Gelombang Elektromagnetik: Rumus dan Contoh Soal

Posted on

Pengertian Gelombang Elektromagnetik serta dilengkapi dengan rumus hingga contoh soal akan kami uraikan secara sederhana agar bisa dengan mudah Anda pahami. Untuk pembahasan lebih lanjut, silahkan simak penjelasannya di bawah ini.

gelombang elektromagnetik

Kemajuan teknologi bisa 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 banyak orang. Para astronot memanfaatkan gelombang radio untuk berkomunikasi, baik sesama astronot ataupun dengan petugas yang ada di Bumi. 

Tahukah kalian apabila gelombang radio termasuk dalam gelombang elektromagnetik. Apa itu gelombang elektromagnetik? Untuk pembahasan lebih jelasnya, silakan simak ulasan lengkapnya di bawah ini.

Pengertian

Gelombang elektromagnetik merupakan gelombang yang mempunyai muatan energi listrik dan magnet tanpa memerlukan media rambat. Artinya, gelombang elektromagnetik bisa merambat walaupun dalam ruang hampa.

Gelombang elektromagnetik berbentuk seperti gelombang transversal pada umumnya, yaitu arah rambatnya tegak lurus terhadap arah getarnya. Dalam kehidupan sehari-hari, gelombang ini banyak dimanfaatkan oleh manusia.

Oleh sebab itu, mempelajari gelombang ini sangat penting untuk dilakukan, khususnya apabila kalian penasaran dengan cara kerja benda-benda seperti teknologi rontgen dan sinyal radio.

Sifat-sifat

  • Terjadinya perumahan medan magnet dan medan listrik secara bersamaan.
  • Medan listrik dan medan magnet mempunyai arah yang saling tegak lurus.
  • Menurut hubungan E = cB, kuat medan magnet dan listrik berbanding lurus.
  • Gelombang elektromagnetik bisa merambat diruang hampa (tanpa medium).
  • Gelombang elektromagnetik merambat dipengaruhi oleh medan magnet dan listrik.
  • Diruang hampa gelombang elektromagnetik mempunyai kecepatan 3×108.
  • Gelombang elektromagnetik termasuk gelombang transfersal.
  • Pemantulan, pembiasan, polarisasi, interferensi, dan difraksi adalah sifat gelombang elektromagnetik.

Spektrum

Gelombang Radio

Gelombang radio dihasilkan oleh muatan-muatan listrik yang dipercepat melalui kawat-kawat penghantar. Muatan-muatan ini dibangkitkan oleh rangkaian elektronika yang disebut osilator.

Gelombang radio ini dipancarkan dari antena lalu diterima oleh antena. Gelombang ini dimanfaatkan untuk teknologi radio, televisi, telepon, dan radar.

Gelombang Mikro

Gelombang mikro saat gelombang radio diserap oleh sebuah benda, sehingga terlihat efek pemanasan dalam sistem tersebut. Contohnya Gelombang mikro bisa diaplikasikan dalam pesawat tempur dan microwave baru.

Sinar Inframerah

Sinar inframerah dihasilkan oleh elektron dalam molekul-molekul yang bergetar saat benda dipanaskan. Energi dilepaskan oleh atom dan molekul yang bergetar dalam bentuk radiasi inframerah. Sinar inframerah digunakan untuk remote TV, transfer data di ponsel, dan terapi fisik.

Cahaya Tampak

Cahaya tampak mempunyai spektrum elektromagnetik yang dapat dideteksi. Contohnya penggunaan laser dalam serat optic. Contohnya pada remot dalam mentransmisikan data dalam bentuk energi.

Sinar Ultraviolet

Matahari merupakan sumber utama yang memancarkan sinar ultraviolet di permukaan bumi. Sinar ultraviolet juga bisa dihasilkan oleh transisi elektron dalam orbit atom, busur karbon, dan lampu mercury. Sinar ultraviolet dimanfaatkan untuk lampu UV dan untuk operasi mata lasik.

Sinar X

Sinar X mempunyai panjang gelombang yang sangat pendek dan frekuensi yang tinggi. Sinar X memiliki daya tembus kuat yang dapat menembus buku tebal, kayu setebal beberapa sentimeter, dan pelat aluminium setebal 1 cm.

Sinar Gamma

Sinar gamma memiliki frekuensi antara 10 Hz sampai 10 Hz atau panjang gelombang antara 10 cm sampai 10 cm. Gelombang sinar gamma dihasilkan dari peristiwa peluruhan radioaktif atau inti atom yang tidak stabil. Sinar gamma mempunyai daya tembus paling besar hingga mampu menembus plat besi.

Rumus

c = 1/sqrt (μ0 Ɛ0)

dengan:

  • μ= permeabilitas ruang hampa (4 π 10-7 Ns2/C2)
  • c = laju perambatan gelombang dalam ruang hampa
  • Ɛ= permeabilitas ruang hampa (8.85 10-12C2/Nm2)

Contoh Soal

Gelombang elektromagnetik yang merambat pada suatu medium dengan kecepatannya 14 m/s. Berapa besar permeabilitas medium apabila permitivitas mediumnya ialah 6 wb/Am?

Jawab:

Diketahui:

c = 14 m/s

ε = 6 wb/Am

Penyelesaian:

c = 1/sqrt (μ ε)

14 = 1/sqrt (μ 6)

μ = 1/142 6

μ = 0.00085 wb/Am

Jadi, permeabilitas mediumnya adalah 0.00085 wb/Am