Sinyal Archives - Adam Muiz https://adammuiz.com/tag/sinyal/ Berbagi Artikel Ilmu Pengetahuan Sat, 24 Sep 2022 12:49:19 +0000 en-US hourly 1 https://wordpress.org/?v=6.5.2 https://i0.wp.com/adammuiz.com/wp-content/uploads/2021/05/ICON-152.png?fit=32%2C32&ssl=1 Sinyal Archives - Adam Muiz https://adammuiz.com/tag/sinyal/ 32 32 198626614 Gelombang Radio – Pengertian, Jenis, Fungsi dan Contoh https://adammuiz.com/gelombang-radio/ https://adammuiz.com/gelombang-radio/#respond Sun, 06 Feb 2022 00:32:00 +0000 https://adammuiz.com/?p=7524 Ada banyak jenis macam gelombang yang dibedakan dalam spektrum elektromagnetik. Gelombang tersebut antara lain gelombang radio; gelombang mikro; inframerah (IR) atau radiasi panas; cahaya tampak; ultraviolet; sinar-x; dan sinar gamma. Daftar gelombang tersebut merupakan dalam urutan peningkatan energi, juga penurunan panjang gelombang. Gelombang radio termasuk gelombang elektromagnetik, yang memiliki gelombang paling lanjang diantara gelombang lainnya ... Read more

The post Gelombang Radio – Pengertian, Jenis, Fungsi dan Contoh appeared first on Adam Muiz.

]]>
Ada banyak jenis macam gelombang yang dibedakan dalam spektrum elektromagnetik. Gelombang tersebut antara lain gelombang radio; gelombang mikro; inframerah (IR) atau radiasi panas; cahaya tampak; ultraviolet; sinar-x; dan sinar gamma. Daftar gelombang tersebut merupakan dalam urutan peningkatan energi, juga penurunan panjang gelombang.

Gelombang radio termasuk gelombang elektromagnetik, yang memiliki gelombang paling lanjang diantara gelombang lainnya pada spektrum elektromagnetik. Pada artikel ini kita akan membahas gelombang yang memiliki peran sangat penting yang digunakan oleh teknologi informasi komunikasi manusia saat ini. Apa itu gelombang radio, dan bagaimana cara menggunakannya?

Gelombang radio adalah jenis radiasi elektromagnetik yang paling terkenal penggunaannya dalam teknologi komunikasi, seperti televisi, telepon seluler, dan radio. Perangkat tersebut menerima gelombang radio dan mengubahnya menjadi getaran mekanis di speaker untuk menghasilkan gelombang suara.

Spektrum frekuensi radio adalah bagian yang relatif kecil dari spektrum elektromagnetik (EM). Spektrum EM umumnya dibagi menjadi tujuh wilayah dalam urutan penurunan panjang gelombang dan peningkatan energi dan frekuensi, menurut University of Rochester.

Baca Juga : Gelombang Mikro – Pengertian, Macam Jenis dan Contoh Manfaat

Pengertian Gelombang Radio ?

Transmisi gelombang radio

Heinrich Hertz membuktikan keberadaan gelombang radio pada akhir tahun 1880-an. Dia menggunakan celah percikan yang terpasang pada koil induksi dan celah percikan terpisah pada antena penerima. Hertz menunjukkan dalam eksperimennya bahwa sinyal-sinyal ini memiliki semua sifat gelombang elektromagnetik.

Gelombang radio adalah salah satu jenis radiasi elektromagnetik. Gelombang radio memiliki panjang gelombang yang jauh lebih panjang daripada cahaya tampak. Manusia menggunakan gelombang radio secara ekstensif untuk komunikasi.

Panjang gelombang gelombang radio berkisar dari beberapa milimeter (persepuluh inci) hingga ratusan kilometer (ratusan mil). Sebagai perbandingan Cahaya tampak memiliki panjang gelombang dalam kisaran 400 hingga 700 nanometer, sekitar 5.000 kali lebih pendek dari gelombang radio dengan panjang gelombang terpendek.

Gelombang radio berosilasi pada frekuensi antara beberapa kilohertz (kHz atau ribuan hertz) dan beberapa gigahertz. Radiasi “inframerah jauh” membatasi gelombang radio di sepanjang spektrum elektromagnetik dan memiliki energi yang sedikit lebih tinggi dan panjang gelombang yang lebih pendek daripada gelombang radio.

Gelombang mikro adalah gelombang radio dengan panjang gelombang pendek yang sering difungsikan untuk memasak dan juga berkomunikasi. Gelombang mikro memiliki panjang gelombang antara beberapa milimeter dan puluhan sentimeter.

Berbagai frekuensi gelombang radio digunakan untuk siaran televisi dan radio FM dan AM, komunikasi militer, telepon seluler, jaringan komputer nirkabel, dan berbagai aplikasi komunikasi lainnya.

Sebagian besar gelombang radio melewati atmosfer bumi dengan bebas. Namun, beberapa frekuensi dapat dipantulkan atau diserap oleh partikel bermuatan di ionosfer.

Baca Juga : Pengertian WiFi – Sejarah, Fungsi, Macam Jenis dan Contoh Manfaat

Definisi Gelombang radio

Gelombang Radio AM dan FM

Frekuensi radio (Radio Frequency) adalah pengukuran yang mewakili laju osilasi spektrum radiasi elektromagnetik, atau gelombang radio elektromagnetik, dari frekuensi mulai dari 300 gigahertz (GHz) hingga serendah 9 kilohertz (kHz). Dengan penggunaan antena dan pemancar, medan RF dapat digunakan untuk berbagai jenis penyiaran dan komunikasi nirkabel.

Gelombang radio biasanya dihasilkan oleh pemancar radio dan dapat diterima oleh penerima radio. Gelombang radio yang memiliki frekuensi berbeda mengandung berbagai karakteristik perambatan di atmosfer bumi. Gelombang panjang terdifraksi di sekitar rintangan yang berbeda dan mengikuti garis besar sedangkan gelombang pendek memantulkan ionosfer dan kembali ke cakrawala gelombang langit. Jarak rambat kedua gelombang terbatas pada cakrawala visual karena panjang gelombang pendek menekuk atau sedikit berdifraksi dan bergerak dalam garis pandang.

Cara Kerja Frekuensi Radio

Frekuensi radio diukur dalam satuan yang disebut hertz (Hz), yang mewakili jumlah siklus per detik ketika gelombang radio ditransmisikan. Satu hertz sama dengan satu siklus per detik; gelombang radio berkisar dari ribuan (kilohertz) hingga jutaan (megahertz) hingga miliaran (gigahertz) siklus per detik. Dalam gelombang radio, panjang gelombang berbanding terbalik dengan frekuensi. Frekuensi radio tidak terlihat oleh mata manusia. Karena frekuensi meningkat melebihi spektrum RF, energi elektromagnetik berbentuk gelombang mikro, radiasi inframerah (IR), sinar tampak, ultraviolet, sinar-X, dan sinar gamma.

