Jumat, 05 Agustus 2011


Current technological advances increased following the use of wave elekromagnetik in everyday life.
As to whether the electromagnetic waves, what examples of electromagnetic waves that?Electromagnetic waves in fact there is always around us, one example is the sun's rays, these waves do not require an intermediary in perambatannya medium. Another example is radio waves. But the spectrum of electromagnetic waves are composed of various other types of waves, which are distinguished by frequency or wavelength. For that here we will learn about the range of the spectrum of electromagnetic waves, special characteristics of each of the electromagnetic waves in the spectrum and examples and application of each of the electromagnetic waves in everyday life.



Electromagnetic waves are waves that can propagate even if there is no medium. Electromagnetic energy travels in waves with some characters that can be measured, namely: wavelength / wavelength, frequency, amplitude / amplitude, velocity. Amplitude is the height of the wave, while the wavelength is the distance between two peaks. Frequency is the number of waves passing through a point in one unit of time. The frequency depends on the speed of the wave climbed. Because the speed of electromagnetic energy is a constant (speed of light), wavelength and frequency is inversely proportional. The longer a wave, the lower the frequency, and the shorter the wave the higher frequencies.
Electromagnetic energy emitted, or released, by all the time in the universe on a level that berbedabeda. Higher levels of energy in an energy source, the lower the wavelength of the energy produced, and the higher frequencies. Different characteristics of the wave energy is used to classify the electromagnetic energy.
The characteristics of electromagnetic waves:From the description above we can conclude several characteristics of electromagnetic waves is as follows:
1. Changes in electric and magnetic fields occur at the same time, so that the two fields have a maximum and minimum prices at the same time and at the same place.
2. Direction of electric field and magnetic fields perpendicular to each other and both perpendicular to the direction of propagation.
3. Of characteristic No. 2 obtained that electromagnetic waves are transverse waves.
4. Like the waves in general, an incident electromagnetic wave reflection, refraction, interference, and diffraction. Also experienced events including the polarization due to transverse waves.
5. Rapid propagation of electromagnetic waves depends only on the properties of electric and magnetic medium which he passes.
Visible light by the eye is not simply the type that allows electromagnetic radiation. The opinion of James Clerk Maxwell showed that electromagnetic waves other, in contrast to visible light by the eye in she had a wavelength and frequency, there may be. These theoretical conclusions were remarkably reinforced by the Heinrich Hertz, which is able to produce and meet the two waves are visible to the eye that was predicted by Maxwell. A few years later Guglielmo Marconi demonstrated that the waves are invisible eye that can be used for communication without wires, so what's his name menjelmalah radio. Now, we use also for television, X-rays, gamma rays, infrared rays, ultraviolet rays are examples of electromagnetic radiation. Everything can be learned through the ideas of Maxwell.


1. Electrical oscillations.
2. Sunlight  generating infrared rays.
3.  mercury lamp produces ultra violet.
4. The shooting of electrons in vacuum tubes on the metal pieces  produce X-rays (used for x-rays).
An unstable atomic nuclei produce gamma rays.

The composition of all forms of electromagnetic waves by their wavelengths and frequencies called the electromagnetic spectrum. Electromagnetic spectrum images below is based on the wavelength (measured in units _M) includes a very low energy range, with wavelengths of high and low frequencies, like radio waves up to very high energies, with a low wavelength and high frequency radiation such as X -ray and Gamma Ray.

Examples of the electromagnetic spectrum

Radio waves
Radio waves are classified according to wavelength or frequency. If the wavelength is high, then surely the low-frequency or vice versa. Frequency radio waves ranging from 30 kHz up and grouped according to the width of the frequency. Radio waves generated by electric charges are accelerated through the wire-wire conductor. Charges are generated by the electronic circuit called an oscillator. These radio waves emitted from the antenna and received by the antenna anyway. You can not hear the radio directly, but the receiver will change the first radio wave energy into sound energy.

Microwaves (mikrowaves) is a radio wave with the highest frequency that is above 3 GHz. If the microwaves are absorbed by an object, it would appear the effect of heating on the thing. If the food absorb microwave radiation, then the food gets hot in a very short time interval. The process is utilized in a microwave oven to cook food quickly and economically.
Microwaves are also used in aircraft RADAR (Radio Detection and ranging) Radar is looking for and determine the footprint of an object by using microwaves. Aircraft utilizing radar reflection properties of microwaves. Due to rapid propagation of electromagnetic glombang c = 3 X 108 m / s, then by observing the time interval between transmitting the reception.

