Pengertian : Gelombang Elektromagnetik, Sumber, dan Rumusnya

Diposting pada
Pengertian : Gelombang Elektromagnetik, Sumber, dan Rumusnya
5 (100%) 1 vote

Gelombang elektromagnetik merupakan gelombang yang dapat merambat meskipun tidak terdapat medium. Energi elektromagnetik yang merambat dalam gelombang dapat diukur panjang, frekuensi, kecepatan, dan amplitudonya. Panjang gelombang merupakan jarak antara dua puncak gelombang, frekuensi adalah jumlah gelombang yang melalui suatu titik dalam satu satuan waktu, sedangkan amplitudo adalah tinggi gelombang.

Teori Maxwell

Dasar teori dari perambatan gelombang elektromagnetik pertama kali dijelaskan oleh James Clerk Maxwell, seorang ilmuwan yang berkebangsaan Inggris, Skotlandia, pada tahun 1873 dalam papernya di Royal Society. Papernya berisi tentang teori dinamika medan elektromagnetik berdasarkan hasil kerja penelitiannya antara 1861 dan 1865.

Percobaan Maxwell mendapatikan hasil bahwa cepat rambat gelombang elektromagnetik sama dengan cepat rambat cahaya yaitu 3 x 108 m/s. Maka Maxwell menyimpulkan bahwa cahaya termasuk gelombang elektromagnetik.

Kesimpulan yang didapatkan dari percobaan Maxwell, didukung oleh beberapa pembuktian berikut ini.

  • Heinrich Rudolph Hertz (1857 – 1894), yang merupakan seorang ilmuwan berkebangsaan Jerman, membuktikan bahwa gelombang elektromagnetik merupakan gelombang transversal. Penemuan ini sesuai dengan kenyataan bahwa cahaya dapat menunjukkan gejala polarisasi.
  • Peter Zeeman (1852 – 1943) yang merupakan seorang ilmuwan berkebangsaan Belanda, melalui percobaannya menemukan bahwa medan magnet yang sangat kuat dapat berpengaruh pada berkas cahaya.
  • Stark (1874 – 1957), yang merupakan seorang ilmuwan berkebangsaan Jerman, melalui percobaannya menemukan bahwa medan listrik yang sangat kuat dapat mempengaruhi berkas cahaya.

Inti dari teori Maxwell mengenai gelombang elektromagnetik adalah perubahan medan listrik dapat menghasilkan medan magnet dan cahaya merupakan salah satu jenis gelombang elektromagnetik.

Berdasarkan percobaan-percobaan tersebut, maka didapatkan kesimpulan yaitu sebagai berikut.

  • Gelombang elektromagnetik memiliki pola yang sama dengan gelombang transversal, dimana vektor perubahan medan listrik tegak lurus terhadap vektor perubahan medan magnet.
  • Gelombang elektromagnetik menunjukkan gejala-gejala, seperti pemantulan, pembiasan, difraksi, dan polarisasi, sama halnya dengan cahaya.
  • Gelombang elektromagnetik dapat diserap oleh konduktor dan diteruskan oleh isolator.
READ  Rumus Kecepatan, Jarak dan Waktu, serta Contohnya

Sumber Gelombang Elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik dapat berasal dari beberapa sumber, yaitu sebagai berikut.

  • Oasilasi listrik.
  • Sinar matahari.
  • Lampu merkuri
  • Penembakan elektron dalam tbung hmp pada keping logam.
  • Konsep elektromagnetik sangat luas, tidak hanya berkaitan dengan TV atau ponsel saja, tetapi juga banyak aplikasi lainnya dalam kehidupan sehari-hari, seperti pada microwave, radio, radar, dan sinar X.
  • Dua hukum dasarnya adalah menghubungkan gejala listrik dan magnet. Pertama, arus listrik dapat menghasilan magnet yang disebut dengan gejala induksi magnet.

Rumus Gelombang Eletromagnetik

Maxwell mengatakan bahwa kecepatan gelombang elektromagnetik bisa diketahui dengan menggunakan persamaan berikut ini.

Berdsarkan rumus di atas diketahui ternyata cepat rambat gelombang elektromagnetik bergantung pada permitivitas listrik dan permeabilitas magnetik medium. Maka dari itu, secara umum kecepatan perambatan gelombang elektromagnetik dirumuskan sebagai berikut.

Nah, ternyata perubahan medan listrik menimbulkan medan magnet yang besarannya dapat berubah-ubah. Perubahan medan magnet tersebut akan menghasilkan medan listrik yang berubah-ubah juga.

Hasil kali panjang gelombang (I) dengan frekuensi gelombang (f) menghasilkan cepat rambat gelombang (c), dengan rumus:

c = I . f

Pada awalnya, gelombang elektromagnetik hanyalah ramalan dari J C Maxwell yang dengan pemikirannya mampu menemukan adanya pola dasar dalam kelistrikan dan kemagnetan. Dari kenyataan tersebutlah, J C Maxwell dianggap sebagai penemu dan perumus dasar-dasar gelombang elektromagnetik.

BACA JUGA >>> Pengertian Gelombang Elektromagnetik, Sifat, Spektrum dan manfaatnya