Baca Juga : Gelombang Elektromagnetik – Pengertian, Macam Spektrum dan Contoh Manfaat

Frekuensi Gelombang Radio

Gelombang radio memiliki panjang gelombang terpanjang dalam spektrum elektromagnetik, gelombang terpanjang dalam spektrum EM, menurut NASA, mulai dari sekitar 0,04 inci (1 milimeter) hingga lebih dari 62 mil (100 kilometer). Gelombang ini juga memiliki frekuensi terendah, dari sekitar 3.000 siklus per detik, atau 3 kilohertz, hingga sekitar 300 miliar hertz, atau 300 gigahertz.

Pita Gelombang Radio

Dari data di atas kita bisa melihat bahwa Frekuensi Gelombang Radio dibagi dalam beberapa kelompok untuk memudahkan pembagian dalam penggunaannya. Dari seluruh panjang gelombang radio tersebut dapat disimpulkan Frekuensi radio berkisar antara 3kHZ – 300GHz. Umumnya rentang frekuensi yang sering digunakan dan dianggap sebagai frekuensi radio antara sekitar 10 kHz dan 100 GHz.

Frekuensi radio dibagi menjadi beberapa kelompok yang memiliki karakteristik serupa, yang disebut “pita”, seperti “S-band,” “X-band,” dll. Pita dibagi lagi menjadi rentang frekuensi kecil yang disebut “saluran,” beberapa di antaranya telah disisihkan untuk penggunaan telekomunikasi luar angkasa. Banyak kendaraan luar angkasa menggunakan frekuensi S-band dan X-band yang berada di sekitar 2 hingga 10 GHz. Frekuensi ini termasuk yang disebut sebagai gelombang mikro, karena panjang gelombangnya sangat pendek, hanya beberapa sentimeter. Sistem telekomunikasi luar angkasa sedang dikembangkan untuk digunakan pada pita-ka frekuensi yang lebih tinggi.

BandRentang Panjang Gelombang (cm)Frekuensi (GHz)
L30-151-2
S15-7,52-4
C7,5-3,754-8
X3,75-2,48-12
Ka2,4-0,7512-40

Baca Juga : Inframerah – Pengertian, Sejarah, Manfaat, Kegunaan dan Contoh Fungsi

Sejarah Gelombang Radio

Menurut Perpustakaan Nasional Skotlandia, fisikawan Skotlandia James Clerk Maxwell, yang mengembangkan teori elektromagnetisme terpadu pada tahun 1870-an, suah memprediksi keberadaan gelombang radio.

Pada tahun 1886, Heinrich Hertz, seorang fisikawan Jerman, menerapkan teori Maxwell pada produksi dan penerimaan gelombang radio. Hertz menggunakan alat buatan sendiri yang sederhana, termasuk kumparan induksi dan tabung Leyden (jenis kapasitor awal yang terdiri dari tabung kaca dengan lapisan foil baik di dalam maupun di luar) untuk menciptakan gelombang elektromagnetik.

Sejarah
Eksperimen yang dilakukan Hertz

Hertz menjadi orang pertama yang mengirim dan menerima gelombang radio terkontrol. Satuan frekuensi gelombang EM – satu siklus per detik – disebut hertz, nama satuan internasional tersebut diberikan untuk menghormatinya, menurut American Association for the Advancement of Science.

Baca Juga : Pengertian Bluetooth – Macam Versi, Fungsi dan Contoh Penggunaan

Macam Jenis Gelombang Radio

Frekuensi Rendah hingga Sedang

Gelombang Radio VLF

Gelombang radio ELF, yang terendah dari semua frekuensi radio, memiliki jangkauan yang jauh dan berguna untuk menembus air dan batu untuk komunikasi dengan kapal selam dan di dalam tambang dan gua.

Sumber alami gelombang ELF/VLF yang paling kuat adalah petir, menurut Stanford VLF Group. Gelombang yang dihasilkan oleh sambaran petir dapat memantul bolak-balik antara Bumi dan ionosfer (lapisan atmosfer dengan konsentrasi ion dan elektron bebas yang tinggi), menurut Phys.org. Gangguan petir ini dapat mendistorsi sinyal radio penting yang dikirim ke satelit.

Pita radio LF dan MF termasuk radio kelautan dan penerbangan, serta radio AM (modulasi amplitudo) komersial, menurut RF Page. Pita frekuensi radio AM jatuh antara 535 kilohertz hingga 1,7 megahertz, menurut How Stuff Works. Radio AM memiliki jangkauan yang jauh, terutama pada malam hari ketika ionosfer lebih baik dalam membiaskan gelombang kembali ke bumi, tetapi dapat mengalami gangguan yang mempengaruhi kualitas suara. Ketika sinyal diblokir sebagian — misalnya, oleh bangunan berdinding logam seperti gedung pencakar langit — volume suara akan berkurang.

Frekuensi yang lebih tinggi

Perbedaan Gelombang Radio AM dan FM

Pita HF, VHF dan UHF meliputi radio FM, suara siaran televisi, radio layanan masyarakat, ponsel dan GPS (global positioning system). Pita ini biasanya menggunakan “modulasi frekuensi” (FM) untuk mengkodekan, atau mengesankan, sinyal audio atau data ke gelombang pembawa.

Dalam modulasi frekuensi (FM), amplitudo (tingkat maksimum) sinyal tetap konstan sementara frekuensi divariasikan lebih tinggi atau lebih rendah pada tingkat dan besaran yang sesuai dengan sinyal audio atau data.

FM menghasilkan kualitas sinyal yang lebih baik daripada AM karena faktor lingkungan tidak mempengaruhi frekuensi seperti yang mempengaruhi amplitudo, dan penerima mengabaikan variasi amplitudo selama sinyal tetap di atas ambang batas minimum. Frekuensi radio FM jatuh antara 88 megahertz dan 108 megahertz, menurut How Stuff Works.

Baca Juga : Cahaya Tampak – Pengertian, Gelombang dan Contoh Macam Spektrum

Radio gelombang pendek

Gelombang Radio HF

Radio gelombang pendek menggunakan frekuensi dalam pita HF, dari sekitar 1,7 megahertz hingga 30 megahertz, menurut National Association of Shortwave Broadcasters (NASB). Dalam rentang itu, spektrum gelombang pendek dibagi menjadi beberapa segmen, beberapa di antaranya didedikasikan untuk stasiun penyiaran reguler, seperti Voice of America, British Broadcasting Corp dan Voice of Russia.

Di seluruh dunia, ada ratusan stasiun Frekuensi gelombang radio pendek, menurut NASB. Stasiun gelombang pendek dapat terdengar hingga ribuan mil karena sinyal memantul dari ionosfer, dan memantul kembali ratusan atau ribuan mil dari titik asalnya.

Frekuensi tertinggi

SHF dan EHF mewakili frekuensi tertinggi dalam pita radio dan kadang-kadang dianggap sebagai bagian dari pita gelombang mikro. Molekul di udara cenderung menyerap frekuensi ini, yang membatasi jangkauan dan aplikasinya. Namun, panjang gelombangnya yang pendek memungkinkan sinyal diarahkan dalam sinar sempit oleh antena parabola (antena parabola). Ini memungkinkan komunikasi bandwidth tinggi jarak pendek terjadi di antara lokasi tetap.

