Jika Anda suka mendengarkan lagu di radio, secara tidak langsung itu merupakan penerapan dari gelombang elektromagnetik. Gelombang ini merupakan jenis gelombang yang bisa merambat tanpa adanya medium.
Perambatannya berbentu gelombang dengan beberapa variabel yang dapat diukur, yakni frekuensi, kecepatan, dan panjang gelombang. Apakah Anda pernah mendengar konsep gelombang ini sebelumnya?
Jika belum, maka artikel ini akan membahasnya secara lebih detail mulai dari pengertian, penerapan hingga manfaatnya di berbagai bidang kehidupan. Yuk simak pembahasannya berikut!
Apa Itu Gelombang Elektromagnetik?
Gelombang elektromagnetik adalah sebuah gelombang yang tidak memerlukan medium dalam perambatannya. Dapat dikatakan bahwa jenis gelombang ini dapat merambat meskipun ada di ruang hampa sekalipun.
Gelombang ini juga mempunyai bentuk seperti gelombang transversal secara umum, yaitu mempunyai arah perambatan tegak lurus dengan arah getarnya. Dalam aspek kehidupan manusia, memang telah banyak memanfaatkan jenis gelombang ini.
Gelombang ini juga mempunyai beberapa variabel yang daat diukur, yaitu frekuensi, kecepatan, dan panjang gelombang. Frekuensi merupakan jumlah gelombang yang melalui suatu titik pada satu satuan waktu. Sedangkan panjang gelombang merupakan jarak antara dua puncak.
Apabila ditulis secara otomatis yaitu sebagai berikut:
C = λ.f
Yang mana:
C = kecepatan cahaya
λ = panjang gelombang
f = frekuensi
perlu diketahui bahwa energi elektromagnetik yang dipancarkan semua massa yang ada di alam semesta mempunyai level yang berbeda-beda.
Semakin tinggi level energi yang ada pada suatu sumber energi, maka panjang gelombang dari energi yang dihasilkan semakin rendah, namun frekuensinya semakin tinggi.
Sifat Gelombang Elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik mempunyai beberapa sifat, diantaranya sebagai berikut:
- Medan magnet dan medan listrik yang terdapat dalam gelombang ini berubah secara bersamaan
- Mempunyai kecepatan konstan di ruang hampa sebesar 3 x 108 m/s
- Merupakan kelompok gelombang transversal, karena gelombang ini memiliki arah rambat tegak lurus dengan arah getarannya.
- Terjadi peristiwa pembiasan, pemantulan, pelenturan, dan interferensi
- Energi gelombang ini sebanding dengan frekuensinya
- Lintas rambatannya berupa lintasan lurus
- Banyaknya panjang gelombang atau frekuensi menjadikannya terbagi ke dalam beberapa jenis
- Dapat bersifat sebagai partikel serta mempunyai energi yang tergantung dari persamaan berikut
E = h . f atau E = h
Yang mana:
E = energi foton
H = tetapan planck (6,6 x 10-34 js)
f = frekuensi
Spektrum Gelombang Elektromagnetik
Spektrum elektromagnetik merupakan susunan segala bentuk gelombang elektromagnetik menurut frekuensi dan panjang gelombang. Di kehidupan sehari-hari, berikut contoh spektrum elektromagnetik.
1. Gelombang Radio
Gelombang radio dihasilkan dari muatan listrik yang dipercepat melewati kawat penghantar. Muatan ini dibangkitkan dengan rangkaian elektronika yang kenal dengan nama osilator. Gelombang radio dsebarkan dan diterima antena. Gelombang ini bermanfaat untuk teknologi radio, telpon, tv dan radar.
2. Gelombang Mikro
Gelombang mikro dihasilkan melalui tabung klystron yang fungsinya sebagai penghantar energi panas. Apabila gelimbang ini diserap sebuah benda, maka menyebabkan munculnya efek pemanasan di benda tersebut.
Apabila makanan menyerap radiasi gelombang mikro, makanan berubah menjadi panas. Gelombang ini digunakan dalam teknologi microwave.
3. Sinar Infrared
Sinar infrared atau inframerah dihasilkan dari elektron yang ada dalam molekul bergetar saat benda dipanaskan. Energi akan dilepaskan oleh atom, lalu molekul bergetar dalam bentuk radiasi infrared. Sinar infrared banyak dipakai pada ponsel, remote tv, terapi fisik, dan transfer data.
4. Cahaya Tampak
Sesuai namanya, gelombang ini bisa ditangkap langsung menggunakan mata. Cahaya tampak mempunyai 7 macam warna yang secara berurutan yaitu merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu.
