JAM

Jumat, 13 Juli 2012

Materi Fisika Tentang Gelombang Elektromagnetik

APLIKASI GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
DALAM BIDANG KOMUNIKASI, INDUSTRI, 
ASTRONOMI, KESEHATAN, DAN MILITER
1. KOMUNIKASI
          Komunikasi di dasar yang paling adalah proses transmisi informasi dari sumber ke penerima. Transmisi informasi yang cepat jarak jauh dan akses mudah ke informasi telah menjadi fitur penting dari dunia modern. Fisika dan Fisikawan telah berada di garis depan revolusi teknologi ini.
Dalam transmisi informasi dari sumber ke penerima, energi berubah dari satu bentuk ke yang lain. Ketika kita menggunakan telepon tetap biasa, gelombang suara menyebabkan diafragma bergetar dalam medan magnet.   
        Getaran ini dikonversi menjadi impuls listrik dan ditransmisikan sepanjang kawat untuk penerima. Dalam penerima impuls listrik menghasilkan variasi dalam medan magnet yang menyebabkan diafragma bergetar dan mereproduksi suara asli. Energy telah berubah dari suara ke mekanik untuk listrik dan kemudian kembali lagi dari listrik ke mekanik terhadap suara.
Ketika kita menggunakan telepon seluler, energi suara diubah menjadi energi elektromagnetik (gelombang mikro - frekuensi radio gelombang tinggi) dan ditransfer dari sumber ke penerima melalui pemancar radio. Energi elektromagnetik ini kemudian diubah kembali menjadi energi suara oleh penerima.
 Penggunaan radiasi EM dan metode deduksi
       Radiasi EM memiliki banyak efek dan menggunakan dalam kehidupan sehari-hari. Sebagaimana disebutkan di atas, pita radio yang digunakan secara luas untuk komunikasi dari semua jenis. The Ultra-High Frequency (UHF) band, mulai dari 300 megahertz (MHz) untuk 3.000 MHz digunakan terutama untuk komunikasi dengan peluru kendali, dalam navigasi pesawat terbang, radar, dan dalam transmisi televisi. Stasiun radio FM menggunakan Sangat High Frequency (VHF) band dari 30 MHz hingga 300 gelombang pendek radio. 
       MHz menggunakan High Frequency (HF) band dari 3 MHz sampai 30 MHz karena gelombang di band ini adalah mudah tercermin dari-Heaviside lapisan Kennelly (E-lapisan) dari ionosfer, yang memungkinkan komunikasi jarak jauh yang sangat oleh radio gelombang pendek menggunakan radio AM.
Siaran Medium, Low dan Sangat Rendah Frekuensi (MF, LF, VLF) band dari 3000 kHz ke 3 kHz. Ionosfer juga mencerminkan gelombang ini. Perhatikan bahwa alokasi yang tepat dari pita frekuensi bervariasi dari satu negara ke negara dan biasanya dikontrol oleh otoritas pemerintah.
 Gelombang radio
         Gelombang radio dapat dideteksi oleh kombinasi (i) udara untuk menerima gelombang elektromagnetik dan mengubahnya menjadi osilasi listrik dan (ii) dioda dalam sirkuit elektronik tepat didengarkan di penerima yang menghasilkan sinyal audio-frekuensi.
Gelombang radio banyak digunakan dalam bidang komunikasi. Gelombang radio dapat mencapai tempat-tempat yang jauh karena gelombang ini mudah dipantulkan oleh partikel bermuatan yang berada di lapisan atosfer bumi (ionosfer). Oleh karena itu gelombang ini digunakan untuk membawa informasi baik dalam bentuk modulasi amplitudo (AM) maupun modulasi frekuensi (FM).
         Cara AM biasanya lebih mudah terganggu akibat adanya peristiwa kelistrikan (petir) di atmosfer, tetapi cara ini dapat menjangkau tempat yang sangat jauh. Cara FM dapat memberi suara yang lebih baik, tetapi jangkauannya lebih pendek karena frekuensi sekitar 108 Hz dapat menembus ionosfer, pemancarannya lurus. Untuk itu diperlukan stasiun penghubung (stasiun relay, satelit) untuk dapat mecapai tempat yang jauh. Modulasi FM digunakan dalam komunikasi, radio FM dan TV
Gelombang radio digunakan sebagai alat komunikasi yang memiliki daerah frekuensi antara 104 sampai 107 hertz. Gelombang tersebut digunakan sebagai pembawa informasi dari suatu tempat ke tempat lain yang berjauhan karena memiliki sifat yang mudah dipantulkan oleh lapisan ionosfer bumi.
      Oleh karena itu, gelombang radio dapat mencapai tempat-tempat di bumi yang jaraknya sangat jauh dari pemancar radio, asalkan energi yang dipancarkan oleh pemancar cukup besar. Informasi berupa suara dikirimkan melalui gelombang radio dalam sebuah paket gelombang sebagai perubahan amplitudo yang disebut modulasi amplitudo, maupun sebagai perubahan frekuensi yang disebut modulasi frekuensi. Pesawat televisi dan pesawat radio FM menggunakan gelombang modulasi frekuensi tersebut sebagai pembawa informasi.
       Modulasi frekuensi sebagai pembawa informasi lebih unggul dibandingkan dengan modulasi amlitudo (AM). Hal tersebut disebabkan pada pemancar AM terdengar derau sebagai akibat adanya peristiwa-peristiwa kelistrikan dan kemagnetan di udara yang mengganggu amplitudo gelombang. Radiasi frekunsi radio dalam radiasi gelombang elektromagnetik berada pada daerah frekuensi 0,3 – 30 MHz. Sedangkan gelombang-mikro berada pada daerah frekuensi 30 MHz – 300 GHz.
 Cahaya tampak
      Cahaya tampak adalah cara dengan mana kita memandang dunia, terutama oleh refleksi. Hal ini juga digunakan dalam komunikasi untuk mengangkut volume besar informasi lebih besar jarak sangat oleh refleksi internal cahaya dalam serat optik. Gelombang cahaya memiliki frekuensi tinggi dan pembawa kapasitas informasi yang meningkat sinyal dengan frekuensi, membuat cahaya yang sempurna untuk pekerjaan itu. Cahaya terdeteksi oleh mata kita, oleh sel foto, kamera dan dioda peka cahaya.
 Gelombang televisi
      Dengan frekuensi lebih tinggi daripada gelombang radio, gelombang televise mermbat lurus sehingga tidak dapat dipantulkan oleh lapisan-lapisan atmosfer bumi. Untuk menangkapsiaran televisi dari stasiun pemancar di Jakarta, misalnya di wilayah Bukit Tinggi dibangun sebuah stasiun penghubung (relay) yang letaknya di puncak Gunung Merapi dan untuk wilayah Medan dibangun di daerah Bandar Baru.
     Untuk daerah yang lebih jauh lagi, misalnya untuk Indonesia bagian timur, diperlukan sebuah satelit sebagai stasiun penghubung. Demikian pula jika ingin melihat siaran langsung dari luar negeri, diperlukan satelit yang bertindak sebagai stasiun penghubung.
 
