Jumat, 05 Februari 2021

MAKALAH INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

Nama : Suryati Solsepa

Kelas : XII MIPA 1

KATA PENGANTAR

“Bismillahirrahmanirrahim Assalamualaikum Wr. Wb”

Dengan penuh rasa ikhlas Kami mengucapkan Alhamdulillah sebagai wujud syukur kehadirat yang Maha Agung Allah SWT. Yang telah memberikan Kami petunjuk, kekuatan, dan kesabaran sehingga Kami dapat menyelesaikan makalah ini. Judul makalah ini yaitu: “PEMBAHASAN TENTANG INDUKSI ELEKTROMAGNETIK”

Pembuatan makalah ini merupakan suatu syarat untuk menambah pengetahuan tentang induksi elektromagnetik dan melengkapi Tugas Dalam Proses pembelajaran Fisika Elektronika..

Penulis menyadari bahwa masih terdapat kekurangan dalam makalah ini, untuk itu saran dan kritik yang sifatnya membangun sangat Kami harapkan untuk menjadi bahan acuan Kami ketika Kami berada di posisi yang sama.

Akhir kata penulis bersujud pada Allah SWT. Atas segala rahmat dan karunia-Nya yang telah diberikan kepada Kami. Semoga Kami dapat memanfaatkan ilmu yang telah diperoleh untuk kebaikan. Amin-Amin Ya Rabbal Alamin.

”Wabillahhitaufiq walihidaiyah Wassalamualaikum Wr. Wb”

Tanjung Balai Karimun, 02 februari 2021

Suryati Solsepa

PENDAHULUAN

MAGNET DAN LISTRIK

Keterkaitan antara magnet dan listrik ditemukan pertamakali oleh salah seorang ilmuan Fisika pada tahun 1820. Penemuan itu telah berhasil membuktikan bahwa arus listrik dapat menimbulkan sebuah medan magnet. Berawal dari penemuan itu, para ilmuan lain akhirnya berpikir bahwa ada kemungkinan besar hal sebaliknya juga dapat terjadi, yakni medan magnet menghasilkan arus listrik. Hingga pada tahun 1822 salah seorang ilmuan Fisika lain akhirnya berhasil membuktikan bahwa keyakinan sejumlah ilmuan itu benar, medan magnet juga dapat menghasilkan arus listrik. Hingga saat ini penemuan kedua ilmuan Fisika tersebut telah diterapkan di berbagai aplikasi di dunia kelistrikan. Berikut adalah dua ilmuan Fisika tersebut beserta penemuan yang mereka lakukan.

Hans Christian Oersted

Pada tahun 1820, Oersted melakukan sebuah percobaan terhadap arus listrik pada sebuah kabel. Oersted meletakkan kabel tersebut

tepat diatas sebuah kompas kecil dimana kabel tersebut dihubungkan pada power supply (gb.a). Pada awalnya

ia menduga bahwa arah jarum kompas tersebut akan memiliki arah yang sama dengan arah arus listrik yang melewati kabel, namun kemudian Orsted dikejutkan oleh sebuah kejadian dimana arah jarum kompas tersebut malah berubah arah menjauhi arus listrik pada kabel (gb.b). Tak hanya itu, Oersted juga menemukan bahwa setelah tidak ada arus listrik yang melewati kabel, gaya magnet yang bekerja pada kompas juga hilang.

Dari peristiwa itu akhirnya Oersted menyimpulkan bahwa gaya magnet yang bekerja pada kompas tersebut disebabkan oleh arus listrik pada kabel yang terletak tepat di kompas itu. Berawal dari penemuan ini, akhirnya Oersted melahirkan salah satu hukum fisika yang dikenal dengan nama right hand rule, yakni hukum sederhana unutk mengetahui arah medan magnet terhadap arah arus listrik. Selain itu Oersted

juga berhasil mengemukakan sebuah penemuan lain yakni Elektromagnetik, sebuah penemuan tentang arus listrik pada kumparan yang dapat menimbulkan sebuah magnet permanen yang lengkap dengan kutubnya.

Michael Faraday

Penemuan Oersted telah membuat Faraday berpikir bahwa jikalau arus listrik dapat meghasilkan medan magnet, maka hal sebaliknya juga sangat mungkin dapat terjadi. Hingga pada tahun 1822, Farad menuliskan sebuah penemuan barunya pada buku catatannya yakni penemuan yang

dapat mengubah magnet menjadi energi listrik. Percobaan demi percobaan ia lakukan hingga akhirnya penemuan itu berhasil ia dapatkan setelah hampir sepuluh tahun.

Penemuan Farrad itu ia dapatkan dari pengujian sebuah kabel yang melewati medan magnet, dimana kabel itu dihubungkan pada Galvanometer. Namun ternyata kabel itu tidak dapat begitu saja memiliki arus listrik, sekalipun sudah diletakkan di medan magnet. Kabel itu ternyata harus digerakkan keatas atau kebawah hingga memutus garis medan magnet. Farad kemudian menyimpulkan bahwa medan magnet dapat menimbulkan mutan listrik jika terjadi pergerakan relative antara kabel dan magnet. Proses menghasilkan arus listrik pada rangkaian yang berasal dari magnet itulah yang dinamakan sebagai Induksi Elektromagnetik.

MATERI

INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

Kesimpulan Farad terait Elektromagnetik juga memperkenalkan suatu besaran yang dinamakan fluks magnetik. Fluks magnetik ini menyatakan jumlah garis-garis gaya magnet yang mempengaruhi Indusksi Elektromagnetik. Farad kemudian menuliskannya dalam sebuah perumusan

Φ = B A cos θ

Φ= fluks magnetik (weber atau Wb) B = induksi magnetik (Wb/m²)

A = luas penampang (m²)

cos θ = Sudut antara induksi magnet dan normal bidang

Sehingga dari perumusan diatas dapat diketahui bahwa Induksi Elektromagnetik dapat dilaksanakan dalam berbagai metode yakni:

- Menggerakkan loop / penghantar di dalam medan magnet sehingga menghasil perubahan luas penampang.

- Menggerakkan batang magnet terhadap kumparan sehingga menghasilkan perubahan garis garis gaya magnet (B).

- Kumparan / penghantar berputar pada medan magnet yang menghasilkan perubahan sudut. (θ)

■ GGL Induksi

Istilah GGL Induksi sering kita dengar dalam metode Induksi Elektromagnetik dengan menggerakkan batang magnet dalam kumparan. Ketika kutub utara batang magnet digerakkan masuk kedalam kumparan, maka jumlah garis-garis gaya magnet yang terdapat pada kumparan akan bertambah banyak. Bertambahnya jumlah garis gaya pada ujung-ujung kumparan inilah yang dinamakan Gaya Gerak Listrik (GGL) Induksi.

Arus listrik bisa terjadi jika pada ujung-ujung kumparan terdapat GGL Induksi. Namun, jarum galvanometer yang dihubungkan pada kumparan hanya bergerak saat magnet digerakkan keluar masuk kumparan. Sehingga Arus listrik hanya timbul pada saat magnet bergerak. Jika magnet diam di dalam kumparan, maka di ujung kumparan tidak terjadi arus listrik.

