Gelombang elektromagnetik yang dapat digunakan untuk mendeteksi jarak adalah

Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang memiliki muatan energi listrik dan magnet tanpa memerlukan media rambat. Kita dapat menemukan banyak penggunaan gelombang elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari, contohnya adalah teknologi rontgen, microwave, dan sinyal yang diterima smartphone. Berdasarkan panjang atau frekuensinya, gelombang elektromagnetik dapat diklasifikasikan menjadi spektrum gelombang elektromagnetik.

Spektrum gelombang elektromagnetik adalah spektrum kontinu di mana masing-masing jenis gelombang elektromagnetik yang berbeda didefinisikan dalam rentang panjang gelombang tertentu. Spektrum gelombang elektromagnetik terdiri dari gelombang radio, gelombang mikro, sinar inframerah, cahaya tampak, sinar ultraviolet, sinar-X, dan sinar Gamma.

Gelombang Radio

Gelombang radio adalah gelombang elektromagnetik terpanjang dengan rentang frekuensi terendah dalam spektrum elektromagnetik. Panjang gelombang radio berkisar antara 0,3 hingga 600 meter dengan rentang frekuensi sekitar 5×105 Hertz sampai 109 Hertz. Gelombang ini diradiasikan oleh muatan yang bergerak dipercepat dan oleh osilasi muatan dalam rangkaian listrik (seperti rangkaian LC).

(Baca juga: Gelombang Elektromagnetik, Definisi dan Sifatnya)

Berdasarkan frekuensinya, gelombang radio terbagi menjadi beberapa pita. Pita gelombang pendek berada pada frekuensi 500 kHz hingga 54 MHz. Di dalamnya terdapat pita radio AM, yaitu di frekuensi 530 kHz hingga 1710 kHz. Selain itu, ada pula gelombang TV yang berada pada rentang 54 MHz hingga 1000 MHz. Di dalamnya terdapat gelombang radio FM, yaitu di frekuensi 88 MHz hingga 108 MHz.

Gelombang Mikro

Gelombang mikro memiliki panjang gelombang yang lebih pendek dengan frekuensi yang lebih tinggi dibandingkan gelombang radio. Gelombang mikro dihasilkan oleh tabung vakum daya tinggi, perangkat semikonduktor (seperti transistor efek medan), dioda terowongan, dioda Gunn, dan lain-lain. Rentang panjang gelombang mikro berada pada 10-3 meter hingga 0,3 meter. Frekuensinya berkisar dari 109 Hertz hingga 3×1011 Hertz.

Salah satu penggunaan gelombang mikro dapat dilihat pada radar (Radio Detection and Ranging). Radar adalah teknik yang digunakan untuk mendeteksi jarak, kelajuan, dan karakteristik objek lain yang bergerak. Selain itu, gelombang mikro juga digunakan pada oven microwave.

Sinar Inframerah

Gelombang elektromagnetik selanjutnya adalah sinar inframerah. Gelombang inframerah memiliki panjang gelombang yang lebih pendek, tapi dengan frekuensi yang lebih tinggi dari gelombang mikro. Sinar inframerah dikenal juga sebagai gelombang panas. Panjangnya berkisar dari 8×10-7 meter hingga 10-3 meter dengan frekuensi 3×1011 Hertz sampai 4×1014 Hertz.

Sumber utama radiasi gelombang inframerah adalah radiasi termal yang dipancarkan oleh semua benda panas. Ketika sebuah benda dipanaskan, atom dan molekul penyusunnya mendapatkan energi panas dan bergetar dengan amplitudo yang lebih besar. Energi dilepaskan oleh atom dan molekul yang bergetar dalam bentuk radiasi inframerah. Semakin tinggi suhu benda, semakin kuat atom dan molekulnya bergetar dan semakin banyak radiasi inframerah yang dihasilkannya.

