuk memudahkan kamu dalam menghfal urutan spektrum gelombang elektromagnetik, perhatikan SUPER “Solusi Quipper” berikut. Untuk rentang frekuensinya, bisa Quipperian lihat di bagan berikut. Sifat-Sifat Gelombang ElektromagnetikAdapun sifat gelombang elektromagnetik adalah sebagai berikut.
Keterangan: E = energi radiasi (J); h = konstanta Planck = 6,6 × 1034 Js; f = frekuensi (Hz); c = kelajuan cahaya = 3 × 108 m/s; dan λ = panjang gelombang (m). Manfaat Gelombang ElektromagnetikGelombang elektromagnetik memiliki manfaat yang sangat besar dalam kehidupan. Kira-kira, apa saja ya manfaatnya? Apakah Quipperian tahu? Nah, daripada penasaran, inilah manfaat gelombang elektromagnetik. 1. Gelombang radioGelombang yang digunakan sebagai gelombang pembawa audio (suara). Biasanya kamu kenal sebagai radio. 2. Gelombang mikroAdapun manfaat gelombang mikro adalah sebagai berikut.
3. Sinar inframerahAdapun manfaat sinar inframerah adalah sebagai berikut.
4. Cahaya tampakUntuk cahaya tampak, memiliki manfaat berikut ini.
5. Sinar ultravioletSinar ultraviolet bisa dimanfaatkan untuk hal-hal berikut.
6. Sinar XSinar X bisa dimanfaatkan untuk hal-hal berikut.
7. Sinar gammaSinar gamma bermanfaat untuk hal-hal berikut.
Nah, agar kamu lebih paham, simak contoh soal berikut ini. Contoh Soal 1Perhatikan gambar berikut. Gelombang elektromagnetik yang bermanfaat untuk memotret organ dalam tubuh ditunjukkan oleh nomor berapa? Pembahasan: Perhatikan kembali gambar berikut. Gambar tersebut menunjukkan spektrum gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang terpendek ke terpanjang atau dari frekuensi tertinggi ke terendah. Artinya, urutan spektrum berdasarkan gambar di atas adalah sinar gamma, sinar X, sinar ultraviolet, cahaya tampak, sinar inframerah, gelombang mikro, dan gelombang radio. Kamu harus ingat bahwa gelombang elektromagnetik yang bisa digunakan untuk memotret organ dalam tubuh adalah sinar X. Sinar X ditunjukkan oleh nomor 2. Jadi, gelombang elektromagnetik yang digunakan untuk memotret organ dalam tubuh ditunjukkan oleh nomor 2. Contoh Soal 2Tentukan besarnya energi yang terkandung dalam suatu sinar dengan panjang gelombang 132 nm! Pembahasan: Diketahui: λ = 132 nm c = 3 × 108 m/s h = 6,6 × 1034 Js Ditanya: E =…? Pembahasan: Gunakan persamaan Planck berikut.
Jadi, energi yang terkandung dalam sinar tersebut adalah 1,5 × 10-18 J. Itulah pembahasan Quipper Blog tentang gelombang elektromagnetik. Semoga bermanfaat buat Quipperian. Jika Quipperian ingin melihat pembahasan materi ini lebih detail, silakan gabung bersama Quipper Video. Salam Quipper! [spoiler title=SUMBER] Penulis: Eka Viandari |