Tentunya, kita pernah mendengar siaran radio. Ternyata, siaran radio itu menggunakan gelombang radio. Apakah kita sudah memahami bahwa gelombang radio merupakan salah satu bagian dari gelombang elektromagnetik.

Pastinya, kita mengetahui lebih dalam tentang gelombang ini. Untuk selengkapnya tentang gelombang elektromagnetik, jenis-jenis dan sifat yang menyertainya. Simak saja penjelasan berikut ini.

Apa Itu Gelombang Elektromagnetik

Apa itu gelombang  elektromagnetik? Gelombang ini merupakan gelombang yang sama sekali tidak memerlukan perantara atau medium dalam proses perambatannya. Lebih tepatnya, gelombang ini dapat dengan mudah merambat di dalam ruangan meskipun ruangan tersebut merupakan ruangan hampa udara.

Dari sifat gelembang elektromagnetik yang dapat merambat di ruangan hampa udara, gelombang ini dapat juga merambat di luar angkasa. Nah, bagaimana terbentuknya gelombang ini? Gelombang ini terbentuk dari bertemunya medan listrik dan medan magnet yang saling merambat di mana perambatannya tegak lurus satu sama lain. Gelombang yang satu ini dapat dihasilkan dari atom dan nuklir.

Rumus Gelombang Elektromagnetik

Pada proses perambatannya, gelombang elektromagnetik memiliki kecepatan yang dapat dihitung menggunakan rumus. Adapun rumus dari gelombang ini adalah sebagai berikut.

Keterangan:

c merupakan kecepatan gelombang elektromagnetik yang umumnya menggunakan besaran m/s

E merupakan besarnya medan listrik di area gelombang, umumnya menggunakan besaran N/C

B merupakan besar medan magnet di area gelombang, umumnya menggunakan besaran T

Sifat-Sifat yang Menyertai Gelombang Elektromagnetik

Sama halnya dengan medan listrik dan medan magnet, gelombang elektromagnetik ini memiliki sifat-sifat yang melekat padanya. Adapun sifat-sifat yang menyertai gelombang ini adalah sebagai berikut.

  1. Gelombang ini dapat berdiri sendiri dan tidak dipengaruhi oleh medan magnet dan medan listrik. Sifat gelombang yang seperti ini karena gelombang ini tidak mengandung muatan listrik.
  2. Gelombang elektromagnetik masih tergolong gelombang transversal.
  3. Umumnya, gelombang ini berkecepatan konstan terutama di ruang hampa udara. Adapun besaran kecepatan konstan tersebut adalah 3 x 108 m/s.
  4. Gelombang ini memiliki energi, di mana energi pada gelombang ini tergantung pada besar kecilnya frekuensi. Nah, hal-hal yang berkaitan dengan frekuensi pada gelombang elektromagnetik ini dinyatakan dalam persamaan Planck.

Adapun persamaan Planck adalah dapat dirumuskan sebagai berikut.

Keterangan:

E merupakan energi radiasi yang terjadi pada gelombang

h merupakan konstanta Planck yang memiliki nilai 6,6 x 1034 js

f merupakan frekuensi menggunakan besaran Hz

c merupakan kelajuan cahaya menggunakan besaran 3 x 108 m/s

 merupakan panjang gelombang menggunakan besaran m

Macam-Macam Spektrum Gelombang Elektromagnetik

Ternyata gelombang elektromagnetik ini memiliki 7 macam spektrum. Adapun ketujuh spektrum gelombang tersebut adalah sebagai berikut.

Gelombang Mikro

Gelombang mikro merupakan salah satu gelombang elektromagnetik yang memiliki jumlah frekuensi kecil. Oleh karena itu, gelombang ini dinamakan dengan gelombang mikro. Namun, gelombang mikro ini bukan satu-satunya spektrum gelombang dengan frekuensi kecil.

Ukuran frekuensi gelombang ini terkecil di urutan kedua setelah gelombang radio. Adapun besaran frekuensi gelombang mikro adalah 1010 Hz, sementara panjang gelombang mikro adalah 3 mm. Pada umumnya, gelombang mikro ini dimanfaatkan untuk kebutuhan deteksi di bawah laut. Selain itu, radar pada gelombang mikro dapat digunakan untuk membantu pesawat terbang pada saat mendarat.