- Penyebab Terjadinya GGL Induksi

a) Kutub utara batang magnet digerakkan masuk kedalam kumparan

b) Kutub utara batang magnet digerakkan keluar dari dalam kumparan

Ketika kutub utara magnet batang digerakkan keluar dari dalam kumparan, jumlah garis-garis gaya magnet yang terdapat di dalam kumparan berkurang. Berkurangnya jumlah garis-garis gaya ini juga menimbulkan GGL induksi pada ujung-ujung kumparan.

c) Kutub utara batang magnet diam di dalam kumparan

Ketika kutub utara magnet batang diam di dalam kumparan, jumlah garis- garis gaya magnet di dalam kumparan tidak terjadi perubahan (tetap). Karena jumlah garis-garis gaya tetap, maka pada ujung-ujung kumparan tidak terjadi GGL induksi.

- Faktor yang Mempengaruhi Besar GGL Induksi

a. Kecepatan gerakan magnet atau kecepatan perubahan jumlah garis-garis gaya magnet.

b. Jumlah lilitan kumparan.

c. Medan magnet.

Faktor tersebut dirumuskan dalam sebuah persamaan

є = -N ( ΔΦ / Δt )

є = ggl induksi (volt)

N = jumlah lilitan (tanda negative didapatkan dari pernyataan Hukum Lenz) ΔΦ / Δt = laju perubahan fluks magnetic

- Second Right-Hand Rule

Sesuai dengan hukum Lenz maka akan timbul induksi magnet yang menantang sumber. Arah induksi magnet (B) ini dapat digunakan untuk menentukan arah arus induksi yakni dengan menggunkan second right-hand rule, seperti pada gambar disamping. Ibu jari sebagai arah arus induksi, sedangkan empat hari lain sebagai arah B.

■ GGL Induksi Pada Penghantar yang Bergerak Dalam Medan Magnet

Penghantar yang bergerak dalam medan magnet dengan kecepatan (v) akan menyapu luasan yang terus berubah. Perubahan luas inilah yang menyebabkan terjadinya induksi magnetik pada ujung-ujung penghantar. Induksi magnetik ini juga disebut sebagai GGL Induksi. Perumusan GGL Induksi yang terjadi pada penghantar yang bergerak dalam medan magnet dinyatakan sebagai berikut:

є = B l v sin θ

є = ggl induksi (volt)

B = induksimagnet (Wb/m²)

l = panjang penghantar (m)

v sin θ = kecepatan gerak penghantar terhadap medan magnet (m/s)

- Fourth Right-Hand Rule

Ketika Induksi Elektromagnetik diperoleh dengan cara menggerakkan loop, maka arah dari arus listrik yang dihasilkan dapat ditentukan dengan menggunkan Fourth Right-Hand Rule (seperti gambar samping). Ibu jari sebagai arah gerak penghantar, empat jari lain sebagai arah induksi magnet, sedangkan telapak sebagai arah Gaya Lorentz.

■ GGL Induksi Pada Generator

Seperti yang dijelaskan sebelumnya, ada tiga metode yang dapat dilakukan untuk melakukan induksi elektromagnetik. Salah satunya adalah dengan memutar penghantar / kumparan pada medan magnet. Prinsip inilah yang digunakan dalam pross kerja generator. metode ini adalah induksi magnet yang dihasilkan dari perubahan sudut. Besar GGL Induksi dapat ditentukan dari rumus sebagai berikut:

є = N B A ω

є = ggl induksi (volt) N = jumlah lilitan

B = induksi magnet (Wb/m²)

A = luas penampang (m²)

ω = kecepatan sudut penghantar (rad/s)

■ Induksi Diri Pada Selenoida

Pada Elektromagnetik kita mengenal bahwa selenoida atau kumparan yang dialiri arus listrik dapat menimbulkan sebuah medan megnet permanent lengkap degan kutubnya.

Sehingga jika terjadi perubahan arus

listri yang mengaliri selenoida maka pada kumparan juga akan terjadi perubahan fluks magnetik. Perubahan fluks magnetik inilah yang disebut sebagai induksi diri. Oleh karena itu selenoida disebut sebagai induktor.

Besar perubahan fluks magnetik sebanding dengan perubahan arus listrik pada selenoida tersebut, sehingga dapat dirumuskan:

є = -L ( Δi / At)

є = ggl induksi diri (volt)

Δi / Δt = perubahan kuat arus tiap satuan waktu L = induktansi diri (henry)

Kemudian L dapat dirumuskan lebih lanjut dalam persamaan

L = ( μ N² A ) / l

μ = 4π.10 Wb/A/m N = jumlah lilitan

A = luas penampang inductor

l = panjang inductor (m)

■ Transformator

Transformator dirancang dari dua kumparan untuk dapat menimbulkan induksi timbal balik. Induksi timbale balik pada travo akan menimbulkan arus induksi pada kumparan sekundernya. Kuat arus dan tegangan yang dihasilkan tergantung pada jumlah lilitan. Pada transformator dinyatan pada rumus berikut ini :

I = Kuat Arus

V = Tegangan

N = Jumlah lilitsn

APLIKASI

PENERAPAN INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

Induksi Elektromagnetik telah digunakan untuk memenuhi berbagai kebutuhan manusia di segala sektor, termasuk didalamnya adalah sektor industri maritim. Berikut ini adalah beberapa aplikasi penerapan Induksi Elektromagnetik di kehidupan sehari-hari.

■ Aplikasi di Industri Maritim

Pernahkah kita bertanya bagaimana kita dapat menggunkan listrik di kapal, sekalipun kapal tersebut tidak mendapatkan pasokan listrik dari perusahaan pembangkit listrik seperti

PLN? Jawabannya adalah, kapal tesebut menggunakan generator sebagai sumber penghasil listriknya. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa prinsip kerja generator adalah menggunkan metode Induksi Elektromagnetik. Generator merubah energi kinetik menjadi energi listrik.

Generator listrik memiliki jumlah kumparan penghantar yang banyak dan diletakkan di medan magnet yang sangat kuat. Kumparan ini adalah bagian dari generator yang bergerak, dan disebut sebagai rotor. Sedangkan magnet disebut sebagai bagian generator yang diam atau disebut stator. Kemudian kumparan ini berputar di medan magnet dan memotong garis gaya medan magnet sehingga terjadilah GGL Induksi. Kumparan penghantar itu disambungka pada rangkaian tertutup sehingga GGL Induksi tersebut menghasilkan arus listrik

Aplikasi di Kehidupan Sehari-hari

Kita pasti sudah sering mendengar peralatan elektronik bernama travo. Travo digunakan sebagai alat untuk meurunkan (step down travo) dan menaikkan tegangan (step down travo). Travo adalah alat dengan prinsip kerja transformater yang menggunakan Induksi Elektromagnetik. Hampir semua peralatan elektronik memasang komponen transformator pada rangkaian didalamnya.

DAFTAR PUSTAKA

Damari, Ari. Handayani, Sri. 2009. Fisika SMA Kelas XII. Jakarta : Depdiknas. Physics, Prinsiple and Problems. Ohio : Glencoe Science

Wikipedia.org dan sumber internet lain.

