Dasar-Dasar Gelombang Elektromagnetik

Dec 2, 2024

Gelombang Elektromagnetik (GEM)

Pengertian GEM

  • Gelombang yang dihasilkan dari perubahan medan magnet (B) dan medan listrik (E).
  • Medan listrik dan medan magnet saling tegak lurus dan arah rambat gelombang juga tegak lurus terhadap keduanya.

Properti Gelombang Elektromagnetik

  1. Tidak Membutuhkan Medium: GEM tidak memerlukan medium untuk merambat.
  2. Tidak Memiliki Muatan Listrik: Tidak dapat dibelokkan oleh medan listrik atau medan magnet.
  3. Transversal: Gelombang elektromagnetik adalah gelombang transversal.
  4. Energi Bergantung pada Frekuensi: Rumus energi foton: $E = h \times f = \frac{h \times c}{\lambda}$.
  5. Kecepatan Konstan: Bergerak dengan kecepatan cahaya ($3 \times 10^8 \text{ m/s}$) di ruang hampa.
  6. Perubahan Medan Sinkron: Perubahan medan magnet dan listrik terjadi bersamaan.
  7. Kuat Medan Berbanding Lurus: $E = c \times B$ (medan listrik dan magnet).
  8. Mengalami Refleksi, Refraksi, Polarisasi, Interferensi, dan Difraksi.

Spektrum GEM dan Manfaatnya

  • Gelombang Radio (AM, FM, TV): Informasi dan komunikasi.
  • Gelombang Mikro: Pemanas microwave, radar.
  • Sinar Inframerah: Remote, fotografi.
  • Cahaya Tampak: Penglihatan manusia.
  • Sinar UV: Sterilisasi, fotosintesis.
  • Sinar X: CT scan, kristallografi.
  • Sinar Gamma: Terapi kanker, pelacakan kebocoran.

Rumus Dasar GEM

  1. Kecepatan Gelombang: $C = \lambda \times f$
    • Contoh: Radio FM frekuensi dihitung dari panjang gelombang yang diberikan.
  2. Medan Listrik dan Magnet: $E = c \times B$
    • Contoh: Hitung medan magnet dari medan listrik yang diberikan.
  3. Intensitas Gelombang: $S = \frac{E_m \times B_m}{2 \times \mu_0}$
    • Alternatif rumus tergantung pada informasi yang diketahui.

Hukum Kelistrikan dan Kemagnetan

  • Hukum Kolom: Muatan listrik menghasilkan medan listrik.
  • Hukum Biot-Savart: Arus listrik menghasilkan medan magnet.
  • Hukum Faraday: Perubahan medan magnet menimbulkan medan listrik.
  • Hukum Maxwell: Perubahan medan listrik menimbulkan medan magnet.

Latihan Soal

  • Berbagai contoh soal diberikan untuk mempraktekkan penggunaan rumus-rumus di atas.

Catatan: Informasi mengenai spektrum gelombang, jenis, panjang gelombang, frekuensi, serta manfaatnya penting untuk dihafal karena sering kali menjadi bahan ujian.

Full transcript