 
2. INDUSTRI
        Sinar gamma merupakan sebuah bentuk radiasi mengionisasi; mereka lebih menembus dari radiasi. Sinar gamma mempunyai daya tembus yang sangat besar, bahkan dapat menembus baja sehingga dalam bidang industri dimanfaatkan untuk memotong baja dan memeriksa cacat-cacat pada logam. Bahan yang digunakan untuk perisai harus diperhitungkan bahwa sinar gamma diserap lebih banyak oleh bahan dengan nomor atom tinggi dan kepadatan tinggi. Juga, semakin tinggi energi sinar gamma, makin tebal perisai yang dibutuhkan.
       Bahan untuk menahan sinar gamma biasanya diilustrasikan dengan ketebalan yang dibutuhkan untuk mengurangi intensitas dari sinar gamma setengahnya. Misalnya, sinar gamma yang membutuhkan 1 cm (0,4inchi) "lead"untuk mengurangi intensitasnya sebesar 50% jujga akan mengurangi setengah intensitasnya dengan konkrit 6cm (2,4 inchi) atau debut paketan 9 cm (3,6 inchi). Sinar gamma dari fallout nuklir kemungkinan akan menyebabkan jumlah kematian terbesar dalam penggunaan senjata nuklir dalam sebuah perang nuklir. Sebuah perlindungan fallout yang efektif akan mengurangi terkenanya manusia 1000 kali. Sinar gamma memang kurang mengionisasi dari sinar alpha atau beta. Namun, mengurangi bahaya terhadap manusia membutuhkan perlindungan yang lebih tebal. Mereka menghasilkan kerusakan yang mirip dengan yang disebabkan oleh sinar-X, seperti terbakar, kanker, dan mutasi genetika.
      Dalam hal ionisasi, radiasi gamma berinteraksi dengan bahan melalui tiga proses utama: efek fotoelektrik, penyebaran Compton, dan produksi pasangan. Sinar gamma berasal dari radioaktivitas nuklir atau atom-atom yang tidak stabil dalam waktu reaksi inti. Sinar gamma memiliki daya tembus yang sangat kuat, sehingga mampu menembus logam yang memiliki ketebalan beberapa sentimeter.
 