MAKALAH FISIKA RADIASI ELEKTROMAGNETIK - CEJ

MAKALAH FISIKA

RADIASI ELEKTROMAGNETIK

Nama : Cahaya Eka Juniarti

Kelas : 12 mipa 2

KATA PENGANTAR

Dengan menyebut nama Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang. Kami panjatkan puja dan puji syukur atas kehadirat-Nya yang telah melimpahkan rahmat, hidayah, dan inayah-Nya kepada kami, sehingga kami dapat menyelesaikan makalah Fisika ini. Sholawat serta salam semoga selalu tercurah kepada junjungan kita Nabi Besar Muhammad SAW, beserta keluarga, para sahabat, dan juga kita semua para umatnya sampai akhir zaman.

Makalah ini kami buat sebagai tugas mata pelajaran Fisika kelas XII semester genap, dengan judul makalah “Radiasi Elektromagnetik”, yang kami susun dengan maksimal dan mendapatkan bantuan dari berbagai pihak sehingga dapat memperlancar pembuatan makalah ini. Untuk itu kami menyampaikan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu di makalah ini.

Terlepas dari semua itu. Kami menyadari sepenuhnya bahwa masih ada kekurangan baik dari segi susunan kalimat maupun tata bahasanya. Oleh karena itu, kami menerima segala saran dan kritik dari pembaca agar kami dapat memperbaiki makalah fisika ini. Semoga makalah Fisika tentang Radiasi Elektromagnetik ini bisa bermanfaat bagi kami khususnya dan bagi para pembaca pada umumnya. Terima Kasih.

Tanjung Balai Karimun, 02 Februari 2021

Cahaya Eka J

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR…………………………………………………………………. 1

DAFTAR ISI…………………………………………………………………………… 2

BAB 1 : PENDAHULUAN……………………………………………………………. 3

1. Latar Belakang………………………………………………………………….. 3

2. Rumusan Masalah………………………………………………………………. 4

BAB 2 : PEMBAHASAN……………………………………………………………… 5

A. Pengertian Radiasi (Gelombang) Elektromagnetik…………………………….. 5

B. Hipotesis Maxwell Tentang Gelombang Elektromagnetik……………………... 5

C. Sifat-Sifat Gelombang Elektromagnetik……………………………………....... 7

D. Spektrum Elektromagnetik…………………………………………………....... 7

1. Gelombang Radio…………………………………………………………… 8

2. Gelombang Televisi………………………………………………………… 10

3. Gelombang Mikro…………………………………………………………... 11

4. Sinar Inframerah……………………………………………………………. 12

5. Sinar Tampak atau Cahaya Tampak………………………………………… 15

6. Sinar Ultraviolet…………………………………………………………….. 16

7. Sinar-X……………………………………………………………………… 17

8. Sinar Gamma……………………………………………………………….. 18

E. Bahaya Radiasi Elektromagnetik……………………………………………….. 19

BAB 3 : PENUTUP…………………………………………………………………….. 20

1. Kesimpulan……………………………………………………………………… 20

2. Saran……………………………………………………………………………. 20

Daftar Pustaka………………………………………………………………………….. 21

BAB 1

PENDAHULUAN

1. Latar Belakang

Dengan adanya kemajuan teknologi saat ini yang 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.

Terjadinya gelombang elektromagnetik, arus listrik dapat menghasilkan (menginduksi) medan magnet. Ini dikenal sebagai gejala induksi magnet. Peletak dasar konsep ini adalah Oersted yang telah menemukan gejala ini secara eksperimen dan dirumuskan secara lengkap oleh Ampere. Gejala induksi magnet dikenal sebagai Hukum Ampere. Kedua, medan magnet yang berubah-ubah terhadap waktu dapat menghasilkan (menginduksi) medan listrik dalam bentuk arus listrik. Gejala ini dikenal sebagai gejala induksi elektromagnet. Konsep induksi elektromagnet ditemukan secara eksperimen oleh Michael Faraday dan dirumuskan secara lengkap oleh Joseph Henry. Hukum induksi elektromagnet sendiri kemudian dikenal sebagai Hukum Faraday-Henry. Dari kedua prinsip dasar listrik magnet di atas dan dengan mempertimbangkan konsep simetri yang berlaku dalam hukum alam,

James Clerk Maxwell mengajukan suatu usulan. Usulan yang dikemukakan Maxwell, yaitu bahwa jika medan magnet yang berubah terhadap waktu dapat menghasilkan medan listrik maka hal sebaliknya boleh jadi dapat terjadi. Dengan demikian Maxwell mengusulkan bahwa medan listrik yang berubah terhadap waktu dapat menghasilkan (menginduksi) medan magnet. Usulan Maxwell ini kemudian menjadi hukum ketiga yang menghubungkan antara kelistrikan dan kemagnetan. Jadi, prinsip ketiga adalah medan listrik yang berubah-ubah terhadap waktu dapat menghasilkan medan magnet. Prinsip ketiga ini yang dikemukakan oleh Maxwell pada dasarnya merupakan pengembangan dari rumusan hukum Ampere. Oleh karena itu, prinsip ini dikenal dengan nama Hukum Ampere- Maxwell. Dari ketiga prinsip dasar kelistrikan dan kemagnetan di atas, Maxwell melihat adanya suatu pola dasar. Medan magnet yang berubah terhadap waktu dapat membangkitkan medan listrik yang juga berubah-ubah terhadap waktu, dan medan listrik yang berubah terhadap waktu juga dapat menghasilkan medan magnet. Jika proses ini berlangsung secara kontinu maka akan dihasilkan medan magnet dan medan listrik secara kontinu. Jika medan magnet dan medan listrik ini secara serempak merambat (menyebar) di dalam ruang ke segala arah maka ini merupakan gejala gelombang. Gelombang semacam ini disebut gelombang elektromagnetik karena terdiri dari medan listrik dan medan magnet yang merambat dalam ruang.

Pada mulanya gelombang elektromagnetik masih berupa ramalan dari Maxwell yang dengan intuisinya mampu melihat adanya pola dasar dalam kelistrikan dan kemagnetan. Kenyataan ini menjadikan J C Maxwell dianggap sebagai penemu dan perumus dasar-dasar gelombang elektromagnetik.

Ramalan Maxwell tentang gelombang elektromagnetik ternyata benar-benar terbukti. Adalah Heinrich Hertz yang membuktikan adanya gelombang elektromagnetik melalui eksperimennya. Eksperimen Hertz sendiri berupa pembangkitan gelombang elektromagnetik dari sebuah dipol listrik (dua kutub bermuatan listrik dengan muatan yang berbeda, positif dan negatif yang berdekatan) sebagai pemancar dan dipol listrik lain sebagai penerima. Antena pemancar dan penerima yang ada saat ini menggunakan prinsip seperti ini.

Melalui eksperimennya ini Hertz berhasil membangkitkan gelombang elektromagnetik dan terdeteksi oleh bagian penerimanya. Eksperimen ini berhasil membuktikan bahwa gelombang elektromagnetik yang awalnya hanya berupa rumusan teoritis dari Maxwell, benar-benar ada sekaligus mengukuhkan teori Maxwell tentang gelombang elektromagnetik.

1. Rumusan Masalah

Untuk mempermudah pembahasan dalam penulisan laporan ini, penulis perlu membatasi masalah-masalah yang akan dibahas sehingga akan terfokus pada pokok pembahasan.