Gelombang Radio

Sesuai dengan namanya gelombang radio, merupakan salah satu spektrum gelombang elektromagnetik yang memiliki besaran frekuensi terkecil pertama. Namun, gelombang radio ini memiliki panjang gelombang terbesar diantara spektrum lainnya.

Pada kenyataannya, gelombang radio ini dihasilkan oleh elektron yang terdapat pada kawat penghantar. Elektron pada kawat penghantar ini akan bekerja otomatis dan menghasilkan arus bolak-bolak. Nah, pada kehidupan sehari-hari gelombang radio akan dipancarkan menggunakan antena pemancar (transmitter). Sementara itu, alat penerima gelombang radio adalah antena penerima (receiver).

Sinar Inframerah (infrared)

Pastinya, kita sudah sering mendengar sinar inframerah atau infrared. Ternyata infrared ini merupakan salah satu bagian dari spektrum gelombang elektromagnetik. Sinar inframerah ini dinilai memiliki frekuensi lebih besar dibandingkan dengan gelombang mikro.

Adapun nilai dari frekuensi sinar inframerah adalah antara 1011 Hz – 1014 HZ. Nilai rentang frekuensi sinar inframerah tersebut memiliki arti bahwa gelombang sinar inframerah memiliki panjang gelombang yang lebih kecil dibandingkan dengan gelombang mikro dan radio.

Bukan rahasia lagi jika sinar inframerah ini banyak kita temui di lingkungan dunia kesehatan, seperti sinar inframerah untuk terapi saraf dan pengobatan lainnya. Selain itu, sinar inframerah ini juga dapat kita jumpai di bidang militer. Artinya, sinar inframerah ini dapat digunakan untuk membantu aktivitas militer, seperti membantu pencahayaan saat area militer berkabut atau gelap.

Dalam lingkungan rumah, kita juga dapat kita jumpai penerapan penggunaan sinar inframerah yaitu digunakan dalam remote control saat mengoperasikan alat elektronik. Nah, bagaimana menurut pendapatmu? Ternyata sinar inframerah memiliki banyak fungsi bagi kehidupan manusia.

Sinar Ultraviolet

Selain sinar inframerah yang memiliki banyak manfaat bagi kehidupan manusia, sinar ultraviolet juga dekat dengan kehidupan sehari-hari kita. Ternyata sinar ultraviolet ini termasuk salah satu dari 7 spektrum gelombang elektromagnetik.

Dalam keseharian kita, sinar ultraviolet dikenal dengan singkatan sinar UV. Bukan rahasia lagi, sinar UV ini dihasilkan oleh radiasi sinar matahari. Adapun frekuensi sinar UV pada rentang 1015 – 1016 Hz. Sementara itu, panjang gelombang sinar ini berada di rentang gelombang 10 – 100 mm. Dapat dibayangkan bukan, betapa kayanya alam semesta ini.

Sinar Gamma

Salah satu bagian spektrum gelombang elektromagnetik yang memiliki energi paling tinggi adalah sinar gamma. Hal tersebut mungkin terjadi karena sinar gamma mempunyai frekuensi gelombang yang paling tinggi di antara enam spektrum gelombang lainnya. Adapun rentang frekuensi sinar gamma adalah 1020 – 1025 Hz.

Perlu diingat, sinar gamma ini mempunyai energi yang sangat besar. Oleh karena itu, besarnya energi yang dihasilkan oleh sinar gamma memungkinkan sinar ini untuk menembus logam mulia dengan ketebalan tertentu. Umumnya, penghasil sinar gamma yang sangat bagus kualitasnya adalah aktivitas atom yang tidak stabil saat terjadi reaksi inti atau dikenal dengan nama aktivitas radioaktif.

Sinar X

Sama halnya dengan sinar inframerah, sinar X juga cukup akrab di telinga kita. Perlu diketahui, sinar X ini adalah salah satu spektrum gelombang elektromagnetik yang memiliki energi dan frekuensi terbesar di urutan kedua setelah sinar gamma. Adapun nilai frekuensi sinar X di rentang frekuensi 1016 – 1020 HZ.