Cahaya Tampak

Cahaya tampak merupakan daerah spektrum elektromagnetik yang dapat dideteksi langsung oleh mata. Cahaya tampak yang disebut juga sebagai cahaya putih tersusun dari tujuh warna yang berbeda. Ketujuh warna itu bisa kita lihat pada pelangi ketika cahaya matahari dibiaskan oleh rintik air. Dalam spektrum cahaya tampak, cahaya merah memiliki panjang gelombang terbesar, sementara ungu memiliki panjang gelombang terpendek.

Sinar Ultraviolet

Sinar ultraviolet adalah gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang sekitar 380 nm hingga 10 nm. Rentang frekuensinya berkisar dari 8×1014 Hertz sampai 3×1016 Hertz. Radiasi ini diberi nama ultraviolet karena berkaitan dengan frekuensi yang lebih besar daripada frekuensi cahaya ungu pada spektrum cahaya tampak.
Sinar ultraviolet banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, contohnya untuk membunuh kuman dalam pemurnian air, penggunaan lampu UV, dan untuk operasi mata LASIK.

Sinar-X

Sinar-X merupakan salah satu spektrum gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang 10-13 meter hingga 10-8 meter. Frekuensinya berkisar dari 3×1016 Hertz sampai 3×1019 Hertz. Sinar-X adalah jenis radiasi berenergi tinggi yang dapat dengan mudah menembus berbagai jenis materi.

Sinar-X juga dikenal sebagai Roentgen rays yang namanya diambil dari penemunya, yaitu Wilhelm K. Roentgen di tahun 1895. Saat itu, Roentgen tidak dapat menentukan sifat radiasi, sehingga ia menggunakan simbol X. Saat ini, sinar-X banyak dimanfaatkan untuk rontgen dan terapi radiasi atau radioterapi.

Sinar Gamma

Jenis radiasi elektromagnetik yang terakhir adalah sinar gamma. Sinar gamma merupakan gelombang terpendek dengan frekuensi yang terbesar dibandingkan dengan gelombang elektromagnetik lainnya. Panjangnya antara 0,6×10-14 meter hingga 10-10 meter. Sementara itu, frekuensinya berada pada 3×108 Hertz hingga 5×1022 Hertz. Sumber sinar gamma diperoleh dari reaksi nuklir dan radioaktivitas inti.
Sinar gamma banyak dimanfaatkan untuk proses radioterapi dalam pengobatan kanker dan tumor. Selain itu, sinar gamma juga dapat digunakan untuk membuat radioisotop serta untuk memahami struktur logam.

Tolong bantuan jawabannya

3. Amatilah, kemudian selesaikan soal-soal berikut ini dengan cermat! a. Tentukan berapa jumlah angka penting di bawah ini! 1) 9876 2) 0,456 3) 0,0067 … b. Tentukan hasil penjumlahan berikut, menurut angka penting! 1) 0,001+ 1,000 2) 1,002+12,03 3) 1,23 +0,123 4) 1,0020 +0,001234 c. Hasil pengukuran massa dan volume sebuah benda pejal yang dibu dari kuningan adalah 7.620 gram dan 910 cm³. Berdasarkan aturan ang penting, tentukan massa jenis kuningan!

carilah besaran turunanan dari 7. Pokok sebanyak-banyaknya

benda yg diamati besaran yg dapat diukur besaran yg tidak dapat diukur#nocopas ​

Mohon bantuannya. Terima kasih​

10 fenomena alam yang berkaitan den gan fisika beserta alasannya

kecepatan cahaya adalah 300.000 km perdetik berapa lama waktu yang di butuhkan untuk pergi ke bintang Andromeda?​

dua buah muatan masing-masing besarnya -3 Celcius dan 2 Celcius terletak pada jarak 6 cm Berapakah besar gaya interaksi yang terjadi dan gaya Apakah y … ang menyebabkan interaksi antara keduanya?​

Sebuah ruangan yang terdapat aliran listriknya dengan muatan sebesar 60 × 10-2 C Jika arus mengalir selama 2 menit maka besar kuat arusnya adalah .... … ​

sebuah mobil bergerak ke arah barat dengan kecepatan 60 km/jam​

Yuk, kenali konsep gelombang elektromagnetik, sifat, dan manfaatnya secara lengkap di artikel berikut ini! 