Infrared rays
Infrared beam covers an area up to 1014 Hz 1011Hz frequency or wavelength region 10-4 cm to 10-1 cm. if you check the spectrum produced by an incandescent lamp with a detector which is connected to the miliampermeter, then the needle ampermeter slightly above the red end of the spectrum. Rays are not visible but can be detected above the red spectrum is called infrared radiation.Infamerah rays produced by electrons in the molecules vibrate due diipanaskan objects. So any hot objects emit infrared light definitely. The amount of infrared light emitted depends on the temperature and color of objects.

Visible light
Visible light as electromagnetic radiation of the best known by us can be defined as part of the electromagnetic wave spectrum that can be detected by the human eye. The wavelength depends on the color looks nervariasi wavelengths ranging from approximately 4 x 10-7 m to light violet (purple) to 7x 10-7 m for a red light. Usefulness of light one of them go round the use of lasers in optical fibers in telecommunications and medicine.

Ultraviolet light
Ultraviolet light has a frequency in the region of 1015 Hz to 1016 Hz or in the length of gelombagn 10-8 m 10-7 m These waves generated by atoms and molecules in an electric flame. The sun is the major source that emits ultraviolet rays on the surface of the earth, the ozone layer is in the top layer that serves atmosferlah absorb ultraviolet rays and ultraviolet rays that do not continue to endanger the lives of living beings on earth.

X-rays have a frequency between 10 Hz to 10 Hz. very short wavelength of 10 cm to 10 cm. although as it is but an X-ray has a strong penetrating power, can penetrate thick books, a few centimeters thick wood and aluminum plates 1 cm thick.

Gamma rays
Gamma rays have a frequency between 10 Hz to 10 Hz or a wavelength of between 10 cm to 10 cm. Greatest penetrating power, which causes serious effects if absorbed by body tissues.

Examples of the application of electromagnetic waves in everyday life:

1. Radio
Radio energy is the lowest form of electromagnetic energy levels, with a wavelength range from thousands of kilometers to less than one meter. The use most is communication, to examine the space and radar systems. Radar is useful for studying weather patterns, storms, making a 3D map of the earth's surface, measuring rainfall, movement of ice in the polar regions and environmental monitor. Radar wavelength range between 0.8 - 100 cm.

1. Microwave
Microwave radiation wavelength range between 0.3 - 300 cm. Its use is mainly in the fields of communication and information delivery through open space, cooking, and the system is active PJ. PJ active on the system, a microwave pulse is fired through a target and its reflection is measured to study the characteristics of the target. As an application example is the Tropical Rainfall Measuring Mission's (TRMM) Microwave Imager (TMI), which measures the microwave radiation emitted from the electromagnetic spectrum of electromagnetic energy of the earth's atmosphere to measure evaporation, water content in clouds and rain intensity.

1. Infrared
Health conditions can be diagnosed by investigating the infrared emission from the body. Special infrared photo called thermogram is used to detect blood circulation problems, arthritis and cancer. Infrared radiation can also be used in burglar alarms. A thief without his knowledge will prevent light and hide the alarm. Communicate with the TV remote control via infrared radiation generated by the LED (Light Emiting Diode) contained in the unit, so that we can turn on the TV from a distance using a remote control.

d. Ultraviolet

UV rays are needed in the assimilation of plants and can kill germs skin diseases.

e. X-ray

X-rays are commonly used in medicine for photographing the position of the bones in the body especially to determine the fracture. However, the use of X-rays should be careful because the tissues of human cells can be damaged by the use of X rays that are too long.

From the above discussion, it can be concluded that the electromagnetic waves so large a useful role in our daily lives, without us knowing it existed.
Electromagnetic spectrum is the range of all possible electromagnetic radiation. Electromagnetic spectrum can be explained in wavelength, frequency, or energy per photon. This spectrum is directly related to:

* The wavelength multiplied by frequency is the speed of light: 300 Mm / s, ie 300 MmHz

* The energy of the photons is 4.1 FEV per Hz, which is 4.1μeV/GHz

* The wavelength multiplied by the energy per photon is 1:24 μeVm
Electromagnetic spectrum can be divided into several regions extending from gamma rays of high-energy short-wave to the microwaves and radio waves with extremely long wavelengths. The division is actually not so firm and grew from the practical use of the historis derived from a variety of detection methods. Usually, in describing the electromagnetic spectrum of energy is expressed
in elektronvolt for high-energy photons (above 100 eV), the wavelength for intermediate energy, and the frequency for low energy (? = 0.5 mm). The term "optical spectrum" is also still widely used in referring to the electromagnetic spectrum, although it only covers some of the wavelength range alone (320-700 nm) [1].
And some examples of the electromagnetic spectrum such as:
(Radio Detection And ranging), is used as transmitter and wave receiver.
Infra Red
Resulting from the vibrations of atoms in the material and used to study the molecular structure
Visible light
has a wavelength of 3990 A º - 7800 º A.
Ultra violet
utilized for the introduction of elements of a material with spectroscopic techniques.