Ilmuwan yang pertama kali menemukan sinar X adalah Wilhelm Rontgen. Jadi, tidak heran jika selama ini sinar X yang kita kenal disebut juga dengan nama sinar Rontgen. Proses terbentuknya sinar X adalah karena aktivitas elektron yang memiliki kecepatan tinggi pada saat bertumbukan dengan logam.

Pada umumnya, tumbukan antara logam dan elektron pada proses terbentuknya sinar X terjadi pelepasan energi yang cukup besar hingga akhirnya menghasilkan radiasi sinar X. Jadi, dapat disimpulkan besarnya energi yang dihasilkan sinar X diklaim dapat menembus tulang manusia dan logam mulia dengan ketebalan tertentu.

Cahaya Tampak

Satu-satunya bagian spektrum gelombang elektromagnetik yang dapat dilihat wujudnya adalah cahaya tampak. Nah, fenomena cahaya tampak ini berbeda dengan spektrum gelombang lainnya. Hal itu karena cahaya tampak dapat dilihat bentuknya berupa warna.

Warna tersebut biasanya kita kenal dengan warna pelangi atau biasa disingkat mejikuhibiniu. Adapun warna yang dimaksud, antara lain: warna merah (red), kuning (yellow), hijau (green), biru (blue), nila dan ungu (purple). Nah, cahaya tampak ini mempunyai frekuensi yang cukup besar sekitar 1015 Hz dan memiliki panjang gelombang pada rentang 400 nm sampai dengan 800 nm.

Perlu diketahui, panjang gelombang pada masing-masing warna di cahaya tampak memiliki berbeda-beda nilainya. Salah satu contoh, warna ungu memiliki panjang gelombang terpendek di antara warna cahaya tampak lainnya. Hal tersebut menunjukkan bahwa cahaya warna ungu memiliki energi dan frekuensi paling tinggi dibandingkan cahaya tampak warna lainnya.

Fungsi Gelombang Elektromagnetik Bagi Kehidupan Manusia Sehari-hari

Tidak bisa dipungkiri segala sesuatu yang ada di sekitar kita pasti memberikan manfaat yang berarti dalam kehidupan kita sehari-hari. Begitu juga dengan 7 spektrum gelombang elektromagnetik ini. Berikut ini adalah fungsi 7 spektrum gelombang bagi kehidupan manusia sehari-hari.

Fungsi Gelombang Mikro

Pastinya, fungsi gelombang mikro sudah sering kita nikmati dalam aktivitas sehari-hari kita. Adapun fungsi dari gelombang mikro adalah sebagai berikut.

  1. Gelombang mikro merupakan salah satu komponen pada perlengkapan dapur yang berfungsi untuk memanaskan makanan. Nah, alat dapur yang dilengkapi dengan gelombang mikro adalah pemanas makanan atau microwave.
  2. Gelombang mikro membantu kita dalam berkomunikasi jarak jauh, terutama pada teknologi komunikasi yang menggunakan radar.
  3. Gelombang mikro juga sangat berjasa di bidang transportasi, terutama pada transportasi udara. Betul sekali, radar yang dihasilkan gelombang mikro dapat membantu proses pendaratan pesawat terbang.
  4. Bukan rahasia lagi, gelombang mikro menghasilkan radar dengan frekuensi tinggi. Oleh karena itu, gelombang mikro ini dapat membantu dalam mendeteksi keberadaan objek yang hilang.
  5. Pastinya, manusia tidak bisa terlepas dari atom. Salah satu fungsi gelombang mikro adalah membantu manusia dalam proses analisis struktur molekul dan atom.

Fungsi Gelombang Radio

Fungsi gelombang radio yang sangat berguna sudah sering kita nikmati. Salah satunya adalah sebagai fasilitas hiburan, yaitu menghasilkan gelombang yang menghantarkan suara (audio) kepada pendengar radio.

Fungsi Sinar Inframerah (infrared)

Adapun fungsi sinar inframerah yang dekat dengan keseharian kita adalah sebagai berikut.