SHF, yang terpengaruh lebih sedikit oleh udara daripada EHF, digunakan untuk aplikasi jarak pendek seperti Wi-Fi, Bluetooth, dan USB nirkabel (universal serial bus). SHF hanya dapat bekerja di jalur garis pandang karena gelombang cenderung memantul dari benda-benda seperti mobil, kapal, dan pesawat, menurut situs RFpage. Dan karena gelombang memantulkan benda, SHF juga bisa digunakan untuk radar.

Cara Kerja Gelombang radio

Frekuensi radio diukur dalam satuan yang disebut hertz (Hz), yang mewakili jumlah siklus per detik ketika gelombang radio ditransmisikan. Satu hertz sama dengan satu siklus per detik; gelombang radio berkisar dari ribuan (kilohertz) hingga jutaan (megahertz) hingga miliaran (gigahertz) siklus per detik.

Dalam gelombang radio, panjang gelombang berbanding terbalik dengan frekuensi. Frekuensi radio tidak terlihat oleh mata manusia. Frekuensi lain melebihi spektrum RF dalam energi elektromagnetik yakni gelombang mikro, radiasi inframerah (IR), sinar tampak, ultraviolet, sinar-X, dan sinar gamma.

Baca Juga : Sinar X – Pengertian, Radiasi dan Contoh Kegunaan

Kegunaan dan Fungsi Gelombang Radio

Kegunaan Gelombang Radio

Pada perkembangan teknologi informasi saat ini dalam kehidupan sehari hari banyak jenis perangkat nirkabel menggunakan medan RF. Nirkabel dan ponsel, stasiun siaran radio dan televisi, Wi-Fi dan Bluetooth, sistem komunikasi satelit dan radio dua arah semuanya beroperasi dalam spektrum RF.

Selain itu, peralatan lain di luar komunikasi, termasuk oven microwave dan pembuka pintu garasi, beroperasi pada frekuensi radio. Beberapa perangkat nirkabel, seperti remote control TV, keyboard komputer, dan mouse komputer, beroperasi pada frekuensi IR, yang memiliki panjang gelombang elektromagnetik lebih pendek.

Perilaku Gelombang Radio

Gelombang radio, seperti gelombang cahaya, menunjukkan karakteristik tertentu ketika bersentuhan dengan objek. Berikut adalah beberapa perilaku yang mungkin.

Pemantulan

Pemantulan Gelombang Radio - Reflection Radio Wave

Pemantulan terjadi ketika gelombang radio mengenai objek yang lebih besar dari panjang gelombang gelombang radio. Gelombang radio kemudian dipantulkan dari permukaan.

Pembiasan

Pembiasan Gelombang Radio - Refraction Radio Wave

Pembiasan terjadi ketika gelombang radio mengenai objek dengan kerapatan lebih tinggi daripada media arusnya. Gelombang radio sekarang bergerak pada sudut yang berbeda. Contohnya adalah gelombang radio yang merambat melalui awan.

Penyebaran

Penyebaran Gelombang Radio - Scattering Radio Wave

Hamburan terjadi ketika gelombang radio mengenai objek yang bentuknya tidak beraturan, biasanya objek dengan luas permukaan kasar, dan gelombang radio memantul ke berbagai arah.

Penyerapan

Penyerapan Gelombang Radio - Absorption Radio Wave

Penyerapan terjadi ketika gelombang radio mengenai suatu benda yang tidak menyebabkannya dipantulkan, dibiaskan, atau dihamburkan, sehingga diserap oleh benda tersebut. Gelombang radio kemudian hilang.

Difraksi

Diffraction Radio Wave - Gelombang Radio

Kadang-kadang gelombang radio akan terhalang oleh benda-benda yang berdiri di jalurnya. Dalam hal ini, gelombang radio dipecah dan ditekuk di sekitar sudut objek (lihat Gambar 1-13). Properti inilah yang memungkinkan gelombang radio beroperasi tanpa garis pandang visual.

Baca Juga : Sinar Gamma – Pengertian, Sejarah, Kegunaan dan Bahaya

Pertanyaan Seputar Gelombang Radio

Jika kamu memiliki sebuah pertanyaan silahkan tuliskan di kolom komentar dan tunggu jawaban yang akan diberikan oleh admin segera.

Jenis umum gelombang radio dalam sistem komunikasi nirkabel

Penemu gelombang radio adalah ?

Gelombang radio ditemukan oleh fisikawan Jerman bernama Heinrich Rudolph Hertz, dan ini dilakukan dalam serangkaian eksperimen pada akhir tahun 1880-an.

Bagaimana gelombang radio ditransmisikan dan diterima?

Antena membantu mengontrol transmisi dan pendeteksian energi listrik dan dari gelombang RF. Dimensi antena umumnya harus sebanding dengan panjang gelombang. Panjang antena berhubungan dengan panjang gelombang yang dapat diterima atau dipancarkan. Jika menerima gelombang terpolarisasi linier, menginginkan dua penerima (konfigurasi dipol atau batang) pada sudut siku-siku. Dengan antena terpolarisasi sirkular, memerlukan antena berbentuk heliks terpolarisasi kiri dan kanan. Piring ini digunakan dalam teleskop radio dan perangkat lainnya. Geometri parabola sedemikian rupa sehingga gelombang yang datang dari tak terhingga dan paralel akan dipantulkan ke titik fokus.

Apakah ponsel menggunakan gelombang radio atau gelombang mikro?

Keduanya, karena gelombang mikro diklasifikasikan sebagai gelombang radio.

Frekuensi ponsel berada di wilayah frekuensi radio 300 MHz hingga 300 GHz – yang merupakan gelombang mikro.

Apa sumber atau gelombang radio yang datang dari luar angkasa?

Planet, bintang, galaksi, pulsar, dan lubang hitam.

Teleskop radio juga dapat mendeteksi quasar, yang merupakan kependekan dari quasi-stellar radio source. Beberapa quasar memancarkan energi 1.000 kali lebih banyak daripada seluruh Bima Sakti.

Benda-benda astronomi yang memiliki medan magnet yang berubah-ubah dapat menghasilkan gelombang radio. Instrumen radio astronomi yang disebut WAVES pada pesawat ruang angkasa WIND merekam satu hari semburan gelombang radio dari korona Matahari dan planet-planet di tata surya kita.

Emisi dari berbagai sumber termasuk semburan radio dari Matahari, Bumi, dan bahkan dari ionosfer Yupiter yang panjang gelombangnya sekitar lima belas meter. Semburan radio dari Matahari yang disebabkan oleh elektron yang telah dikeluarkan ke luar angkasa selama semburan matahari yang bergerak dengan kecepatan 20% dari kecepatan cahaya. NASA

Gelombang radio gelombang tv adalah contoh ?

Gelombang Elektromagnetik

Radio siaran dengan gelombang am saat ini jarang digunakan karena ?

Saat ini radio AM tidak banyak digunakan untuk siaran radio komersial karena kualitas suara yang buruk.

Gelombang radio dapat dipancarkan dengan cara ?