Penulis menyajikan rumusan masalah sebagai berikut:

ü Apakah pengertian dari Gelombang Elektromagnetik?

ü Jelaskan tentang spektrum gelombang elektromagnetik ?

ü Apa saja contoh dan penerapan masing-masing Gelombang Elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari?

ü Apakah kegunaan gelombang elektromagnetik ?

BAB 2

PEMBAHASAN

A. Pengertian Radiasi Elektromagnetik

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.

A. Hipotesis Maxwell Tentang Gelombang Elektromagnetik

Keberadaan gelombang elektromagnetik didasarkan pada hipotesis Maxwell “ James Clark Maxwell ” dengan mengacu pada 3 fakta relasi antara listrik dan magnet yang sudah ditemukan:

1. Percobaan Oersted yang berhasil membuktikan : arus listrik dalam konduktor menghasilkan medan magnet disekitarnya (jarum kompas menyimpang bila di dekatkan pada kawat yang dialiri arus listrik).

2. Percobaan Faraday yang berhasil membuktikan batang konduktor yang menghasilkan GGL induksi pada kedua ujungnya bila memotong medan magnet

3. Percobaan Faraday yang menunjukkan perubahan fluks magnetik pada kumparan menghasilkan arus induksi dalam kuparan tersebut. Didasarkan pada penemuan Faraday “Perubahan Fluks magnetik dapat menimbulkan medan listrik” dan arus pergeseran yang sudah dihipotesakan Maxwell sebelumnya, maka Maxwell mengajukan suatu hipotesa baru : “Jika perubahan fluks magnet dapat menimbulkan medan listrik maka perubahan Fluks listrik juga harus dapat menimbulkan medan magnet” Hipotesa ini dikenal dengan sifat simetri medan listrik dengan medan magnet.

Bila Hipotesa Maxwell benar, konsekuensinya perubahan medan listrik akan mengakibatkan medan magnet yang juga berubah serta sebaliknya dan keadaan ini akan terus berulang. Medan magnet atau medan listrik yang muncul akibat perubahan medan listrik atau medan magnet sebelumnya akan bergerak (merambat) menjauhi tempat awal kejadian. Perambatan medan listrik dan medan magnet inilah yang disebut sebagai gelombang elektromagnetik.

Di luar dugaan Maxwell, ternyata kecepatan rambat gelombang di ruang hampa, seperti yang telah di hitung sebelumnya sama dengan kecepatan cahaya. Atas dasar teori yang digunakannya tersebut, Maxwell berkesimpulan bahwa caya termasuk gelombang elektromagnetik.

Kebenaran Hipotesa Maxwell tentang adanya gelombang elektromagnetik pada akhirnya dibuktikan oleh “ Heinrich Hertz”. Cahaya yang tampak oleh mata bukan semata jenis yang memungkinkan radiasi elektromagnetik. Pendapat James Clerk Maxwell menunjukkan bahwa gelombang elektromagnetik, berbeda dengan cahaya yang tampak oleh mata. Dalam gelombang elektromagnetik bisa saja terdapat panjang gelombang dan frekuensi. Kesimpulan teoritis ini secara mengagumkan diperkuat oleh penemuan Heinrich Hertz, yang sanggup menghasilkan kedua gelombang yang tak 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. Kini, gelombang elektromagnetik digunakan juga dalam televisi, sinar X, sinar gamma, sinar infra, sinar ultraviolet adalah contoh-contoh dari radiasi elektromagnetik. Semuanya bisa dipelajari lewat hasil pemikiran Maxwell.

B. Sifat-Sifat Gelombang Elektromagnetik

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 (refleksi), pembiasan (refraksi),perpaduan (interferensi),dan lenturan atau hamburan (difraksi). Selain itu juga mengalami peristiwa polarisasi karena termasuk gelombang transversal.

5. Cepat rambat gelombang elektromagnetik hanya bergantung pada sifat-sifat listrik dan magnetik medium yang ditempuhnya.

6. Dapat merambat dalam ruang hampa (tidak membutuhkan medium dalam perambatannya).

7. Dalam ruang hampa kecepatannya 3 x 10⁸ m/s.

8. Tidak dipengaruhi medan magnetik dan medan listrik karena gelombang elektromagnetik tidak bermuatan listrik.

9. Dapat mempengaruhi pelat film.

C. Spektrum Elektromagnetik

Spektrum adalah sebuah kata lain yang berarti “hantu” atau bayangan hitam. Kata Spektrum pertama kali digunakan oleh Isaac Newton pada tahun 1671. Untuk menjelaskan bayangan sinar yang dibentuk oleh prisma menyerupai pelangi yang berwarna warni seperti lagu anak TK “pelangi-pelangi” yang dinamakan spektrum gelombang elektromagnetik.

Spektrum gelombang elektromagnetik terdiri atas tujuh macam gelombang yang dibedakan berdasarkan frekuensi serta panjang gelombang tetapi cepat rambat di ruang hampa adalah sama. Yaitu c =3 x 10⁸ m/s. Seperti yang sudah dibahas dalam teori Maxwell tentang gelombang elektromagnetik. frekuensi gelombang terkecil adalah gelombang cahaya serta panjang gelombang terbesar sedangkan frekuensi terbesar adalah sinar gamma serta panjang gelombang terpendek.

Urutannya adalah:

v radio dan televisi

v gelombang gelombang mikr

v infra merah

v cahaya tampak

v ultraviolet

v siar x

v sinar gamma

Biasanya dalam mendeskripsikan energi spektrum elektromagnetik dinyatakan dalam elektronvolt untuk foton berenergi tinggi (diatas 100 eV), dalam panjang gelombang untuk energi menengah, dan dalam frekuensi untuk energi rendah (l ³ 0.5 mm). Hubungan antara frekuensi (f), panjang gelombang (l), dan kecepatan elektromagnetik (c) memenuhi persaamaan berikut : C = f.l. Di dalam ruang hampa nilai c adalah tetap, sedangkan nilai f bergantung nilai l. Jika l kecil, maka f besar atau sebaliknya untuk nilai l besar. Nilai f menjadi kecil.

1. Gelombang Radiasi

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.

Proses 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 dan diterima oleh antena pula.

Penemuan Gelombang Radio

Orang pertama yang memberi petunjuk tentang kemungkinan adanya gelombang lain yang lebih panjang dari gelombang inframerah adalah James Clerk Maxwell, ahli lisika dari Skotlandia. Pada tahun 1864 ia menerbitkan beberapa makalah yang membahas tentang sifat cahaya dan menunjukkan secara teori bahwa sifat tersebut merupakan suatu gerakan gelombang magnet dan gelombang listrik. Maxwell berpendapat bahwa gelombang-gelombang tersebut dapat meluas jauh di luar gelombang lnframerah. la juga mengemukakan bahwa muatan listrik yang bergetar dapat menimbulkan gelornbann seperti tersebut di atas dan gelombang itu berjalan melintasi angkasa dengan kecepatan cahaya lebih dari 300.000 km/dt.