sumber : http://brigittalala.wordpress.com/pesan-dan-kesan-mengikuti-pree-test-fisika/gelombang-elektromagnetik/

Rabu, 03 Agustus 2011

Gelombang Elektromagnetik

Oleh Bungas Prayoga XII IPA 3


Kemajuan teknologi saat ini semakin meningkat berikut dalam penggunaan gelombang elekromagnetik dalam kehidupan sehari-hari.
Seperti apakah gelombang elektromagnetik, apa contoh gelombang elektromagnetik itu?
Gelombang elektromagnetik sebenarnya selalu ada disekitar kita, salah satu contohnya adalah sinar matahari, gelombang ini tidak memerlukan medium perantara dalam perambatannya. Contoh lain adalah gelombang radio. Tetapi spektrum gelombang elektromagnetik masih terdiri dari berbagai jenis gelombang lainnya, yang dibedakan berdasarkan frekuensi atau panjang gelombangnya. Untuk itu disini kita akan mempelajari tentang rentang spektrum gelombang elektromagnetik, karakteristik khusus masing-masing gelombang elektromagnetik di dalam spectrum dan contoh dan penerapan masing-masing gelombang elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari.

            II.      KAJIAN PUSTAKA


Gelombang Elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat  walau tidak ada medium. Energi elektromagnetik merambat dalam gelombang dengan beberapa karakter yang bisa diukur, yaitu: panjang gelombang/wavelength, frekuensi, amplitude/amplitude, kecepatan. Amplitudo adalah tinggi gelombang, sedangkan panjang gelombang adalah jarak antara dua puncak. Frekuensi adalah jumlah gelombang yang melalui suatu titik dalam satu satuan waktu. Frekuensi tergantung dari kecepatan merambatnya gelombang. Karena kecepatan energi elektromagnetik adalah konstan (kecepatan cahaya), panjang gelombang dan frekuensi berbanding terbalik. Semakin panjang suatu gelombang, semakin rendah frekuensinya, dan semakin pendek suatu gelombang semakin tinggi frekuensinya.
Energi elektromagnetik dipancarkan, atau dilepaskan, oleh semua masa di alam semesta pada level yang berbedabeda. Semakin tinggi level energi dalam suatu sumber energi, semakin rendah panjang gelombang dari energi yang dihasilkan, dan semakin tinggi frekuensinya. Perbedaan karakteristik energi gelombang digunakan untuk mengelompokkan energi elektromagnetik.
Ciri-ciri gelombang elektromagnetik :
Dari uraian tersebut diatas dapat disimpulkan beberapa ciri gelombang elektromagnetik adalah sebagai berikut:
1.      Perubahan medan listrik dan medan magnetik terjadi pada saat yang bersamaan, sehingga kedua medan memiliki harga maksimum dan minimum pada saat yang sama dan pada tempat yang sama.
2.      Arah medan listrik dan medan magnetik saling tegak lurus dan keduanya tegak lurus terhadap arah rambat gelombang.
3.      Dari ciri no 2 diperoleh bahwa gelombang elektromagnetik merupakan gelombang transversal.
4.      Seperti halnya gelombang pada umumnya, gelombang elektromagnetik mengalami peristiwa pemantulan, pembiasan, interferensi, dan difraksi. Juga mengalami peristiwa polarisasi karena termasuk gelombang transversal.
5.      Cepat rambat gelombang elektromagnetik hanya bergantung pada sifat-sifat listrik dan magnetik medium yang ditempuhnya.
Cahaya yang tampak oleh mata bukan semata jenis yang memungkinkan radiasi elektromagnetik. Pendapat James Clerk Maxwell menunjukkan bahwa gelombang elektromagnetik lain, berbeda dengan cahaya yang tampak oleh mata dalam dia punya panjang gelombang dan frekuensi, bisa saja ada. Kesimpulan teoritis ini secara mengagumkan diperkuat oleh Heinrich Hertz, yang sanggup menghasilkan dan menemui kedua gelombang yang tampak oleh mata yang diramalkan oleh Maxwell itu. Beberapa tahun kemudian Guglielmo Marconi memperagakan bahwa gelombang yang tak terlihat mata itu dapat digunakan buat komunikasi tanpa kawat sehingga menjelmalah apa yang namanya radio itu. Kini, kita gunakan juga buat televisi, sinar X, sinar gamma, sinar infra, sinar ultraviolet adalah contoh-contoh dari radiasi elektromagnetik. Semuanya bisa dipelajari lewat hasil pemikiran Maxwell.