Menggunakan sebuah cara modulasi serta dengan menggunakan radiasi gelombang elektromagnetik.

Sumber Referensi

https://science.nasa.gov/ems/05_radiowaves
https://www.livescience.com/50399-radio-waves.html
https://study.com/academy/lesson/radio-wave-definition-spectrum-uses.html
https://www.qrg.northwestern.edu/projects/vss/docs/communications/2-more-about-radio-waves.html
https://scied.ucar.edu/learning-zone/atmosphere/radio-waves
https://www.oreilly.com/library/view/windows-xp-unwired/0596005369/ch01s02.html

The post Gelombang Radio – Pengertian, Jenis, Fungsi dan Contoh appeared first on Adam Muiz.

]]>
https://adammuiz.com/gelombang-radio/feed/ 0 7524
Gelombang Elektromagnetik – Pengertian, Macam Spektrum dan Contoh Manfaat https://adammuiz.com/elektromagnetik/ https://adammuiz.com/elektromagnetik/#respond Sat, 05 Feb 2022 00:24:00 +0000 https://adammuiz.com/?p=7310 Radiasi elektromagnetik (EM) adalah energi yang ada di sekitar kita dan memiliki banyak bentuk, seperti gelombang radio, gelombang mikro, sinar-X, dan sinar gamma. Sinar matahari juga merupakan bentuk energi EM, tetapi cahaya yang dapat dilihat manusia hanya sebagian kecil dari spektrum EM dari rentang panjang gelombang elektromagnetik yang luas. Baca Juga : Pengertian Bluetooth – Macam ... Read more

The post Gelombang Elektromagnetik – Pengertian, Macam Spektrum dan Contoh Manfaat appeared first on Adam Muiz.

]]>
Radiasi elektromagnetik (EM) adalah energi yang ada di sekitar kita dan memiliki banyak bentuk, seperti gelombang radio, gelombang mikro, sinar-X, dan sinar gamma.

Sinar matahari juga merupakan bentuk energi EM, tetapi cahaya yang dapat dilihat manusia hanya sebagian kecil dari spektrum EM dari rentang panjang gelombang elektromagnetik yang luas.

Baca Juga : Pengertian Bluetooth – Macam Versi, Fungsi dan Contoh Penggunaan

Pengertian Elektromagnetik

Elektromagnetik terdiri dari dua kata yakni elektro dan magnetik. Gelombang elektromagnetik atau GEM adalah gelombang yang tercipta sebagai hasil getaran antara medan listrik dan medan magnet.

Secara umum definisi Gelombang Elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat tanpa memerlukan media rambat dan membawa medan listrik (elektro) serta medan magnetik.

Elektromagnetisme merupakan cabang Fisika, yang berhubungan dengan gaya elektromagnetik yang terjadi antara partikel bermuatan listrik. Elektromagnetisme adalah salah satu dari empat gaya fundamental di alam semesta.

Medan elektromagnetik, yang juga disebut sebagai medan EM, dihasilkan ketika partikel bermuatan, seperti elektron, dipercepat.

Energi elektromagnetik adalah energi radiasi yang merambat dalam gelombang dengan kecepatan cahaya.

Radiasi elektromagnetik adalah bentuk energi yang mencakup gelombang radio, gelombang mikro, sinar-X dan sinar gamma, serta cahaya tampak.

Spektrum elektromagnetik adalah kontinum dari semua gelombang elektromagnetik yang disusun menurut frekuensi dan panjang gelombang.

Elektromagnet adalah magnet yang menggunakan listrik. Tidak seperti magnet permanen, kekuatan elektromagnet dapat dengan mudah diubah dengan mengubah jumlah arus listrik yang mengalir melaluinya. Kutub elektromagnet bahkan dapat dibalik dengan membalikkan aliran listrik.

Cahaya adalah salah satu bentuk radiasi elektromagnetik, memiliki panjang gelombang yang dapat dilihat oleh mata manusia. Ini merupakan bagian kecil dari spektrum elektromagnetik dan radiasi yang dipancarkan oleh bintang-bintang seperti matahari.

Baca Juga : Pengertian Tata Surya – Pembentukan, Susunan dan Teori

Sejarah Elektromagnetik

Sejarah
Eksperimen yang dilakukan Hertz

Elektromagnetisme adalah bidang fisika yang melibatkan studi tentang gaya elektromagnetik, sejenis interaksi fisik yang terjadi antara partikel bermuatan listrik.

Gaya elektromagnetik (electromagnetic force) biasanya menghasilkan medan elektromagnetik, seperti medan listrik, medan magnet dan cahaya. Gaya elektromagnetik adalah salah satu dari empat interaksi fundamental (biasa disebut gaya) di alam.

Sampai tahun 1820, satu-satunya magnetisme yang diketahui adalah magnet besi dan “batu magnet”, magnet alami bijih kaya besi.

Diyakini bahwa bagian dalam Bumi termagnetisasi dengan cara yang sama, dan para ilmuwan sangat bingung ketika mereka menemukan bahwa arah jarum kompas di setiap tempat perlahan bergeser, dekade demi dekade, menunjukkan variasi lambat dari medan magnet Bumi.

Baca Juga : Pengertian Sains – Definisi, Tujuan, Ciri-ciri, Batasan dan Hakikat

Teori Edmond Halley

Bagaimana magnet besi dapat menghasilkan perubahan seperti itu? Awalnya Pada 1683, Halley menghasilkan yang pertama dari banyak makalah tentang medan magnet bumi.

Pada 1696, ia berpendapat bahwa Bumi terbuat dari kulit terluar dan inti dalam yang terpisah.

Masing-masing menghasilkan dipol magnetnya sendiri. Itu adalah gerakan inti dalam yang menghasilkan perilaku magnetisme terestrial yang diamati.

Hans Christian Oersted: Eksperimen Elektromagnetisme

Hans Christian Oersted adalah seorang profesor sains di Universitas Kopenhagen. Pada tahun 1820 ia mengatur di rumahnya demonstrasi sains kepada teman-teman dan siswa.

Dia berencana untuk mendemonstrasikan pemanasan kawat oleh arus listrik, dan juga untuk melakukan demonstrasi magnet, di mana dia menyediakan jarum kompas yang dipasang pada dudukan kayu.

Saat melakukan demonstrasi listriknya, Oersted terkejut karena setiap kali arus listrik dinyalakan, jarum kompas bergerak. Dia tetap diam dan menyelesaikan demonstrasi, tetapi pada bulan-bulan berikutnya bekerja keras mencoba memahami fenomena baru.

Namun, Oersted tidak bisa menjelaskan alasannya. Jarum tidak tertarik ke kawat atau menolaknya. Sebaliknya, ia cenderung berdiri tegak lurus. Pada akhirnya, ia mempublikasikan temuannya tanpa penjelasan apapun.

Andre Marie Ampere dan Elektromagnetisme

Andre Marie Ampere di Prancis merasa bahwa jika arus dalam kawat menimbulkan gaya magnet pada jarum kompas, dua kabel tersebut juga harus berinteraksi secara magnetis.