 
3. ASTRONOMI
        Astronomi adalah ilmu yang melibatkan pengamatan dan penjelasan kejadian yang terjadi di luar bumi dan atmosfernya. Dalm astronomi, informasi sebagian besar didapat dari deteksi dan analisis radiasi elektromagnetik, foton, tetapi informasi juga dibawa oleh sinar kosmik, neutrino, dan dalam waktu dekat gelombang gravitasional. Pembagian astronomi secara tradisonal dibuat berdasarkan rentang daerah spektrum eloktromagnetik yang diamati:
 Sampai panjang daripada cahaya merah. Teleskop ruang angkasa digunakan untuk mengatasi gangguan pengamatan yang berasal dari atmosfer.
 Astronomi optikal menunjuk kepada teknik yangdipakai untukmengetahui dan menganalisa cahaya pada daerah sekitar panjang gelombang yang bisa dideteksi oleh mata. Alat yang bisa dipakai adalah teleskop, dengan CCD dan spektograf.
 Astronomi radio memakai alat yang betul-betul berbeda untuk mendeteksi radiasi dengan panjang gelombang mm. Penerimanya mirip dengan yang dipakai dalam pengiriman siaran radio.
 Astronomi energi tinggi.
Astronomi optik dan radio basa dilakukandi observatorium landas bumi, karena atmosfer transparan pada panjang gelombang itu. Cahaya inframerah benar-benar diserap oleh uap air, sehingga observatorium inframerah terpaksa ditempatkan di tempat kering yang tinggi atau di angkasa.
 Teleskop Satelit Inframerah
Teleskop yang dilengkapi dengan piranti sinar inframerah, digunakan untuk memindai kosmos, dan benda luar angkasa yang belum ditemukan, seperti asteroid dan komet yang mungkin mengancam bumi. Kamera inframerah digunakan untuk mendeteksi cahaya dan benda yang memancarkan panas.
 