  1. Sinar inframerah digunakan dalam fotografi.
  2. Sinar inframerah bermanfaat untuk membantu proses produksi di bidang otomotif. Adapun fungsinya digunakan sebagai pengering cat kendaraan dalam proses produksi.
  3. Dalam bidang kesehatan dan teknologi medis, sinar inframerah digunakan sebagai alat medis untuk membantu terapi terutama terapi pada penderita penyakit kanker.

Fungsi Sinar Ultraviolet

Pastinya, kita sering menikmati kegunaan sinar UV ini. Hal itu karena sinar UV dapat kita peroleh secara alami. Adapun fungsi sinar ultraviolet (UV) adalah sebagai berikut.

  1. Sinar UV atau sinar matahari dapat membantu pembentukan vitamin D secara alami pada tubuh kita.
  2. Sinar UV membantu tumbuhan dalam proses asimilasi dan fotosintesis pada tumbuhan hijau daun.
  3. Sinar UV juga dapat digunakan untuk menjaga ruangan tetap steril. Hal tersebut karena sinar UV dapat membunuh kuman penyakit yang ada pada ruangan tertutup.

Fungsi Sinar Gamma

 Adapun fungsi sinar gamma dalam kehidupan sehari-hari manusia adalah sebagai berikut.

  1. Sinar gamma dapat digunakan pada teknologi pertanian, yaitu membantu membunuh hama di lahan pertanian. Selain itu, sinar ini juga dapat digunakan untuk membuat varietas bibit tanaman yang unggul dan tahan lama.
  2. Sinar gamma dapat digunakan untuk mensterilkan peralatan medis di rumah sakit.

Fungsi Sinar X

Seperti pada pembahasan sebelumnya, sinar X dikenal juga dengan nama sinar Rontgen. Pastinya sinar Rontgen selalu dekat dengan dunia medis. Adapun fungi dari salah satu spektrum gelombang elektromagnetik yang satu ini adalah sebagai berikut.

  1. Dapat digunakan untuk melakukan pemetaan atau foto pada organ tubuh manusia. Hal tersebut karena sinar X dapat menembus tulang manusia.
  2. Digunakan sebagai alat untuk melakukan analisis pada struktur kristal.
  3. Sinar X juga dapat membantu di dunia transportasi, yaitu mendeteksi barang bawaan penumpang pesawat terbang di bandar udara.

Fungsi Cahaya Tampak

Salah satu hasil dari cahaya tampak yang nyata adalah sinar laser. Oleh karena itu, fungsi dari sinar laser yang dapat kita nikmati adalah sebagai berikut.

  1. Sinar laser digunakan sebagai salah satu alat medis yang berfungsi untuk melakukan diagnosis pada penyakit tertentu.
  2. Sinar laser juga digunakan di bidang industri, yaitu sebagai alat untuk memotong dan mengelas material industri seperti baja.
  3. Di bidang telekomunikasi, sinar laser digunakan untuk mendistribusikan gambar dan suara. Pada umumnya, sinar laser di bidang telekomunikasi ini digunakan sebagai penghantar sinyal dengan menggunakan serat optik.

Pemaparan di atas adalah pengertian gelombang elektromagnetik dan spektrum gelombang yang menyertainya. Pastinya, banyak sekali fungsi spektrum gelombang ini yang dapat kita nikmati dalam aktivitas sehari-hari kita.

Sumber:

  1. https://www.quipper.com/id/blog/mapel/fisika/gelombang-elektromagnetik-fisika-kelas-12/#:~:text=Artinya%2C%20gelombang%20elektromagnetik%20bisa%20merambat,yang%20saling%20merambat%20tegak%20lurus.
  2. https://id.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetisme
  3. https://id.wikipedia.org/wiki/Radiasi_elektromagnetik
  4. https://kumparan.com/berita-hari-ini/gelombang-elektromagnetik-pengertian-sifat-spektrum-dan-manfaatnya-1uROHsURFWL
  5. https://blog.ruangguru.com/konsep-gelombang-elektromagnetik
  6. https://www.kelaspintar.id/blog/edutech/mengenal-spektrum-gelombang-elektromagnetik-3558/
  7. https://pte.bppt.go.id/berita/104-manfaat-bahaya-sinyal-elektromagnetik-bagi-lingkungan