Dalam serangkaian eksperimen yang cerdik, Andre Marie Ampere menunjukkan bahwa interaksi ini sederhana dan mendasar: arus paralel (lurus) menarik, arus anti-paralel menolak.

Gaya antara dua arus paralel lurus yang panjang berbanding terbalik dengan jarak antara keduanya dan sebanding dengan intensitas arus yang mengalir pada masing-masing arus tersebut.

James Clerk Maxwell

Dengan demikian terdapat dua jenis gaya yang berhubungan dengan listrik—listrik dan magnet.

Pada tahun 1864, James Clerk Maxwell mendemonstrasikan hubungan halus antara dua jenis gaya, yang secara tak terduga melibatkan kecepatan cahaya.

James Clerk Maxwell mengembangkan sebuah teori baru yang menghubungkan antara erat medan listrik dan medan magnet.

James Clerk Maxwell beropini bahwa perubahan medan listrik dapat menyebabkan perubahan pada medan magnet, maka akan tercipta sebuah gelombang.

Heinrich Rudolf Hertz

Dari percobaan yang dilakukan James Clerk Maxwell, selanjutnya pada 25 tahun setelahnya, dibuktikan oleh Hertz.

Fisikawan Jerman yakni Heinrich Rudolf Hertz menemukan gelombang berada di luar rentang dari sinar inframerah yang kemudian disebut dengan gelombang mikro dan radio.

Melalui percobaan yang dilakukan oleh Heinrich Hertz tersebut, membuat teori James Maxwell terbukti dan dibenarkan.

Kemudian, gelombang yang ditemukan Maxwell tersebut pada akhirnya dinamakan gelombang elektromagnetik yang sering disingkat GEM.

Albert Einstein

Ternyata terdapat beberapa kekurangan teori James Maxwell sehingga diperdebatkan, teori yang menyatakan “kecepatan cahaya pada medium tertentu yakni konstan”.

Diketahui, padahal kecepatan cahaya berbeda-beda yaitu tergantung dengan pengamatnya.

Pada tahun 1905 akhirnya konsep relativitas khusus Albert Einstein menyempurnakan pemahaman konsep gelombang elektromagnetik.

Baca Juga : Pengertian Energi – Bentuk, Macam, Sumber dan Contoh Manfaat

Karakteristik Elektromagnetik

Karakteristik

Maxwell menjelaskan 4 hal penting timbulnya GEM

  • Disekitar muatan timbul medan listrik
  • Disekitar kawat berarus listrik akan timbul medan magnet yang disebut Induksi Magnet
  • Perubahan medan magnet dapat menimbulkan arus listrik
  • Perubahan medan listrik harus menimbulkan medan magnet

Cara Kerja Elektromagnetik

Ketika berbicara tentang cara kerjanya, kita dapat menganggap energi atau radiasi elektromagnetik bekerja mirip dengan gelombang laut biasa.

Dalam metafora ini, radiasi elektromagnetik adalah air. Gelombang elektromagnetik adalah gelombang laut, dan energi elektromagnetik dihasilkan dari gelombang yang membawa air dari tengah laut ke pantai.

Energi itu dicontohkan oleh kekuatan yang dibutuhkan untuk memindahkan semua air itu melintasi jarak yang jauh.

Itu merupakan perumpaan untuk lebih mudah memahaminya, untuk transfer dan pembangkitan energi elektromagnetik sebenarnya sedikit lebih kompleks.

Baca Juga : Pengertian WiFi – Sejarah, Fungsi, Macam Jenis dan Contoh Manfaat

Sifat Gelombang Elektromagnetik

  • Gelombang elektromagnetik tidak membutuhkan medium dalam merambat
  • Gelombang elektromagnetik tidak dibelokkan oleh medan listrik maupun medan magnet
  • Gelombang elektromagnetik tergolong dalam gelombang transversal, sehingga dapat mengalami : pemantulan, pembiasan, interferensi, difraksi dan polarisasi
  • Semua spektrum gelombang elektromagnetik memiliki kecepatan yang sama dan hanya tergantung pada mediumnya

Fungsi dan Manfaat Elektromagnetik

Di luar astronomi, spektrum EM digunakan untuk segala macam hal di Bumi. Pertama-tama, gelombang radio sangat berguna untuk komunikasi, seperti televisi dan radio, karena panjang gelombangnya yang panjang berarti dapat dipindahkan dengan mudah melalui jarak yang jauh.

Gelombang mikro bisa digunakan untuk memasak, karena frekuensinya dapat dengan mudah diserap oleh molekul yang terdapat di dalam makanan.

Gelombang inframerah berguna untuk pemanas listrik, karena cahaya inframerah menyebabkan ikatan kimia melepaskan panas, juga untuk kamera penglihatan malam, karena kamera inframerah dapat melihat pancaran cahaya inframerah.

Cahaya tampak, tentu saja sangat penting bagi kita untuk dapat melihat segala sesuatu di sekitar.

Radiasi ultraviolet, meskipun dapat berbahaya dalam jumlah besar dari matahari, juga dapat digunakan untuk mensterilkan air.

Dan sinar gamma berguna dalam pengobatan, misalnya memungkinkan sel kanker untuk ditargetkan dan dihancurkan.

Ada banyak kegunaan spektrum elektromagnetik, yang tanpanya kita tidak akan melihat banyak hal sama sekali di alam semesta.

Macam Spektrum Elektromagnetik

Spektrum

Gelombang elektromagnetik memiliki berbagai macam aplikasi praktis sehari-hari yang mencakup beragam kegunaan seperti komunikasi melalui telepon seluler dan siaran radio, WiFi, memasak, penglihatan, pencitraan medis, dan mengobati kanker.

Dalam modul ini, kita membahas bagaimana gelombang elektromagnetik diklasifikasikan ke dalam kategori seperti radio, inframerah, ultraviolet, dan sebagainya.

1. Gelombang Radio

Gelombang radio (radio wave) adalah gelombang EM (Elektromagnetik) yang memiliki panjang gelombang antara 1 milimeter dan 100 kilometer (atau frekuensi 300 GHz dan 3 kHz).

Gelombang Radio
Ciri Ciri Gelombang Radio
  • Bagian frekuensi terendah dari spektrum elektromagnetik ditetapkan sebagai “radio”, umumnya dianggap memiliki panjang gelombang dalam 1 milimeter hingga 100 kilometer atau frekuensi dalam 300 GHz hingga 3 kHz.
  • Ada berbagai subkategori yang terkandung dalam radio termasuk radio AM dan FM. Gelombang radio dapat dihasilkan oleh sumber-sumber alam seperti petir atau fenomena astronomi; atau oleh sumber buatan seperti menara radio siaran, telepon seluler, satelit dan radar.
  • Gelombang radio AM difungsikan guna membawa sinyal radio komersial pada rentang frekuensi dari 540 hingga 1600 kHz. AM merupakan singkatan dari amplitudo modulasi—metode untuk menempatkan informasi pada gelombang ini. Gelombang AM memiliki frekuensi yang konstan, tetapi amplitudonya bervariasi.
  • Gelombang radio FM digunakan juga sebagai transmisi radio komersial untuk rentang frekuensi 88 hingga 108 MHz. FM singkatan dari frekuensi modulasi, yang mampu menghasilkan gelombang amplitudo konstan namun frekuensi bervariasi.
Karakteristik Gelombang Radio
  • Gelombang radio AM: Gelombang yang digunakan untuk membawa sinyal radio komersial antara 540 dan 1600 kHz. Informasi dibawa oleh variasi amplitudo, sedangkan frekuensi tetap konstan.
  • Gelombang radio FM: Gelombang yang digunakan untuk membawa sinyal radio komersial antara 88 dan 108 MHz. Informasi dibawa oleh modulasi frekuensi, sedangkan amplitudo sinyal tetap konstan.
  • gelombang radio: Menunjukkan bagian dari spektrum elektromagnetik yang memiliki frekuensi mulai dari 300 GHz hingga 3 kHz, atau yang setara, panjang gelombang dari 1 milimeter hingga 100 kilometer.

