GELOMBANG

on Selasa, 16 Februari 2010

A. Definisi Gelombang
Bila kita amati gelombang air yang terbentuk, misalnya akibat batu dijatuhkan ke permukaan air, maka ada fenomena yang terlihat :
1). Ada asilasi atau getaran (tampak dari titik di permukaan aiar yang bergerak naik atau turun).
2). Adanya perambatan pada asilasi

Dua fenomena ini pasti diamati pada gelombang apa saja. Ketika kamu menggetarkan salah satu ujung tali, maka terlihat pula simpangan pada tali yang bergerak ke ujung tali yang lain. Namun bagian-bagian tali itu sendiri tidak bergerak bersama pola gelombang. Titik-titik pada medium perambatan gelombang hanya berisolasi di sekitar titik seimbangnya. Dari pengamatan tersebut kita dapat membuat definisi untuk gelombang.
Gelombang adalah asilasi yang berambat pada seuatu medium tanpa disertai perambatan bagian-bagian medium itu sendiri.

B. Jenis Gelombang
Jenis gelombang ada 2 yaitu :
- Jenis gelombang menurut zat antaranya.
- Jenis gelombang menurut arah getarannya
1. Gelombang menurut zat antaranya yaitu gelombang. Gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik.
a. Gelombang mekanik yaitu gelombang-gelombang yang dalam perambatannya atau perpindahannya membutuhkan medium pertama, contohnya gelombang tali, bunyi, air.
b. Gelombang elektromagnetik, yaitu gelombang-gelombang yang dalam perambatannya tidak membutuhkan medium. Gelombang elektromagnetik dikemukakan pertama kali oleh James Clerk Maxwell (1831-1879), seorang ahli fisika dari Skotlandia.

Gelombang listrik menghasilkan medan listrik dan medan magnet yang berubah-rubah secara periodeik. Antara medan listrik dan medan magnet mempunyai arah saling tegak lurus. Oleh karena itu gelombang elektromagnetik merupakan tranversal, kedua medan ini merambat denga cepat rambat sama dengan cepat rambat cahaya yaitu sekitar 3 x 108 m/s.
Rumus : Cepat rambat gelombang elektromagnetik

Keterangan nya :
C = cepat rambat gelombang elektromagnetik
a = panjang gelombang (meter)
T = Periode (sekon)
F = Frekwensi gelombang (hertz atau disingkat Hz)
Karena maka, c = a.f

Jenis-Jenis Gelombang Elektromagnetik
Jenis Gelombang Frekwensi Sumber
Ultraviolet 1015 – 1017 Hz Matahari dan logam
Bersuhu tinggi
x 1017 – 1019 Hz Tabung elektron
Inframerah 1012 – 1014 Hz Benda panas
Radar 1019 – 1012 Hz Induksi listrik
Gelombang elektromagnetik juga memiliki sifat-sifat nya :
1. Dapat merambat melalui ruang hampa udara
2. Dapat dipantulkan
3. Dapat dibiaskan

2. Menurut Arah Getarannya.
Menurut arah getarannya, gelombang dibedakan menjadi dua, yaitu gelombang transversal dan gelombang longitudinal
a. Gelombang Tranversal
Selain gelombang laut, kita juga sering mendengar istilah, gelombang bunyi dan gelombang pada tali.
Kita mengamati arah rambat gelombang Transversal pada tali
1). Ikatan tali disuatu tempat
2). Sentakan tali ke atas dan ke bawah masing-masing satu kali
3). Ulangi percobaan di atas dengan menyatakan tali dua kali, tiga kali, empat kali.
Gelombang yang merambat dengan arah tegak lurus terhadap arah getarannya disebut gelombang Tranversal misalnya gelombang pada permukaan air, gelombang pada tali, dan gelombang cahaya (gelombang elektromagnetik).

b. Gelombang Lungitudinal
Gelombang lungitudinal adalah gelombang yang merambat dengan araj rambat yang sama dengan arah getarannya.

c. Cepat rambat gelombang, panjang Gelombang, dan Frekuensi.
Panjang gelombang adalah jarak yang ditempuh oleh satu gelombang dalam satu periode. Panjang gelombang dalam a (lamda), satuannya meter.
Cepat rambat gelombang adalah jarak yang ditempuh oleh gelombang dalam waktu satu sekon, cepat rambat gelombang dinyatakan dalam V (velocity), satuannya m/s. Satu gelombang pada gelombang. Sedangkan pada gelombang lungitudinal, yang dimaksud dengan satu gelombang adalah satu rapatan dan satu renggangan berturut-turut.
Frekwensi gelombang adalah banyaknya gelombang yang terjadi dalam waktu satu sekon, diberi lambang (f) dengan satuan CPS (Cycle Per Secon) atau hertz.
Waktu yang diperlukan untuk melakukan satu gelombang disebut periode, dinyatakan dalam T dan satuannya sekon. Hubungan antara panjang rambat gelombang dinyatakan dalam rumus :

Oleh karena F = maka rumus tersebut dapat ditulis
Dengan :
a = panjang gelombang (m)
V = cepat rambat gelombang (m/s)
F = Frekwensi gelombang (Hz)
T = Periode gelombang (sekon).

GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

Pengertian Gelombang Elektromagnetik
Gelombang Elektromagnetik merupakan :
a. Gelombang Transversal.
b. Gelombang yang dapat merambat dengan kecepatan 3.108 m/s.
c. Gelombang yang dapat merambat di ruang hampa tanpa medium.
d. Medan listrik yang berubah menjadi medan magnet.

Definisi Gelombang Elektromagnetik
Gelombang Elektromagnetik adalah faktor-faktor dari panjang gelombang, frekuensi dan cepat rambat gelombang elektomagnetik atau hubungan antara cepat rambat gelombang yang dapat merambat pada ruang hampa dengan perkalian panjang gelombang beserta frekuensinya.
Persamaan Gelombang Elektromagnetik
Persamaannya adalah
I. c =f
= c : f
III. f = c : 
Keterangan :
C = Kelajuan (3.108 m/s)
F = frekuensi (Hz)
= panjang gelombang (m)

Tokoh Ilmuwan
Merupakan sosok yang telah berjasa dalam mengembangkan bidang Elektromagnetik, antara lain :
a. Hans Christian Oersted
b. James Clark Maxwell
c. Michael Faraday
d. Charles Augustin Coulomb
e. Heirich Rudolph hertz

Kecepatan Perambatan Gelombang Elektromagnetik
Bergantung pada dua besaran, yaitu:
a. Permitivitas Listrik ()
b. Permeabilitas magnetik (Mo)

Sprektrum Gelombang Elektromagnetik
Yaitu :
a. Untuk frekuensi dari tinggi ke rendah
1. Sinar Gamma : 1020 Hz – 1024 Hz
2. Sinar X : 1016 Hz – 1020 Hz
3. Ultraviolet : 1015 Hz – 1018 Hz
4. Cahaya tampak : 4.1014 Hz – 7,5.1014 Hz
5. Infra red : 1011 Hz – 1014 Hz
6. Gelombang Mikro : 108 Hz – 1012 Hz
7. Gelombang Radio : 104 Hz – 108 Hz

a. Untuk panjang gelombang dari tinggi ke rendah
1. Gelombang Radio : 3m – 1.500m
2. Gelombang Mikro : 3.10-14
3. Infra red : (7.10-7)m – 10-6m
4. Ultraviolet : 10-8 – 10-7m
5. Sinar X : (10-9 – 10-6)cm
6. Sinar Gamma : 3.10-12

Sifat – sifat Gelombang Elektromagnetik
Secara umum semua jenis gelombang memiliki sifat-sifat, antara lain :
a. Merupakan gelombang transversal.
b. Merambat lurus
c. Arah rambat tidak dapat dibelokkan dalam medan listrik dam medan magnet
d. Dapat dipantulkan (releksi)
e. Dapat melentur (difraksi)
f. Pembiasan
g. Dapat Berinteferensi
h. Dapat dipolarisasikan

Teori Maxwell

Berdasarkan pada, antara lain :
a. Hukum Coulomb dan Gauss
b. Hukum Bio-Savart
c. Hukum Faraday

Kesimpulan dari Tokoh Ilmuwan
Beberapa Tokoh yang memberikan kesimpulan, antara lain :
a. Hans Christian Oersted menyimpulkan bahwa arus listrik (muatan yang bergerak) menghasilakn medan magnet.
b. James Clark Maxwell menyimpulkan bahwa perubahan medan listrik menghasilkan medan magnet.
c. Michael Faraday menyimpulkan bahwa medan magnet yang berubah menghasilkan medan listrik yang berubah – ubah pula.

Hukum - Hukum Gelombang Elektromagnetik
Hukum – hukum itu, antara lain :
1. Muatan listrik dapat menimbulkan medan magnet disekitarnya (Hukum Bio-Savart).
2. Arus listrik yang mengalir menghasilkan medan magnet (Hukum Coulomb).
3. Perubahan medan magnet dapat menghasilkan medan listrik (Hukum Faraday)

Gelombang Mikro
Gelombang Mikro memiliki sifat, antara lain :
a. Menimbulkan efek panas jika berinteraksi dengan materi.
b. Mudah dipantulakan oleh benda berukuran beberapa meter karena panjang gelombangnya hanya beberapa sentimater.
Gelombang Mikro dimanfaatkan untuk beberapa hal, yaitu :
a. Memasak makanan pada microwave oven.
b. Menghitung jarak, memandu pendaratan pesawat saat cuaca buruk, memandu peluru kendali pda radar. Radar yang diperkuat disebut lidar (mirip laser, tetapi berasal dari gelombang mikro).
c. Mengirim laporan pada jaringan closed circuit television.