--

Halo! Apakah kamu suka mendengarkan radio? Lagu apa yang sering kamu dengar? Kamu tau gak, lagu yang kamu dengar dari radio merupakan penerapan dari gelombang elektromagnetik, lho!

Pernah dengar tentang gelombang ini? Apa sih spektrum gelombang elektromagnetik itu? Apa saja penerapan lain dari gelombang elektromagnetik? Dari pada penasaran, yuk langsung aja simak pembahasannya!

Konsep Gelombang Elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik merupakan gelombang yang tidak membutuhkan medium dalam perambatannya. Energi elektromagnetik merambat dalam gelombang melalui beberapa karakter seperti panjang gelombang, amplitudo, frekuensi, dan kecepatan.

Energi elektromagnetik dipancarkan atau dilepaskan pada level yang berbeda. Semakin tinggi level energi dalam suatu sumber energi, maka semakin rendah panjang gelombang dari energi yang dihasilkan akan tetapi semakin tinggi frekuensinya.

Gelombang elektromagnetik adalah jenis dari gelombang dengan sifat umum yang disebut spektrum elektromagnetik.

Gelombang elektromagnetik memiliki sifat sebagai berikut:

Sifat-sifat lainnya yang membedakan gelombang elektromagnetik dengan yang lainnya ialah gelombang elektromagnetik dapat membawa energi dari satu tempat ke tempat lain, dan juga memiliki kecepatan konstan di ruang hampa, yaitu sebesar 3 × 108 m/s. 

Baca juga: Mengenal Transistor, Si Kecil Pendobrak Zaman

Spektrum Gelombang Elektromagnetik

Spektrum gelombang elektromagnetik dengan urutan dari panjang gelombang terbesar atau frekuensi terkecil ke panjang gelombang terkecil atau frekuensi terbesar terbagi menjadi 7 macam gelombang, yakni:

1. Gelombang radio: dimanfaatkan untuk mentransmisikan sinyal pada jarak yang sangat jauh.
2. Gelombang mikro: ketika gelombang mikro diserap oleh sebuah benda, maka akan muncul efek pemanasan pada benda tersebut.
3. Sinar inframerah: sinar inframerah tidak dapat terlihat tetapi dapat terdeteksi diatas spektrum cahaya merah yang dipakai untuk memindahkan energi yang tidak terlalu besar. 
4. Cahaya tampak: memiliki spektrum elektromagnetik yang bisa dideteksi oleh mata manusia. 
5. Sinar ultraviolet: sumber utama yang memancarkan sinar ultraviolet adalah matahari.
6. Sinar X: Sinar ini memiliki nama lain yakni sinar rontgen. Merupakan salah satu bentuk dari radiasi elektromedik
7. Sinar gamma: memiliki frekuensi paling tinggi dan daya tembus paling besar dari semua sinar yang ada di alam semesta.

Baca Juga: Postulat Einstein dalam Teori Relativitas Khusus

Manfaat Gelombang Elektromagnetik

Setelah memahami tentang konsep dan spektrum dari gelombang elektromagnetik, mari kita mengenal manfaat gelombang elektromagnetik dalam kehidupan kita sehari-hari:

1. Gelombang radio

Gelombang ini dimanfaatkan untuk:

• Mentransmisikan sinyal pada jarak yang sangat jauh.
• Mentransmisikan sinyal komunikasi berupa siaran radio dan stasiun TV
• Pencitraan satelit ke bumi dalam pembuatan peta 3 dimensi.

2. Gelombang mikro 

Jenis gelombang ini dimanfaatkan pada:

• microwave (oven) untuk memasak/menghangatkan makanan
• berkomunikasi melalui radar, 
• Mendeteksi posisi suatu objek yang diamati.