Gelombang radio memiliki banyak kegunaan—kategori ini dibagi menjadi banyak subkategori, termasuk gelombang mikro dan gelombang elektromagnetik yang digunakan untuk radio AM dan FM, telepon seluler, dan TV.

Frekuensi radio terendah yang biasa ditemui dihasilkan oleh saluran transmisi listrik AC tegangan tinggi pada frekuensi 50 atau 60 Hz.

Gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang yang sangat panjang ini (sekitar 6000 km) adalah salah satu cara kehilangan energi dalam transmisi daya jarak jauh.

Kegunaan Gelombang Radio

Gelombang radio frekuensi sangat rendah (ELF) sekitar 1 kHz digunakan untuk berkomunikasi dengan kapal selam yang menyelam.

Kemampuan gelombang radio untuk menembus air asin terkait dengan panjang gelombangnya (seperti halnya jaringan penetrasi ultrasound)—semakin panjang panjang gelombangnya, semakin jauh penetrasinya.

Karena air asin adalah konduktor yang baik, gelombang radio diserap dengan kuat olehnya; panjang gelombang yang sangat panjang diperlukan untuk mencapai kapal selam di bawah permukaan.

Gelombang elektromagnetik radio juga memancarkan transmisi televisi. Namun, karena gelombang harus membawa banyak informasi visual serta audio, setiap saluran memerlukan rentang frekuensi yang lebih besar daripada transmisi radio sederhana.

Saluran TV menggunakan frekuensi dalam kisaran 54 hingga 88 MHz dan 174 hingga 222 MHz (seluruh pita radio FM terletak di antara saluran 88 MHz dan 174 MHz). Saluran TV ini disebut VHF (frekuensi sangat tinggi).

Saluran lain yang disebut UHF (frekuensi ultra tinggi) menggunakan rentang frekuensi yang lebih tinggi dari 470 hingga 1000 MHz.

Sinyal video TV adalah AM, sedangkan audio TV adalah FM. Perhatikan bahwa frekuensi ini adalah transmisi gratis dengan pengguna yang menggunakan antena atap model lama.

Parabola dan transmisi kabel TV terjadi pada frekuensi yang jauh lebih tinggi, dan berkembang pesat dengan penggunaan format definisi tinggi atau HD.

Baca Juga : Gelombang Radio – Pengertian, Jenis, Fungsi dan Contoh

2. Gelombang Mikro

Gelombang mikro (micro wave) adalah gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang mulai dari satu meter hingga satu milimeter (frekuensi antara 300 MHz dan 300 GHz).

Microwave
Ciri Ciri Gelombang Mikro
  • Daerah gelombang mikro dari spektrum elektromagnetik (EM) umumnya dianggap tumpang tindih dengan gelombang radio frekuensi tertinggi.
  • Awalan “mikro-” dalam “gelombang mikro” tidak dimaksudkan untuk menunjukkan panjang gelombang dalam kisaran mikrometer. Ini menunjukkan bahwa gelombang mikro “kecil” dibandingkan dengan gelombang yang digunakan dalam siaran radio pada umumnya karena memiliki panjang gelombang yang lebih pendek.
  • Bagian gelombang mikro dari spektrum elektromagnetik dapat dibagi menjadi tiga rentang yang tercantum di bawah ini dari frekuensi tinggi ke rendah: frekuensi sangat tinggi (30 hingga 300 GHz), frekuensi super tinggi (3 hingga 30 GHz), dan frekuensi ultra-tinggi (300 MHz hingga 3GHz).
  • Sumber gelombang mikro termasuk perangkat buatan seperti sirkuit, menara transmisi, radar, maser, dan oven microwave, serta sumber alami seperti Matahari dan Cosmic Microwave Background.
  • Gelombang mikro juga dapat dihasilkan oleh atom dan molekul. Misalnya, komponen radiasi elektromagnetik yang dihasilkan oleh agitasi termal. Gerakan termal atom dan molekul dalam objek apa pun pada suhu di atas nol mutlak menyebabkannya memancarkan dan menyerap radiasi.
Karakteristik Gelombang Mikro
  • Radiasi terahertz: Gelombang elektromagnetik dengan frekuensi sekitar satu terahertz.
  • Agitasi termal (thermal agitation): Gerakan termal atom dan molekul dalam objek apa pun pada suhu di atas nol absolut, menyebabkan mereka memancarkan dan menyerap radiasi.
  • Radar: Sebuah metode untuk mendeteksi objek yang jauh dan menentukan posisi, kecepatan, atau karakteristik lainnya dengan analisis gelombang radio yang dikirim (biasanya gelombang mikro) yang dipantulkan dari permukaannya.
Kegunaan Gelombang Mikro

Bagian gelombang mikro dari spektrum radio dapat dibagi menjadi tiga rentang, tercantum di bawah ini dari frekuensi tinggi ke rendah.

  • Frekuensi sangat tinggi (EHF) adalah pita frekuensi gelombang mikro tertinggi. EHF menjalankan rentang frekuensi dari 30 hingga 300 gigahertz, di atasnya radiasi elektromagnetik dianggap sebagai cahaya inframerah, juga disebut sebagai radiasi terahertz. Rentang frekuensi ini sesuai dengan rentang panjang gelombang 10 hingga 1 milimeter, sehingga kadang-kadang disebut pita milimeter. Pita ini biasa digunakan dalam astronomi radio.
  • Frekuensi super tinggi (SHF) adalah sebutan untuk frekuensi gelombang elektromagnetik dalam kisaran 3 GHz hingga 30 GHz. Pita frekuensi ini dikenal juga sebagai pita sentimeter karena panjang gelombang berkisar dari sepuluh hingga satu sentimeter. Rentang frekuensi ini digunakan untuk sebagian besar pemancar radar, oven microwave, LAN nirkabel, telepon seluler, komunikasi satelit, tautan relai radio gelombang mikro, dan berbagai tautan data terestrial jarak pendek.
  • Frekuensi ultra-tinggi (UHF) menunjukkan rentang frekuensi gelombang mikro gelombang elektromagnetik antara 300 MHz dan 3 GHz, juga dikenal sebagai pita desimeter karena panjang gelombang berkisar dari satu hingga sepuluh desimeter, atau 10 sentimeter hingga 1 meter. Digunakan untuk siaran televisi, telepon nirkabel, walkie-talkie, komunikasi satelit, dan banyak aplikasi lainnya.