  1. Osilasi listrik.
  2. Sinar matahari menghasilkan sinar infra merah.
  3. Lampu merkuri menghasilkan ultra violet.
  4. Penembakan elektron dalam tabung hampa pada keping logam menghasilkan sinar X (digunakan untuk rontgen).
Inti atom yang tidak stabil  menghasilkan sinar gamma.

Susunan semua bentuk gelombang elektromagnetik berdasarkan panjang gelombang dan frekuensinya disebut spektrum elektromagnetik. Gambar spectrum elektromagnetik di bawah disusun berdasarkan panjang gelombang (diukur dalam satuan _m) mencakup kisaran energi yang sangat rendah, dengan panjang gelombang tinggi dan frekuensi rendah, seperti gelombang radio sampai ke energi yang sangat tinggi, dengan panjang gelombang rendah dan frekuensi tinggi seperti radiasi X-ray dan Gamma Ray.

Contoh spektrum elektromagnetik

Gelombang Radio
Gelombang radio dikelompokkan menurut panjang gelombang atau frekuensinya. Jika panjang gelombang tinggi, maka pasti frekuensinya rendah atau sebaliknya. Frekuensi gelombang radio mulai dari 30 kHz ke atas dan dikelompokkan berdasarkan lebar frekuensinya. 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 dan diterima oleh antena pula. Kamu tidak dapat mendengar radio secara langsung, tetapi penerima radio akan mengubah terlebih dahulu energi gelombang menjadi energi bunyi.
Gelombang mikro
Gelombang mikro (mikrowaves) adalah gelombang radio dengan frekuensi paling tinggi yaitu diatas 3 GHz. Jika gelombang mikro diserap oleh sebuah benda, maka akan muncul efek pemanasan pada benda itu. Jika makanan menyerap radiasi gelombang mikro, maka makanan menjadi panas dalam selang waktu yang sangat singkat. Proses inilah yang dimanfaatkan dalam microwave oven untuk memasak makanan dengan cepat dan ekonomis.
Gelombang mikro juga dimanfaatkan pada pesawat RADAR (Radio Detection and Ranging) RADAR berarti mencari dan menentukan jejak sebuah benda dengan menggunakan gelombang mikro. Pesawat radar memanfaatkan sifat pemantulan gelombang mikro. Karena cepat rambat glombang elektromagnetik c = 3 X 108 m/s, maka dengan mengamati selang waktu antara pemancaran dengan penerimaan.
Sinar Inframerah
Sinar inframerah meliputi daerah frekuensi 1011Hz sampai 1014 Hz atau daerah panjang gelombang 10-4 cm sampai 10-1 cm. jika kamu memeriksa spektrum yang dihasilkan oleh sebuah lampu pijar dengan detektor yang dihubungkan pada miliampermeter, maka jarum ampermeter sedikit diatas ujung spektrum merah. Sinar yang tidak dilihat tetapi dapat dideteksi di atas spektrum merah itu disebut radiasi inframerah.
Sinar infamerah dihasilkan oleh elektron dalam molekul-molekul yang bergetar karena benda diipanaskan. Jadi setiap benda panas pasti memancarkan sinar inframerah. Jumlah sinar inframerah yang dipancarkan bergantung pada suhu dan warna benda. 

Cahaya tampak
Cahaya tampak sebagai radiasi elektromagnetik yang paling dikenal oleh kita dapat didefinisikan sebagai bagian dari spektrum gelombang elektromagnetik yang dapat dideteksi oleh mata manusia. Panjang gelombang tampak nervariasi tergantung warnanya mulai dari panjang gelombang kira-kira 4 x 10-7 m untuk cahaya violet (ungu) sampai 7x 10-7 m untuk cahaya merah. Kegunaan cahaya salah satunya adlah penggunaan laser dalam serat optik pada bidang telekomunikasi dan kedokteran.

Sinar ultraviolet 
Sinar ultraviolet mempunyai frekuensi dalam daerah 1015 Hz sampai 1016 Hz atau dalam daerah panjang gelombagn 10-8 m 10-7 m. gelombang ini dihasilkan oleh atom dan molekul dalam nyala listrik. Matahari adalah sumber utama yang memancarkan sinar ultraviolet dipermukaan bumi,lapisan ozon yang ada dalam lapisan atas atmosferlah yang berfungsi menyerap sinar ultraviolet dan meneruskan sinar ultraviolet yang tidak membahayakan kehidupan makluk hidup di bumi.