 
4. KESEHATAN
     Penggunaan Cahaya Tampak dalam Bidang Medis
        Cahaya tampak digunakan dalam kedokteran karena memungkinkan bagi fisikawan mendapatkan informasi visual tentang pasien. Misalnya, warna dari seseorang, adanya ketidaknormalan struktur tubuh seseorang. Yang paling utama adalah kita dapat melihat berbagai peralatan seperti ophtalmoscope untuk melihat ke bagian dalam mata, otoscope untuk melihat bagian dalam telinga pada dasarnya menggunakan cahaya tampak yang difokuskan ke bagian yang kita hendaki.
         Demikian halnya instrumen yang disebut dengan endoscope yang digunakan untuk melihat bagian dalam rongga tubuh; cystoscope untuk mengamati blader; practoscope untuk mengamati rectum; bronchoscope untuk mengamati udara yang lewat ke dalam paru- paru. Beberapa endoscope adalah berupa tabung (pipa) dengan sumber cahaya untuk illuminasi daerah yang diinginkan.
       Dengan teknik fiber-optic dapat dibuat endoscope yang lentur. Ini digunakan untuk mendapatkan informasi pada tempat-tempat yang jauh seperti intestine, untuk membuka/membuat kanal untuk menempatkan sampel pada jaringan (biopsi) untuk pengamatan mikroskopis lebih lanjut.
Karena cahaya membawa energi sehingga dapat mengakibatkan panas jika diserap. Ini dimanfaatkan dalam endoscope. Pemanasan dapat dikurangi dengan mengurangi cahaya infra-merah dari sumber cahaya dengan filter IR.
        Transilluminasi adalah mentransmisikan cahaya pada jaringan tubuh. Ini biasanya dengan memberi kilatan cahaya melalui jari-jari untuk melihat pijaran cahaya yang dihasilkan. Pijaran utama adalah merah karena warna lain diserap oleh sel-sel darah merah.
Transilluminasi digunakan dalam mendeteksi hydrocephalus (air-kepala) pada bayi. Karena tengkorak bayi muda adalah belum sepenuhnya mengeras, cahaya dapat menembus ke dalam tengkorak; jika terdapat kelebihan fluida cerebrospinal (CSF) dalam tengkorak cahaya akan terhamburkan pada bagian-bagian yang berbeda pada tengkorak dan menghasilkan pola karakteristik dari hydrocephalus. Peralatan transilluminance ini misalnya menggunakan sumber cahaya 15 W.
      Transilluminansi juga digunakan untuk mendeteksi pheumothorax dalam bayi. Cahaya yang terang menembus permukaan dinding dada untuk mendeteksi pengempisan paru-paru. Fisikawan dapat menempatkan jarum pada daerah penyempitan sehingga terjadi perpindahan udara yang berada antara paru-paru dan dinding dada.
 Inframerah
          Kondisi-kondisi kesehatan dapat didiagnosis dengan menyelidiki pancaran inframerah dari
tubuh. Foto inframerah khusus disebut termogram digunakan untuk mendeteksi masalah sirkulasi darah, radang sendi dan kanker. Radiasi inframerah dapat juga digunakan dalam alarm pencuri. Seorang pencuri tanpa sepengetahuannya akan menghalangi sinar dan membunyikan alarm.
        Remote control terkoneksi dengan TV melalui radiasi sinar inframerah yang dihasilkan oleh LED ( Light  Emiting Diode ) yang terdapat dalam unit, sehingga kita dapat menyalakan TV dari jarak jauh dengan menggunakan remote control.
Sekitar setengah dari energi dari mahatari adalah dalam daerah IR. Kehangatan yang kita rasakan yang berasal dari matahari terutama diakibatkan komponen-komponen IR. IR biasanya tidaklah berbahaya meskipun difokuskan oleh kornea dan lensa masuk ke dalam retina. Lampu panas dapat menghasilkan sejumlah besar cahaya IR denganλ ~ 1000 - 2000 nm dan sering digunakan untuk terapi. Cahaya IR lebih mudah menembus jaringan dari pada sinar tampak, oleh karenanya lebih baik untuk pemanasan jaringan bagian dalam. Dalam bidang kedokteran sifat ini digunakan untuk terapi dengan metode pemanasan.
           Terdapat dua jenis IR fotografi yang digunakan dalam kedokteran : fotografi refleksi IR dan emisi IR. Fotografi emisi IR adalah menggunakan IR panjang (gelombang panas) diemisikan oleh tubuh yang memberikan indikasi suhu tubuh. Ini disebut dengan termografi. Fotografi refleksi IR, menggunakanλ ~ 700-900 nm untuk memperlihatkan pola vena di bawah kulit. Beberapa vena ini tampak oleh mata, tetapi lebih banyak tampak jelas pada IR-dekat. Karena suhu kulit adalah tergantung pada aliran darah lokal, suatu termogram yang beresolusi baik dapat memperlihatkan pola vena dengan baik. Adanya kanker dan penyakit lain dapat mengakibatkan pola dari vena berbeda dari pola normalnya.
         Cahaya inframerah dapat dipancarkan dari benda yang panas, vibrasi tingkat molekuler. Oleh karena itu cahaya inframerah digunakan dalam instrumentasi spektroskopi iframerah. Peralatan ini digunakan untuk analisis ikatan krbon, gugus fungsional dari suatu material. Dalam bidang teknologi penginderaan jauh (remote sensing) sinar inframerah digunakan dalam usaha untuk mendeteksi kondisi lingkungan bumi, seperti adanya kebakaran hutan, perubahan yang terjadi di permukaan bumi, pemetaan, penglihatan dalam gelap.
 Ultraviolet
        Sinar ultraviolet merupakan gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekuensi antara 1015 Hz sampai 1016 Hz. Sinar ultraviolet dihasilkan dari atom dan molekul dalam nyala listrik. Sinar ini juga dapat dihasilkan dari reaksi sinar matahari. Sinar UV diperlukan dalam asimilasi tumbuhan dan dapat membunuh kuman-kuman penyakit kulit. Sinar ultraviolet dari matahari dalam kadar tertentu dapat merangsang badan Andamenghasilkan vitamin D.
 Sinar X
       Sinar-X ditemukan oleh Whilthem Konrad Rontgen sehingga sinar-X sering disebut sinar Rontgen. Sinar-X memiliki daya tembus yang kuat. Frekuensinya antara1016 Hz – 1020 Hz. Sinar X ini biasa digunakan dalam bidang kedokteran untuk memotret kedudukan tulang dalam badan terutama untuk menentukan tulang yang patah. Akan tetapi penggunaan sinar X harus hati-hati sebab jaringan sel-sel manusia dapat rusak akibat penggunaan sinar X yang terlalu lama.
 