Baca Juga : Gelombang Mikro – Pengertian, Macam Jenis dan Contoh Manfaat

3. Gelombang Inframerah

Cahaya inframerah (IR) adalah radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang lebih panjang daripada cahaya tampak, membentang dari tepi merah nominal spektrum tampak pada 0,74 mikrometer (µm) hingga 1 mm.

InfraRed

Rentang panjang gelombang ini sesuai dengan rentang frekuensi sekitar 300 GHz hingga 400 THz, dan mencakup sebagian besar radiasi termal yang dipancarkan oleh benda-benda di dekat suhu kamar.

Cahaya infrared dipancarkan atau diserap oleh molekul ketika mereka mengubah gerakan rotasi-getarannya.

Karakteristik Gelombang Inframerah
  • Cahaya inframerah mencakup sebagian besar radiasi termal yang dipancarkan oleh benda-benda di dekat suhu kamar. Cahaya inframerah dipancarkan atau diserap oleh molekul ketika mereka mengubah gerakan rotasi-getarannya.
  • Bagian spektrum inframerah dapat dibagi menjadi tiga wilayah dalam panjang gelombang: inframerah-jauh, dari 300 GHz (1 mm) hingga 30 THz (10 µm); inframerah tengah, dari 30 hingga 120 THz (10 hingga 2,5 µm); dan inframerah-dekat, dari 120 hingga 400 THz (2.500 hingga 750 nm).
  • Radiasi inframerah secara populer dikenal sebagai “radiasi panas”, tetapi cahaya dan gelombang elektromagnetik dengan frekuensi berapa pun akan memanaskan permukaan yang menyerapnya.
  • Konsep emisivitas penting dalam memahami emisi inframerah objek. Ini adalah sifat permukaan yang menjelaskan bagaimana emisi termalnya menyimpang dari ideal benda hitam.
  • Radiasi inframerah dapat digunakan untuk menentukan suhu benda dari jarak jauh (jika emisivitas diketahui). Ini disebut termografi, terutama digunakan dalam aplikasi militer dan industri.
Kegunaan Gelombang Inframerah
  • Emisivitas: Kecenderungan memancarkan energi dari suatu permukaan, biasanya diukur pada panjang gelombang tertentu.
  • Termografi: Salah satu dari beberapa teknik untuk pengukuran jarak jauh dari variasi suhu tubuh, terutama dengan membuat gambar yang dihasilkan oleh radiasi infra merah.
  • Radiasi termal: Radiasi elektromagnetik yang dipancarkan dari suatu benda sebagai akibat dari suhunya; meningkatkan suhu tubuh meningkatkan jumlah radiasi yang dihasilkan, dan menggesernya ke panjang gelombang yang lebih pendek (frekuensi lebih tinggi) dengan cara yang hanya dijelaskan oleh mekanika kuantum.

Baca Juga : Inframerah – Pengertian, Sejarah, Manfaat, Kegunaan dan Contoh Fungsi

4. Cahaya Tampak

Cahaya tampak, yang disebut spektrum tampak, adalah bagian dari spektrum elektromagnetik yang terlihat (dapat dideteksi oleh) mata manusia.

Radiasi elektromagnetik dalam rentang panjang gelombang ini sering disebut sebagai “cahaya“.

Mata manusia umumnya akan merespons panjang gelombang dari sekitar 390 hingga 750 nm (0,39 hingga 0,75 µm).

Cahaya Terlihat

Dalam hal frekuensi, ini sesuai dengan pita di sekitar 400–790 THz. Mata yang beradaptasi dengan cahaya umumnya memiliki sensitivitas maksimum sekitar 555 nm (540 THz), di wilayah hijau spektrum optik.

Namun, spektrumnya tidak mengandung semua warna yang dapat dibedakan oleh mata dan otak manusia.

Warna tak jenuh seperti merah muda, atau variasi ungu seperti magenta, tidak ada, misalnya, karena mereka hanya dapat dibuat dengan campuran beberapa panjang gelombang.

Warna yang dapat dihasilkan oleh cahaya tampak dari pita panjang gelombang sempit (cahaya monokromatik) disebut warna spektral murni.

Berguna untuk Fotosintesis

Tumbuhan, telah berevolusi untuk memanfaatkan dan merespons bagian spektrum elektromagnetik tempat mereka tertanam.

Tumbuhan (dan banyak bakteri) mengubah energi cahaya yang ditangkap dari Matahari menjadi energi kimia yang dapat digunakan untuk bahan bakar aktivitas organisme.

Pada tumbuhan, alga, dan cyanobacteria, fotosintesis menggunakan karbon dioksida dan air, melepaskan oksigen sebagai produk limbah.

Fotosintesis sangat penting untuk semua kehidupan tumbuhan di Bumi (seperti manusia dan hewan). Bagian dari spektrum EM yang digunakan oleh organisme fotosintesis disebut daerah aktif fotosintesis (PAR) dan sesuai dengan radiasi matahari antara 400 dan 700 nm, secara substansial tumpang tindih dengan jangkauan penglihatan manusia.

Baca Juga : Cahaya Tampak – Pengertian, Gelombang dan Contoh Macam Spektrum

5. Sinar Ultraviolet

Sinar ultraviolet (UV) adalah radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang lebih pendek dari cahaya tampak, tetapi lebih panjang dari sinar-X, yaitu dalam kisaran 10 nm hingga 400 nm, sesuai dengan energi foton dari 3 eV hingga 124 eV (1 eV = 1.6e-19 J; Radiasi EM dengan frekuensi lebih tinggi daripada cahaya tampak sering dinyatakan dalam energi daripada frekuensi).

UV

Dinamakan demikian karena spektrumnya terdiri dari gelombang elektromagnetik dengan frekuensi yang lebih tinggi daripada yang diidentifikasi manusia sebagai warna ungu. Frekuensi ini tidak terlihat oleh manusia, tetapi terlihat oleh sejumlah serangga dan burung.

Ciri Ciri UV
  • Sinar ultraviolet mendapatkan namanya karena spektrumnya terdiri dari gelombang elektromagnetik dengan frekuensi lebih tinggi daripada yang diidentifikasi manusia sebagai warna ungu.
  • Kebanyakan UV adalah radiasi non-pengion, meskipun UV dengan energi yang lebih tinggi (10-120 nm) adalah pengion. Semua UV dapat memiliki efek berbahaya pada materi biologis (seperti menyebabkan kanker) dengan energi tertinggi menyebabkan kerusakan paling besar.
  • Bahaya yang ditimbulkan oleh radiasi UV energi rendah berasal dari kekuatan foton ultraviolet untuk mengubah ikatan kimia dalam molekul, bahkan tanpa memiliki energi yang cukup untuk mengionisasi atom.
  • Radiasi UV matahari umumnya dibagi menjadi tiga wilayah: UV-A (320–400 nm), UV-B (290–320 nm), dan UV-C (220–290 nm), diurutkan dari panjang gelombang yang panjang hingga yang lebih pendek (dari yang lebih kecil energi yang lebih besar).
  • Sebagian besar UV-B dan semua UV-C diserap oleh molekul ozon (O3) di bagian atas atmosfer. Akibatnya, 99% radiasi UV matahari yang mencapai permukaan bumi adalah UV-A.
Kegunaan UV
  • Lapisan ozon: Sebuah wilayah stratosfer, antara 15 dan 30 kilometer di ketinggian, mengandung konsentrasi ozon yang relatif tinggi; menyerap sebagian besar radiasi ultraviolet matahari.
  • Radiasi pengion: radiasi energi tinggi yang mampu menyebabkan ionisasi pada zat yang dilaluinya; juga termasuk partikel berenergi tinggi
  • Radiasi non-pengion: Radiasi yang tidak menyebabkan ionisasi atmosfer; radiasi netral secara listrik.