Orang yang penama kali mertemukan gelombang tersebut secara percobaan adalah Elihu Thomson. Dia adalah seorang guru di Sekolah Menengah Central Philadelpia. Pada tahun 1871, Elihu mengadakan percobaan dengan percikan listrik tegangan tinggi yang dapat meloncat melintasi celah beberapa cm. Elihu rnenyambung salah satu dari ujung yang dilewaii arus listrik ke sebuah pipa air dan uiung yang lain ke bagian atas meja logam. Pada waktu percikan-percikan timbul, ia mernbuktikan bahwa ia dapat pergi ke bagian-bagian gedung yang lebih jauh, memegang mata pisau dekat benda logam, dan menarik peicikan-percikan darinya

Pemanfaatan Gelombang Radio

No	Nama	Singkatan	Frekuensi	Panjang Gelombang	Manfaat
1.	Extremely Low Frequency	ELF	(3 – 30) Hz	(10⁵ – 10⁴) km	Komunikasi dengan bawah laut
2.	Super Low Frequency	SLF	(30 – 300) Hz	(10⁴ – 10³) km	Komunikasi dengan bawah laut
3.	Ultra Low Frequency	ULF	(300 – 3000) Hz	(10³ – 10²) km	Komunikasi di dalam pertambangan
4.	Very Low Frequency	VLF	(3 – 30) KHz	(10² – 10⁴) km	Komunikasi di bawah laut
5.	Low Frequency	LF	(30 – 300) KHz	(10 – 1) km	Navigasi
6.	Medium Frequency	MF	(300 – 3000) KHz	(1 – 10^–1) km	Siaran radio AM
7.	High Frequency	HF	(3 – 30) MHz	(10^–1 – 10^–2) km	Radio amatir
8.	Very High Frequency	VHF	(30 – 300) MHz	(10^–2 – 10^–3) km	Siaran radio FM dan televise
9.	Ultra High Frequency	UHF	(300 – 3000) MHz	(10^–3 – 10^–4) km	Televisi danhandphone
10.	Super High Frequency	SHF	(3 – 30) GHz	(10^–4 – 10^–5) km	Wireless LAN
11.	Extremely High Frequency	EHF	(30 – 300) GHz	(10^–5 – 10^–6) km	Radio astronomi

Kerugian Gelombang Radio

1. Induksi gelombang elektromagnetik yang ditimbulkan dari radiasi gelombang radio

2. Induksi gelombang elektromagnetik dapat memengaruhi ion positif dan ion negatif di sekeliling pancaran radiasinya.

3. Dalam tubuh manusia, terkandung ion-ion yang bermuatan positif dan negatif. Muatan atau ion positif dan negatif di dalam tubuh mengalami keseimbangan apabila tidak mendapat pengaruh terutama dari radiasi gelombang elektromagnetik. Jika pengaruh radiasi tersebut telah melebihi batas ambang yang dapat diterima oleh tubuh manusia, akan terjadi ketidakseimbangan muatan (ion) di dalam tubuh manusia yang kemudian akan berakibat pada terganggunya fungsi-fungsi organ tubuh ataupun metabolisme yang ada di dalam tubuh manusia.

4. Jika hal ini terjadi terus menerus dalam jangka waktu yang lama, kesehatan orang tersebut akan terganggu atau sakit

2. Gelombang Televisi

Gelombang televisi lebih tinggi frekuensinya dari gelombang radio FM. Sebagaimana gelombang radio FM, gelombang televisi membawa informasi gambar dan suara. Gelombang Televisi merambat pada frekuensi 100,000 Hz sampai 100,000,000,000 Hz, sementara gelombang audio merambat pada frekuensi 20 Hz sampai 20,000 Hz. Pada siaran Televisi, gelombang audio dan video tidak ditransmisikan langsung melainkan ditumpangkan pada gelombang Televisi yang akan merambat melalui ruang angkasa.

Proses Gelombang Televisi

Gelombang ini tidak dipantulkan oleh ionosfer bumi, sehingga diperlukan penghubung dengan satelit atau di permukaan bumi untuk tempat yang sangat jauh. Misalnya di wilayah Bukittinggi dibangun sebuah stasiun penghubung (relay) yang letaknya dipuncak Gunung Marapi.

Penemu Gelombang Televisi

Penemu asal Skotlandia, John Logie Baird berhasil menunjukan cara pemancaran gambar-bayangan bergerak di London pada tahun 1925, diikuti gambar bergerak monokrom pada tahun 1926. Cakram pemindai Baird dapat menghasilkan gambar beresolusi 30 baris (cukup untuk memperlihatkan wajah manusia) dari lensa dengan spiral ganda.

Manfaat Gelombang Televisi

1. memancarkan jenis suara stereo

2. memancarkan bunyi keliling di banyak negara

Kerugian Gelombang Televisi

1. perlu adanya antenna antenna atau pemancar penghubung karena jangkauannya sempit

2. semakin tingginya risiko kanker kolorektal, endometrial, ovarium, dan prostat

3. semakin tinggi resiko terkena kardiovaskular

1. Gelombang Mikro

Panjang gelombangnya kira-kira 3 mm. Gelombang mikro disebut juga sebagai gelombang radio super high frequency, gelombang radio super high frequency. merupakan gelombang elektromagnetik dengan frekuensi sekitar Hz. Panjang gelombangnya kira-kira 3 mm.

Proses Gelombang Mikro

Gelombang elektromagnetik dilepaskan oleh pemancar. Apabila mengenai suatu benda yang terbuat dari logam, maka gelombang tersebut akan dipantulkan yang kemudian gelombang tersebut akan diterima oleh radar.

Penemuan Gelombang Mikro

Tahun 1888, Heinrich Hertz adalah orang pertama yang mendemonstrasikan kewujudan gelombang elektromagnet dengan membina sebuah alat yang menghasilkan dan mengesan gelombang mikro di kawasan UHF.

11.

Manfaat Gelombang Mikro

1. Gelombang mikro ini dimanfaatkan pada pesawat radar (radio detection and ranging).

2. Gelombang radar diaplikasikan untuk mendeteksi suatu objek,

3. memandu pendaratan pesawat terbang,

4. membantu pengamatan di kapal laut dan pesawat terbang pada malam hari atau cuaca kabut,

5. Serta untuk menentukan arah dan posisi yang tepat.

6. Gelombang ini dimanfaatkan dalam alat microwave,

7. Analisis struktur molekul dan atomik.

Kerugian Gelombang Mikro

· Kesehatan

mengkonsumsi makanan yang diproses dengan microwave oven secara terus menerus menyebabkan :

1. Kerusakan otak yang menetap karena impuls listrik di otak mengalami ‘hubungan pendek’ ( kortsluiting ) melalui de – polarisasi dan de – magnetisasi jaringan otak.

2. Tubuh manusia tidak mampu memetabolisir ( memecah dan mengeluarkan ) produk sampingan yang tidak dikenal dalam makanan yang diproses dengan microwave.

3. Produksi hormon laki – laki dan perempuan diubah menjadi terhalang.

4. Semua mineral, vitamin dan zat gizi menjadi menurun atau berubah sifatnya sehingga tubuh tidak dapat menyerap maupun memecahnya.

5. Mineral yang terkandung dalam sayuran diubah menjadi radikal bebas yang menimbulkan kanker.

2. 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.

Proses Sinar Inframerah

Frekuensi gelombang ini dihasilkan oleh getaran-getaran elektron pada suatu atom atau bahan yang dapat memancarkan gelombang elektromagnetik pada frekuensi khas.