 
5. MILITER
         Pada bidang militer, dibuat teleskop inframerah yang digunakan melihat ditempat yang gelap ataupun berkabut. Selain itu, sinar inframerah dibidang militer dimanfaatkan satelit untuk memotret permukaan bumi meskipun terhalang oleh kabut atau awan.
 Gelombang Mikro
      Panjang gelombang radiasi gelombang mikro berkisar antara 0,3 ± 300 cm. Gelombang mikro merupakan gelombang radio dengan frekuensi paling tinggi, yaitu dapat mencapai 3x109 Hz. Radar menggunakan gelombang mikro. Antena radar dapat bertindak sebagai pemancar dan penerima gelombang elektromagnetik. Pengiriman gelombang dilakukan secara terarah berbentuk pulsa dalam selang waktu tertentu.
         Jika pulsa mengenai sasaran, misalnya sasaran berupa sebuah peluru kendali,akan ada pulsa pantul yang sebagian akan diterima kembali oleh antena radar dan dapat ditampilkan pada sebuah layar osiloskop.
Pada sistem PJ aktif, pulsa microwave ditembakkan kepada sebuah target dan refleksinya diukur untuk mempelajari karakteristik target. Sebagai contoh aplikasinya adalah Tropical Rainfall Measuring Mission¶s (TRMM) Microwave Imager (TMI), yang mengukur radiasi microwave yang dipancarkan dari Spektrum elektromagnetik atmosfer bumi untuk mengukur penguapan, kandungan air di awan dan intensitas hujan.
         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.
 