Baca Juga : Ultraviolet – Pengertian, Macam, Contoh Dampak dan Manfaat

6. Sinar X

Sinar-X adalah gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang dalam kisaran 0,01 hingga 10 nanometer, sesuai dengan frekuensi dalam kisaran 30 petahertz hingga 30 exahertz (3×1016 Hz hingga 3×1019 Hz) dan energi dalam kisaran 100 eV hingga 100 keV.

xray

Panjang gelombangnya lebih pendek dari sinar UV dan lebih panjang dari sinar gamma. Dalam banyak bahasa, radiasi-X disebut radiasi Röntgen, diambil dari nama Wilhelm Röntgen sebagai penemunya, dan yang menamakannya radiasi-X untuk menandakan jenis radiasi yang tidak diketahui.

Karakteristik Sinar-X
  • Sinar-X memiliki panjang gelombang lebih pendek (energi lebih tinggi) daripada gelombang UV dan, umumnya, panjang gelombang lebih panjang (energi lebih rendah) daripada sinar gamma.
  • Karena sinar-X memiliki energi yang sangat tinggi, mereka dikenal sebagai radiasi pengion dan dapat membahayakan jaringan hidup. Dosis radiasi yang sangat tinggi dalam waktu singkat menyebabkan penyakit radiasi, sedangkan dosis yang lebih rendah dapat meningkatkan risiko kanker akibat radiasi.
  • Dosis radiasi sinar-X yang lebih rendah dapat sangat efektif digunakan dalam radiografi medis dan spektroskopi sinar-X. Dalam kasus radiografi medis, manfaat menggunakan sinar-X untuk pemeriksaan jauh lebih besar daripada risikonya.
  • Sinar-X dibagi menjadi dua kategori: sinar-X keras dengan energi di atas 5-10 keV (di bawah panjang gelombang 0,2-0,1 nm) dan sinar-X lunak dengan energi 100 eV – 5 keV (panjang gelombang 10 – 0,1 nm). Sinar-X keras lebih berguna untuk radiografi karena menembus jaringan.
  • Perbedaan antara sinar-X dan sinar gamma ada tumpang tindih substansial pada batas energi tinggi. Namun secara umum dibedakan berdasarkan sumbernya, yaitu sinar gamma yang berasal dari nukleus dan sinar-X dari elektron dalam atom.
Kegunaan Sinar-X
  • Spektroskopi sinar-X: Penggunaan spektrometer sinar-X untuk analisis kimia.
  • Kristalografi sinar-x: Sebuah teknik di mana pola yang dibentuk oleh difraksi sinar-X saat melewati zat kristal menghasilkan informasi tentang struktur kisi kristal, dan struktur molekul zat tersebut.
  • Radiografi: Sebuah gambar, seringkali negatif fotografis, dihasilkan oleh radiasi selain cahaya normal; terutama foto rontgen.

Baca Juga : Sinar X – Pengertian, Radiasi dan Contoh Kegunaan

7. Sinar gamma

Sinar gamma adalah gelombang elektromagnetik frekuensi sangat tinggi yang biasanya dipancarkan dari peluruhan radioaktif dengan frekuensi lebih besar dari 1019 Hz.

gamma ray
Karakteristik Sinar Gamma
  • Sinar gamma adalah radiasi EM energi tertinggi dan biasanya memiliki energi lebih besar dari 100 keV, frekuensi lebih besar dari 1019 Hz, dan panjang gelombang kurang dari 10 pikometer.
  • Sinar gamma dari peluruhan radioaktif didefinisikan sebagai sinar gamma berapa pun energinya, sehingga tidak ada batas bawah energi gamma yang berasal dari peluruhan radioaktif. Peluruhan gamma biasanya menghasilkan energi beberapa ratus keV, dan hampir selalu kurang dari 10 MeV.
  • Sinar gamma memiliki karakteristik yang identik dengan sinar-X dengan frekuensi yang sama—mereka hanya berbeda pada sumbernya. Sinar gamma biasanya dibedakan berdasarkan asalnya: Sinar-X dipancarkan menurut definisi oleh elektron di luar nukleus, sedangkan sinar gamma dipancarkan oleh nukleus.
  • Sumber alami sinar gamma termasuk peluruhan gamma dari radioisotop alami seperti kalium-40, dan juga sebagai radiasi sekunder dari interaksi atmosfer dengan partikel sinar kosmik. Proses astrofisika yang eksotis juga akan menghasilkan sinar gamma.
  • Sinar gamma adalah radiasi pengion dan karenanya berbahaya secara biologis. Bentuk radiasi gamma yang paling merusak secara biologis terjadi pada energi antara 3 dan 10 MeV.
Ciri Utama
  • Sinar gamma: Radiasi elektromagnetik frekuensi sangat tinggi (dan karenanya energi sangat tinggi) yang dipancarkan sebagai konsekuensi radioaktivitas.
  • Radiasi pengion: radiasi energi tinggi yang mampu menyebabkan ionisasi pada zat yang dilaluinya; juga termasuk partikel berenergi tinggi
  • Peluruhan gamma: Reaksi nuklir dengan emisi sinar gamma.

Baca Juga : Sinar Gamma – Pengertian, Sejarah, Kegunaan dan Bahaya

Sumber Referensi

National Geographic https://www.youtube.com/watch?v=Elv3WpL32UE
https://byjus.com/physics/electromagnetism/
https://byjus.com/physics/maxwells-equations/
https://www.who.int/news-room/questions-and-answers/item/radiation-electromagnetic-fields
https://www.livescience.com/38169-electromagnetism.html
https://justenergy.com/blog/electromagnetic-energy-understanding/
https://www.thoughtco.com/history-of-electromagnetism-1991597
https://ethw.org/Geomagnetism_and_Edmond_Halley_(1656-1742)
https://www.zenius.net/blog/gelombang-elektromagnetik
https://www.space.com/what-is-the-electromagnetic-spectrum
https://courses.lumenlearning.com/boundless-physics/chapter/the-electromagnetic-spectrum/

The post Gelombang Elektromagnetik – Pengertian, Macam Spektrum dan Contoh Manfaat appeared first on Adam Muiz.

]]>
https://adammuiz.com/elektromagnetik/feed/ 0 7310