Gelombang cahaya tampak dimanfaatkan untuk laser dalam serat optik di bidang kedokteran dan telekomunikasi.
5. Sinar Ultraviolet
Matahari menjadi sumber utama yang bisa memancarkan sinar UV di muka bumi. Sinar UV juga bisa dihasilkan dari transisi elektron dalam orbit atom, lampu mercury, dan busur karbon. Sinar UV digunakan pada lampu UV serta untuk operasi lasik mata.
6. Sinar X
Sinar X mempunyai panjang gelombang yang cukup pendek serta frekuensi yang tinggi. Sinar X memiliki daya tembus kuat yang bisa menembus buku tebal, pelat aluminium setebal 1 cm, serta kayu tebal beberapa sentimeter.
Gelombang sinar X biasa digunakan dalam teknologi rontgen serta melacak isi dari tas penumpang yang ada di bandara.
7. Sinar Gamma
Sinar ini memiliki frekuensi sekitar 10 Hz dan panjang gelombang sekitar 10 cm. gelombang sinar gamma dihasilkan melalui peristiwa peluruhan inti atom atau radioaktif yang tidak stabil. Sinar gamma mempunyai daya tembus cukup besar sampai mampu menembus plat besi.
Gelombang sinar gamma dipakai untuk mensterilkan alat medis serta proses radioterapi untuk pengobatan kanker.
Sumber Gelombang Elektromagnetik
Gelombang ini dapat diperoleh dari beberapa sumber, diantaranya yaitu:
- Sinar matahari
- Lampu ultraviolet
- Lampu infrared
- Osilasi listrik
- Sinar gamma
- Gelombang radio
- Inti atom yang tidak stabil penghasil radiasi alpha, beta, dan gamma
- Penembakan elektron dadlam tabung ruang hampa yang menuju keping logam dapat menghasilkan sinar X
Dari daftar tersebut, sinar gamma yang mempunyai energi tertinggi. Sedangkan gelombang radio mempunyai energi yang paling rendah. Tinggi rendahnya energi ini didasarkan pada frekuensi gelombang.
Manfaat Gelombang Elektromagnetik
Gelombang ini memiliki banyak manfaat di beberapa aspek kehidupan manusia, diantaranya sebagai berikut:
- Radio dan TV: Manfaat gelombang ini dapat dirasakan pada teknologi tv dan radio. Penyebaran informasi dari dua perangkat elektronik ini tak lepas dari peran penting jenis gelombang satu ini.
- Pemeriksaan kesehatan: Adanya sinar X bisa dipakai dalam teknologi kesehatan, contohnya MRI yang memanfaatkan jenis gelombang ini dalam mendeteksi serta menyembuhkan tumor, sinar X juga bisa digunakan untuk mendeteksi organ tubuh bagian dalam serta pengambilan gambar tulang di dalam tubuh.
- Sterilisasi: Sinar UV yang memiliki panjang gelombang 80 – 100 nanometer diyakini mampu membunuh bakteri.
- Oven microwave: salah satu pemanfaatan gelombang elektromagnetik di dapur yang dapa digunakan untuk memanaskan dan memasak makanan.
- Radar: sebagai alat pendeteksi keberadaan suatu benda yang cara kerjanya dengan mengukur kecepatan serta jarak gelombang yang mengenai hambatan atau benda.
- Perangkat komunikasi: misalnya radio, tv, dan telepon seluler juga memanfaatkan gelombang ini.
- Terapi kanker: dengan memanfaatkan sinar gamma untuk dijadikan solusi dalam menyembuhkan kanker melalui terapi.
- Peralatan militer: misalnya kacamata night vision dan kamera yang memanfaatkan jenis gelombang ini untuk mempermudah menjalankan tugas.
- Di bidang pertanian: sinar UV digunakan untuk membantu proses fotosintesis tumbuhan serta sinar gamma dimanfaatkan untuk membantu mengurangi jumlah hama.
- Di bidang industri: sinar X dimanfaatkan untuk mendeteksi adanya cacat pada logam, sinar infrared dimanfaatkan untuk mengeringkan cat kendaraan secara cepat, dan cahaya tampak dimanfaatkan untuk sinar laser dalam memotong atau mengelas lempengan baja.
Dari penjelasan di atas, Anda pasti sudah paham betapa pentingnya gelombang elektromagnetik dalam aspek kehidupan manusia. Untuk itu, jaga pemakaiannya secara bijak supaya dapat tetap memanfaatkannya dengan optimal.