 1. Pengertian Gelombang Elektromagnetik
          Gelombang Elektromagnetik adalah Perpaduan getaran medan listrik dan medan magnetik yang bergetar secara sinusoidal dengan arah getar tegak lurus dengan arah rambatan dan merambat tanpa memerluakan medium perantara. Dasar teori dari perambatan gelombang elektromagnetik pertama kali dijelaskan pada 1873 oleh James Clerk Maxwell dalam papernya di Royal Society mengenai teori dinamika medan elektromagnetik (bahasa Inggris: A dynamical theory of the electromagnetic field), berdasarkan hasil kerja penelitiannya antara 1861 dan 1865.
         Pada 1878 David E. Hughes adalah orang pertama yang mengirimkan dan menerima gelombang radio ketika dia menemukan bahwa keseimbangan induksinya menyebabkan gangguan ke telepon buatannya. Dia mendemonstrasikan penemuannya kepada Royal Society pada 1880 tapi hanya dibilang itu cuma merupakan induksi.
      Adalah Heinrich Rudolf Hertz yang, antara 1886 dan 1888, pertama kali membuktikan teori Maxwell melalui eksperimen, memperagakan bahwa radiasi radio memiliki seluruh properti gelombang (sekarang disebut gelombang Hertzian), dan menemukan bahwa persamaan elektromagnetik dapat diformulasikan ke persamaan turunan partial disebut persamaan gelombang.
Gelombang elektromagnetik ditemukan oleh Heinrich Hertz.
      Setiap muatan listrik yang memiliki percepatan memancarkan radiasi elektromagnetik. Waktu kawat (atau panghantar seperti antena) menghantarkan arus bolak-balik, radiasi elektromagnetik dirambatkan pada frekuensi yang sama dengan arus listrik. Bergantung pada situasi, gelombang elektromagnetik dapat bersifat seperti gelombang atau seperti partikel. Sebagai gelombang, dicirikan oleh kecepatan (kecepatan cahaya), panjang gelombang, dan frekuensi. Kalau dipertimbangkan sebagai partikel, mereka diketahui sebagai foton, dan masing-masing mempunyai energi berhubungan dengan frekuensi gelombang ditunjukan oleh hubungan Planck E = Hν, di mana E adalah energi foton, h ialah konstanta Planck — 6.626 × 10 −34 J•s — dan ν adalah frekuensi gelombang. Einstein kemudian memperbarui rumus ini menjadi Ephoton = hν.
Sifat-sifat gelombang elektromagnetik di antaranya dapat dijelaskan seperti berikut :
1. Gelombang elektromagnetik tidak membutuhkan medium dalam merambat. Dari sifat inilah dapat dijelaskan mengapa gelombang elektromagnetik dapat merambat dalam suatu medium maupun di ruang hampa.
2. Gelombang elektromagnetik tidak dibelokkan oleh medan listrik maupun medan magnet. Sifat ini juga dapat membuktikan bahwa gelombang elektromagnetik tidak bermassa dan tidak bermuatan karena medan magnet dan medan listrik hanya
mempengaruhi partikel yang bermuatan.
3. Gelombang elektromagnetik termasuk gelombang tranversal. Seperti halnya gelombang tranversal lainnya, maka gelombang elektromagnetik akan memiliki sifat-sifat sebagai berikut :
a. dapat mengalami pemantulan (refleksi)
b. dapat mengalami pembiasan (refraksi)
c. dapat mengalami interferensi (gabungan atau superposisi)
d. dapat mengalami difraksi (pelenturan)
e. dapat mengalami polarisasi
4. Semua spektrum gelombang elektromagnetik memiliki kecepatan yang sama dan hanya tergantung pada mediumnya.
Dalam hukumnya, Maxwell menemukan bahwa kecepatan gelombang elektromagnetik sama dengan kecepatan cahaya dan memenuhi persamaan berikut.
c =                  (1.1)
μ0 = permeabilitas vakum  ×   Ns²/C²
ε0 = permitivitas vakum 8,85 ×  C² /Nm²
Seperti gelombang secara umum, kecepatan rambat gelombang ( c ) elektromagnetik juga memenuhi hubungan berikut.
c = λ f                            (1.2)
c = cepat rambat gelombang elektromagnetik di ruang hampa (udara) = 3 x  m/s
λ = panjang gelombang (m)
f = frekuensi (Hz)
Spektrum Gelombang Elektromagnetik, antara lain :
     1) Sinar Gamma
  • Dalam spektrumnya, sinar gamma menempati tingkatan dengan frekuensi terbesar yaitu   Herz.
  • Frekuensi yang tinggi berarti panjang gelombang sinar gamma pendek, karena frekuensi berbanding terbalik dengan panjang gelombang yang berkisar kurang dari 10 pm ( m)
  • 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.
  • 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

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.
  • 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 organ-organ 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 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.
Gambar 1.7 Panjang Gelombang Sinar Tampak
Spektrum Warna
Panjang Gelombang
Frekuensi (x Hz)
Merah
Jingga
Kuning
Hijau
Biru
Ungu
620 – 780
590 – 620
570 – 597
492 – 577
455 – 495
390 – 455
4,82 – 4,60
5,03 – 4,82
5,20 – 5,03
6,10 – 5,20
6,59 – 6,10
7,69 – 6,59
  • 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.
  • 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.

 SUMBER GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

1. Osilasi listrik.2. menghasilkan sinar inframerah Sinar matahari ®.3. merkuri lampu menghasilkan ultra violet. ®4. Penembakan elektron dalam menghasilkan sinar-X (digunakan untuk x-ray) ® tabung. Vakum pada potongan logamSebuah inti atom tidak stabil menghasilkan sinar gamma.




Gambar-gambar Gelombang Elektrometik 



 Gambar 1.  Gelombang Spektrofotometri Infra Red atau Infra Merah






Gambar 2. Gelombang  Radar


 










Gambar 3. Gelombang Spektrum

4 komentar:

  1. wew, ini buat sendiri gan? bagus ini.. nyonto ya?! :D

    BalasHapus
    Balasan
    1. allhmdulillah ne qu buat sendiri

      Hapus
  2. Wew fontnya cute amat sayang....
    mau tahu donk caranya...

    BalasHapus
    Balasan
    1. ahhg masa sichhhh
      itu biasa aja kox

      Hapus