3. Sinar inframerah 

Sinar ini banyak dimanfaatkan contohnya pada:

• Remote control dalam mentransmisikan data dalam bentuk energi. 
• Teknologi pada kamera CCTV / alat militer yang bisa menerawang di malam hari atau dalam keadaan gelap 
• Digunakan sebagai alat medis.  

4. Cahaya tampak 

Manfaat yang diaplikasikan dari cahaya ini adalah:

• Penggunaan laser dalam serat optik pada bidang kedokteran untuk mendiagnosis penyakit
• Sinar laser yang dapat  menyalurkan suara, gambar, atau sinyal melalui serat optik.
• Laser tertentu bisa dimanfaatkan untuk mengelas dan memotong benda

5. Sinar ultraviolet

Penggunaan sinar UV biasanya dimanfaatkan untuk: 

• Mengecek keaslian uang dalam dunia perbankan.
• Pada bidang medis, digunakan untuk membunuh bakteri
• Mengeringkan tinta dan resin

6. Sinar X

Fungsi dari sinar X antara lain:

• Umumnya dalam dunia medis untuk mendapat pencitraan melihat organ dalam tubuh dan tulang (Rontgen)
• Digunakan dalam dunia manufaktur untuk mengecek kecacatan / mengecek kualitas produk
• Mengecek kualitas dari batu permata dan kristal

7. Sinar gamma

Sangat langka untuk kita temui, manfaatnya ialah:

• Dalam dunia medis digunakan pada alat pemindai (CT-Scan)
• Menyembuhkan penyakit kanker dengan metode operasi pisau gamma
• Radiasi sinar gamma juga digunakan dalam bedah saraf
• Digunakan untuk membunuh bakteri dan virus

Baca juga: Peran Sinar - X di Berbagai Bidang Kehidupan 

Energi Gelombang Elektromagnetik

Seperti yang sudah dibahas sebelumnya bahwa gelombang elektromagnetik dapat membawa energi ke suatu tempat, kita akan bahas nih apa saja contoh yang membuktikan bahwa gelombang elektromagnetik beneran bisa membawa energi juga.

Contoh paling sederhana yang bisa kamu buktikan juga, adalah cahaya dari lampu bohlam dan juga panas yang diradiasikan oleh api. Coba deh kamu sentuh sebentar saja bagian lampu dari kendaraan yang sebelumnya sudah menyala, terasa hangat bukan?

Begitu pula ketika kamu kedinginan saat berkemah, hawa panas yang diradiasikan dari api unggun akan terasa menghangatkan badanmu. Itulah bukti bahwa gelombang elektromagnetik juga membawa energi. 

Aliran energi dalam gelombang elektromagnetik dinyatakan dalam laju energi yang mengalir per satuan luas atau daya per satuan luas. Berikut persamaan umum gelombang elektromagnetik:

E = Emaks sin (k𝑥 -ωt)

B = Bmaks sin (k𝑥 -ωt)

Keterangan:

• ƒ = frekuensi (Hz)
• T = periode (s)
• λ = panjang gelombang (m)
• k = bilangan gelombang
• c = kecepatan cahaya di vakum
• ω = kecepatan sudut (rad/s)

Nilai laju energi rata-rata yang mengalir tiap satuan waktu luas adalah intensitas.

Contoh soal

Medan listrik maksimum di suatu titik yang berjarak 5 meter dari sumber radiasi adalah 3 V/m. Daya yang dihasilkan oleh sumber tersebut adalah…

Jawaban: 

Pembahasan

Intensitas sumber pada jarak 5 meter dapat diketahui dengan: 

Dengan demikian, daya yang dihasilkan oleh sumber, yaitu:

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

Nah, sampai sini sudah paham kan tentang konsep, spektrum dan pemanfaatan gelombang elektromagnetik beserta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. Ingin menonton video pelajaran beranimasi lainnya yang sesuai dengan pelajaran di sekolahmu? Yuk, belajar di ruangbelajar sekarang juga!

Artikel ini diperbarui pada 22 Oktober 2021.