Penemu Inframerah

Sir William Herschell, seorang astronom kerajaan Inggris secara tidak sengaja ketika william sedang melakukan penelitian untuk mencari bahan penyaring optik.

Manfaat Sinar Inframerah

A. Kesehatan

Mengaktifkan molekul air dalam tubuh. Hal ini disebabkan karena inframerah mempunyai getaran yang sama dengan molekul air. Sehingga, ketika molekul tersebut pecah maka akan terbentuk molekul tunggal yang dapat meningkatkan cairan tubuh.
Meningkatkan sirkulasi mikro. Bergetarnya molekul air dan pengaruh inframerah akan menghasilkan panas yang menyebabkan pembuluh kapiler membesar, dan meningkatkan temperatur kulit, memperbaiki sirkulasi darah dan mengurani tekanan jantung.
Mengembangkan Ph dalam tubuh. Sinar inframerah dapat membersihkan darah, memperbaiki tekstur kulit dan mencegah rematik karena asam urat yang tinggi.

B. Bidang komunikasi

· Penerapan sistem sensor infra ini sangat bermanfaat sebagai pengendali jarak jauh, alarm keamanan, dan otomatisasi pada sistem. Adapun pemancar pada sistem ini terdiri atas sebuah LED (Lightemitting Diode)infra merah yang telah dilengkapi dengan rangkaian yang mampu membangkitkan data untuk dikirimkan melalui sinar inframerah, sedangkan pada bagian penerima biasanya terdapatfoto transistor, fotodioda, atau modulasi infra merah yang berfungsi untuk menerima sinar inframerah yang dikirimkan oleh pemancar.

· Untuk pencitraan pandangan seperti nightscoop

· Inframerah digunakan untuk komunikasi jarak dekat, seperti pada remote TV. Gelombang inframerah itu mudah untuk dibuat, harganya relatif murah, tidak dapat menembus tembok atau benda gelap, serta memiliki fluktuasi daya tinggi dan dapat diinterfensi oleh cahaya matahari.

· Sebagai alat komunikasi pengontrol jarak jauh. Inframerah dapat bekerja dengan jarak yang tidak terlalu jauh (kurang lebih 10 meter dan tidak ada penghalang)

C. Bidang keruangan

Inframerah yang dipancarakan dalam bentuk sinar infra merah terhadap suatu objek, dapat menghasilkan foto infra merah. Foto inframerah yang bekerja berdasarkan pancaran panas suatu objek dapat digunakan untuk membuat lukisan panas dari suatu daerah atau objek. Hasil lukisan panas dapat menggambarkan daerah mana yang panas dan tidak. Suatu lukisan panas dari suatu gedung dapat digunakan untuk mengetahui dari zona bagian mana dari gedung itu yang menghasilkan panas berlebihann sehingga dapat dilakukan perbaikan-perbaikan yang diperlukan.

D. Bidang Industri

· Lampu inframerah. Merupakan lampu pijar yang kawat pijarnya bersuhu di atas ±2500°K. hal ini menyebabkan sinar infra merah yang dipancarkannya menjadi lebih banyak daripada lampu pijar biasa. Lampu infra merah ini biasanya digunakan untuk melakukan proses pemanasan di bidang industri.

Kerugian Inframerah

· Efek pada kulit

· Efek pada mata

3. Sinar Tampak atau 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.

Proses Cahaya Tampak

Dalam rentang spektrum gelombang elektromagnetik, cahaya atau sinar tampak hanya menempati pita sempit di atas sinar inframerah. Spektrum frekuensi sinar tampak berisi frekuensi dimana mata manusia peka terhadapnya. Frekuensi sinar tampak membentang antara 40.000 dan 80.000 GHz (10¹³) atau bersesuaian dengan panjang gelombang antara 380 dan 780 nm (10^-9). Cahaya yang kita rasakan sehari-hari berada dalam rentang frekuensi ini. cahaya juga dihasilkan melalui proses dalam skala atom dan molekul berupa pengaturan internal dalam konfigurasi elektron. Radiasi elektromagnetik dalam rentang panjang gelombang ini disebut sebagai cahaya tampak atau cahaya saja.

Penemu Cahaya Tampak

Roger Bacon yang pertama kali diakui spektrum terlihat dalam segelas air. Empat abad kemudian, Isaac Newton menemukan bahwa prisma dapat membongkar dan memasang kembali cahaya putih. Newtonspektrum dibagi menjadi tujuh warna bernama: merah, oranye, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu.

Manfaat Cahaya Tampak

Pemanfaatan Bahwa cahaya tampak pemenafaatannya sangat luas. Tak perlu jauh-jauh, perhatikan disekitar tempat tinggal, akan ditemukan dedaunan mereka memerlukan pencahayaan. Dedaunan yang tak dapat cahaya akan pucat. Di dedanuan hijau terjadi photosintesis. Bila dedaunan kurang atau tidak ada disekitar tempat tinggal, suasana gersang dan cepat mengantuk.

Kerugian Cahaya Tampak

1. Dampak negatif penggunaan laser adalah pointer laser yang di gunakan seseorang apabila sampai mengenai mata , maka akan mengakibatkan kerusakan retina . terutama pada bagian mocula (titik sentral retina) . gejalanya yakni penglihatan akan menurun tajam. bila terkena, mocula akan mengalami efek pandangan. bisa dicontohkan dengan kasus seseorang yang melihat hidung orang lain. bila bagian mocula rusak, yang terlihat hanya sisi samping hidung. batang hidung justru tak terlihat sama sekali.

2. Kulit kasar. Sinar matahari dapat menembus jauh ke dalam kulit dan merusak sel kolagen. hal ini membuat kulit tampak kering dan kasar. sinar matahari juga menyerap kelembaban dari sel-sel kulit. setelah kolagen rusak, tidak mudah untuk memperbaiki. sel-sel dapat memperbaiki diri mereka sendiri dalam beberapa bulan atau tahun.

4. 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.

Proses Sinar Ultraviolet

Sinar ultraviolet atau ultra ungu berarti di atas ungu. Sinar ini berada pada selang frekuensi 10(15)Hz sampai 10(16) Hz atau dalam daerah panjang gelombang 10(-8) sampai 10 (-7) m. Sinar ultraviolet diradiasikan oleh atom den molekul dalam nyala listrik. Sinar ultraviolet berasal dari transisi elektron terluar suatu atom. Selain itu, matahari juga merupakan sumber sinar ultraviolet. Sinar ultraviolet dari matahari diserap oleh molekul ozon (O3). atmosfer Sehingga tidak berbahaya bagi kehidupan di bumi.

Penemu Sinar Ultraviolet

Awalnya, sinar ultra violet ditemukan tidak sengaja ketika suatu kristal garam perak menjadi gelap ketika terpapar sinar matahari. Beberapa tahun kemudian, Johann Wilhelm Ritter mengadakan penelitian yang mengungkap sinar tersebut. Sinar ini awalnya disebut sebagai “sinar de-oksidator”.

15.

Manfaat Sinar Ultraviolet

a) Sumber utama vitamin D.

Sinar ultraviolet ternyata membantu mengubah kolesterol yang tersimpan di kulit menjadi vitamin D. Hanya dengan berjemur selama 5 menit di pagi hari, tubuh kita mendapatkan 400 unit vitamin D.

b) Mengurangi kolesterol darah.