Sinar X 
Sinar X mempunyai frekuensi antara 10 Hz sampai 10 Hz . panjang gelombangnya sangat pendek yaitu 10 cm sampai 10 cm. meskipun seperti itu tapi sinar X mempunyai daya tembus kuat, dapat menembus buku tebal, kayu tebal beberapa sentimeter dan pelat aluminium setebal 1 cm.    
Sinar Gamma
Sinar gamma mempunyai frekuensi antara 10 Hz sampai 10 Hz atau panjang gelombang antara 10 cm sampai 10 cm. Daya tembus paling besar, yang menyebabkan efek yang serius jika diserap oleh jaringan tubuh. 

Contoh penerapan gelombang elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari :
    1. Radio
Radio energi adalah bentuk level energi elektromagnetik terendah, dengan kisaran panjang gelombang dari ribuan kilometer sampai kurang dari satu meter. Penggunaan paling banyak adalah komunikasi, untuk meneliti luar angkasa dan sistem radar. Radar berguna untuk mempelajari pola cuaca, badai, membuat peta 3D permukaan bumi, mengukur curah hujan, pergerakan es di daerah kutub dan memonitor lingkungan. Panjang gelombang radar berkisar antara 0.8 – 100 cm.
    1. Microwave
Panjang gelombang radiasi microwave berkisar antara 0.3 – 300 cm. Penggunaannya terutama dalam bidang komunikasi dan pengiriman informasi melalui ruang terbuka, memasak, dan sistem PJ aktif. Pada sistem PJ aktif, pulsa microwave ditembakkan kepada sebuah target dan refleksinya diukur untuk mempelajari karakteristik target. Sebagai contoh aplikasi adalah Tropical Rainfall Measuring Mission’s (TRMM) Microwave Imager (TMI), yang mengukur radiasi microwave yang dipancarkan dari Spektrum elektromagnetik Energi elektromagnetik atmosfer bumi untuk mengukur penguapan, kandungan air di awan dan intensitas hujan.
    1. Infrared
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 menyembunyikan alarm. Remote control berkomunikasi 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.

d.      Ultraviolet

Sinar UV diperlukan dalam asimilasi tumbuhan dan dapat membunuh kuman-kuman penyakit kulit.

e.      Sinar X

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.

          III.      KESIMPULAN
Dari pembahasan di atas, dapat disimpulkan bahwa begitu besar peranan gelombang elektromagnetik yang bermanfaat dalam kehidupan kita sehari-hari, tanpa kita sadari keberadaannya.
Spektrum elektromagnetik adalah rentang semua radiasi elektromagnetik yang mungkin. Spektrum elektromagnetik dapat dijelaskan dalam panjang gelombang, frekuensi, atau tenaga per foton. Spektrum ini secara langsung berkaitan :
    * Panjang gelombang dikalikan dengan frekuensi ialah kecepatan cahaya: 300 Mm/s, yaitu 300 MmHz
    * Energi dari foton adalah 4.1 feV per Hz, yaitu 4.1µeV/GHz
    * Panjang gelombang dikalikan dengan energy per foton adalah 1.24 µeVm
Spektrum elektromagnetik dapat dibagi dalam beberapa daerah yang terentang dari sinar gamma gelombang pendek berenergi tinggi sampai pada gelombang mikro dan gelombang radio dengan panjang gelombang sangat panjang. Pembagian ini sebenarnya tidak begitu tegas dan tumbuh dari penggunaan praktis yang secara historis berasal dari berbagai macam metode deteksi. Biasanya dalam mendeskripsikan energi spektrum elektromagnetik dinyatakan dalam elektronvolt untuk foton berenergi tinggi (di atas 100 eV), dalam panjang gelombang untuk energi menengah, dan dalam frekuensi untuk energi rendah (? = 0,5 mm). Istilah “spektrum optik” juga masih digunakan secara luas dalam merujuk spektrum elektromagnetik, walaupun sebenarnya hanya mencakup sebagian rentang panjang gelombang saja (320 – 700 nm)[1].
Dan beberapa contoh spektrum elektromagnetik seperti :
(Radio Detection And Ranging),digunakan sebagai pemancar dan penerima gelombang.
Infra Merah
Dihasilkan dari getaran atom dalam bahan dan dimanfaatkan untuk mempelajari struktur molekul
Sinar tampak
mempunyai panjang gelombang 3990 Aº – 7800 Aº.
Ultra ungu
dimanfaatkan untuk pengenalan unsur suatu bahan dengan teknik spektroskopi.
sumber : http://brigittalala.wordpress.com/pesan-dan-kesan-mengikuti-pree-test-fisika/gelombang-elektromagnetik/