Proses pembentukan vitamin D dimana mengubah kolesterol di dalam darah maka akan mengurangi kadar kolesterol dalam tubuh kita.

c) Mengurangi gula darah.

Sinar matahari membantu penyerapan glukosa ke dalam sel-sel tubuh yang merangsang glukosa menjadi glikogen sehingga secara langsung berperan menurunkan kadar gula darah dalam tubuh kita.

d) Membantu membentuk dan memperbaiki tulang.

Vitamin D yang dibentuk melalui sinar matahari berfungsi meningkatkan penyerapan kalsium oleh tubuh sehingga memperbaiki komponen tulang dan mencegah penyakit rakhitis, osteoporosis, dan osteomalacia

Kerugian Sinar Ultraviolet

Sinar UV dibagi menjadi tiga tingkatan yaitu sinar UV-C, merupakan radiasi UV yang paling berbahaya sehingga tubuh harus benar-benar terlindungi, sinar UV-B atau yang biasa kita kenal sebagai sinar radiasi perusak kulit dan mata, serta terakhir adalah sinar UV-A. UV-A dan UV-B harus dihindari karena mampu merusak jaringan mata. UV-A dapat merusak saraf pusat penglihatan dan makula, yaitu bagian dari retina yang terletak di bagian belakang mata. Sedangkan UV-B dapat merusak bagian kornea dan lensa. Walau tingkat radiasinya paling rendah, paparan UV-A dalam jangka panjang dapat mengakibatkan katarak. Penyakit lain yang ditimbulkan akibat sinar UV antara lain degenerasi makular, pterygium atau pertumbuhan pada lapisan luar (bagian putih mata) yang pada akhirnya menutupi bagian tengah kornea, dan corneal sunburn (photokeratitis) yang terjadi akibat paparan sinar UV-B berlebih.

5. 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.

Proses Sinar X

Sinar-X merambat menurut garis lurus Sinar-X tidak menyimpang dalam medan magnetik / medan listrik Sinar-X dipancarkan ketika sinar katode menumbuk zat padat Karena Sinar-X tidak menyimpang dalam medan magnetik maupun medan listrik, maka Sinar-X jelas tidak mengandung partikel yang bermuatan / Sinar-X lebih mirip dengan cahaya yang tampak. Ternyata Sinar-X termasuk gelombang elektromagnetik punya gelombang (10-12 m – 10-8 m) frekwensi sangat tinggi

Penemu Sinar X

Ditemukan oleh Wilhelm K. Rontgen (1845 – 1923) bulan November tahun 1895 dengan menggunakan elektron-elektron dikeluarkan dari katode dengan cara memanaskan katode (emisi termionik). Sinar ini oleh Rontgen disebut Sinar-X karena pada saat itu Rontgen belum mengetahui sifat sinar tersebut. Tabung Sinar-X Digunakan Rontgen untuk menemukan Sinar-X yang digunakan untuk memproduksi Sinar-X diciptakan oleh W.D. Coolige dari Lab General Electric tahun 1913.

Manfaat Sinar X

o Dalam ilmu kedokteran, sinar X dapat digunakan untuk melihat kondisi tulang, gigi serta organ tubuh yang lain tanpa melakukun pembedahan langsung pada tubuh pasien. Biasanya, masyarakat awam menyebutnya dengan sebutan ‘foto rontgen’.

o Sinar-X keras digunakan untuk memusnahkan sel-sel kanser. Kaedah ini dikenal sebagai radioterapi.

o Sinar-X digunakan untuk menyelidik struktur hablur dan jarak pemisahan antara atom-atom dalam suatu bahan hablur.

o Dalam bidang industri, sinar X digunakan untuk mengesan kecacatan dalam struktur binaan atau bahagian-bahagian dalam mesin dan enjin.

o Menyiasat rekahan dalam pipa logam, dinding konkrit dan dandang tekanan tinggi.

o Memeriksa retakan dalam struktur plastik dan getah.

o Sinar-X digunakan untuk mengesahkan sama ada suatu lukisan atau objek seni purba itu benar atau tiruan.

Kerugian Sinar-X

o Sinar-X memiliki energi yang tinggi, punya efek yang besar pada jaringan hidup. Dapat mengionisasi molekul-molekul, dapat mengganggu fungsi sel yang normal. Sinar-X dengan dosis tinggi dapat mengakibatkan kanker dan lahir cacat (karena terlalu lama).

o Pemusnahan sel-sel dalam badan.

o Perubahan struktur genetik suatu sel.

o Penyakit kanser barah.

o Kesan-kesan buruk seperti rambut rontok, kulit menjadi merah dan berbisul.

o Dapat merusak rantai DNA.

o Dapat menyebabkan kanker dan mutasi genetik.

6. Sinar Gamma ( g )

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.

Proses Sinar Gamma

Sinar gamma muncul dari inti atom yang tidak stabil dikarenakan atom tersebut memiliki energi yang tidak sesuai dengan kondisi dasarnya (groundstate). Energi gamma yang muncul antara satu radioisotop dengan radioisotop yang lain adalah berbeda – beda dikarenakan setiap radionuklida memiliki emisi yang spesifik.

Penemu Sinar Gamma

Thomson (Joseph John Thomson) melakukan penelitian sinar katoda di pusat penelitian Cavendish di Universitas Cambridge dan menemukan elektron yang merupakan salah satu pembentuk struktur dasar materi. (http://um.ac.id) Pada tahun 1895 datanglah Ernest Rutherford, seorang kelahiran Selandia Baru yang bermigrasi ke Inggris, untuk bekerja di bawah bimbingan J.J. Thomson. Pada mulanya Rutherford tertarik kepada efek radioaktivitas dan sinar-X terhadap konduktivitas listrik udara. Partikel (radiasi) berenergi tinggi yang dipancarkan oleh bahan radioaktif menumbuk dan melepaskan elektron dari atom yang ada di udara, dan inilah yang menghantarkan arus listrik. Setelah mengadakan penelitian bersama dengan J.J. Thomson, pada tahun 1898 Rutherford menunjukkan bahwa sinar-X dan radiasi yang dipancarkan oleh materi radioaktif pada dasarnya bertingkah laku sama. Selain itu berdasarkan pengukuran serapan materi terhadap radiasi yang dipancarkan oleh materi radioaktif seperti uranium atau thorium, ia menyatakan paling sedikit ada 2 jenis radiasi yang dipancarkan oleh bahan radioaktif alam uranium dan thorium. Satu memiliki daya ionisasi yang sangat besar, karena itu mudah diserap oleh materi, dapat dihentikan dengan kertas tipis, yang satu lagi memiliki daya ionisasi yang lebih kecil dan daya tembus yang besar. Menggunakan dua huruf pertama abjad Yunani, yang pertama disebut radiasi alpha, yang kedua radiasi Beta. Selain itu juga diketahui adanya radiasi yang memiliki daya tembus lebih besar dari pada Beta, dan radiasi ini disebut radiasi Gamma.

Manfaat Sinar Gamma

1. Ilmuwan menggunakan sinar gamma untuk membunuh bakteri jahat dan serangga yang merusak makanan. Makanan yang disinari sinar gamma disebut makanan iradiasi.

2. Industri, untuk mengetahui struktur logam

3. Pertanian, untuk membuat bibit unggul

4. Teknik nuklir, untuk membuat radio isotop

5. Kedokteran, untuk terapi dan diagnosis

6. Farmasi, untuk sterilisasi

Kerugian Sinar Gamma

1. Dapat merusak DNA

2. Dapat menyebabkan luka bakar

3. Dampak negatif dari radiasi gamma adalah bisa merusak jaringan sel sehat dan mengakibatkan kerusakan organ dalaman manusia serta bisa menyebabkan kematian.

A. Bahaya Radiasi Elektromagnetik

Paparan radiasi ultraviolet-B yang berlebih terhadap manusia, hewan, tanaman dan bahan-bahan bangunan dapat menimbulkan dampak negatif. Pada manusia, radiasi UV-B berlebih dapat menimbulkan penyakit kanker kulit, katarak mata serta mengurangi daya tahan tubuh terhadap penyakit infeksi.

Selain itu, peningkatan radiasi gelombang pendek UV-B juga dapat memicu reaksi kimiawi di atmosfer bagian bawah, yang mengakibatkan penambahan jumlah reaksi fotokimia yang menghasilkan asap beracun, terjadinya hujan asam serta peningkatan gangguan saluran pernapasan.

1. Pada tumbuhan, radiasi UV-B dapat menyebabkan pertumbuhan berbagai jenis tanaman menjadi lambat dan beberapa bahkan menjadi kerdil. Sebagai akibatnya, hasil panen sejumlah tanaman budidaya akan menurun serta tanaman hutan menjadi rusak.

2. Pulsa microwaves dapat menimbulkan efek stres pada kimia syaraf otak.

3. Apabila terjadi lubang ozon, maka sinar UV, khususnya yang jenis UV tipe B yang memiliki panjang gelombang 290 nm, yang menembus ke permukaan bumi dan kemudian mengenai orang, dapat menyebabkan kulit manusia tersengat, merubah molekul DNA, dan bahkan bila berlangsung menerus dalam jangka lama dapat memicu kanker kulit, termasuk terhadap mahluk hidup lainnya.

4. Radiasi HP dapat mengacaukan gelombang otak, menyebabkan sakit kepala, kelelahan, dan hilang memori, pemakaian HP bisa menyebabkan kanker otak.

5. Beberapa efek negatif yang bisa muncul sebagai akibat radiasi HP antara lain kerusakan sel saraf, menurunnya atau bahkan hilangnya konsentrasi, merusak sistem kekebalan tubuh, meningkatkan tekanan darah, hingga gangguan tidur dan perubahan aktivitas otak.

6. Sebagian besar garis-garis wajah dan kerut/keriput disebabkan oleh pemaparan berlebihan terhadap sinar UV, baik UVA yang bertanggung jawab atas noda gelap, kerut/keriput, dan melanoma maupun UVB yang bertanggung jawab atas kulit terbakar dan karsinoma.

7. Dampak negatif wi-fi sehubungan dengan radiasi elektromagnetik: keluhan nyeri di bagian kepala, telinga, tenggorokan dan beberapa bagian tubuh lain bila berada dekat dengan peralatan elektronik atau menara pemancar.

8. Dapat menyebabkan kanker kulit (Sinar ultraviolet).

9. Dapat menyebabkan katarak mata(Sinar ultraviolet).

10. Dapat menghitamkan warna kulit (Sinar ultraviolet).

11. Dapat melemahkan sistem kekebalan tubuh (Sinar ultraviolet).

12. Dapat menyebabkan kemandulan (Sinar gamma).

13. Dapat menyebabkan kerusakan sel/jaringan hidup manusia (Sinar X dan terutama sinar gamma).

19.

BAB 3

PENUTUP

1. Kesimpulan

Dari hasil pembahasan “GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK” diatas dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :

3.1.1 Begitu besar peranan Gelombang Elektromagnetik yang bermanfaat dalam kehidupan kita sehari-hari, tanpa kita sadari keberadaannya. 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. Gelombang elektromagnetik terdiri atas medan magnetik dan medan listrik yang berubah secara periodik dan serempak dengan arah getar tegak lurus satu sama lain dan masing-masing medan tegak lurus arah rambat gelombang.

3.1.2 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 jika diurutkan dari gelombang panjang berenergi rendah yaitu :

- gelombang radio ( > 30 GHz )

- gelombang mikro ( 109 Hz – 3 x 1011 Hz )

- inframerah ( 3 x 1011 Hz – 4 x 1014 Hz )

- cahaya tampak ( 4 x 1014 Hz – 8 x 1014 Hz)

- sinar ultraviolet ( 8 x 1014 Hz – 3 x 1017 Hz )

- sinar x ( 1016 Hz– 1020 Hz )

- sinar gamma ( 1018 Hz– 1025 Hz

3.1.3 Selain mempunyai peranan yang besar dan juga bermanfaat dalam kehidupan kita sehari-hari, Radiasi Elektromagnetik juga bisa berbahaya dalam pemanfaatannya.

2. Saran

3.2.1 Kita semua hendaknya lebih mengetahui dan memahami tentang gelombang elektromagnetik karena selain bermanfaat untuk kehidupan, ternyata gelombang elektromagnetik memiliki dampak yang buruk juga. Dengan lebih memahami gelombang elektromagnetik, diharapkan masyarakat akan lebih berhati-hati dalam memanfaatkan gelombang elektromagnetik.

3.2.2 Penulis, diharapkan lebih kreatif dan inovatif lagi dalam penulisan makalah selanjutnya agar pembaca lebih tertarik untuk membaca makalah yang telah dibuat.

DAFTAR PUSTAKA

1. http://infotipsmenarik.blogspot.co.id/2014/02/contoh-makalah-gelombang.html#sthash.7hXiEVIU.dpuf

2. Tim Redaksi Pustaka Setia. 2005. Panduan SPMB Ipa 2006. Bandung: Pustaka Setia

3. Jones, E.R dan Chiulders, R.L. 1994. Contemporary Collage Physics, Second Edition. New York: Addison Wesley Longman.

4. https://bajinjen.wordpress.com

5. http://infotipsmenarik.blogspot.co.id/2014/02/contoh-makalah-gelombang.html

6. Anonim, 2009a. Cahaya sebagai Gelombang Elektromagnetik dan Spektrum Elektromagnetik, (Online), (http://www.ittelkom.ac.id, diakses 7 November 2009).

7. Anonim. 2009b. FIR dalam Bio Pendant. (http://www.galaxurbiz.com, diakses 7 November 2009).

8. Anionim, 2009c. Spektrum Gelombang Elektromagnetik. (http://makalah-artikel-online,blogspot.com, diakses 7 November 2009).

9. Foster, Bob. 2004. Fisika SMA Jilid 3A untuk Kelas XII. Jakarta: Penerbit Erlangga.

10. Lala, Brigitta. 2008. Gelombang elektromagnetik. (http://brigittalala.wordpress.com, diakses 7 November 2009).

11. Merry. 2009. Memanfaatkan Cahaya Lampu untuk Jaringan Wi-Fi. (http://merry.blog.uns.ac.id, diakses 7 November 2009).