Home / Materi Fisika / Gelombang Elektromagnetik

Gelombang Elektromagnetik

Penggandengan medan listrik dan magnetik yang bergerak dengan kelajuan cahaya dan menimbulkan perilaku gelombang khusus

tahun 1864 ahli fisika inggris James Clerk Maxwell mengemukakan pendapat bahwa muatan listri yang dipercepat menimbulkan gangguan listrik dan magnetik yang terkait yang menjalar terus menerus melalui ruang hampa. jika muatan periodis, gangguannya adalah gelombang yang komponen listik dan magnetiknya saling tegak lurus pula pada arah gerak seperti gambar di bawah.

 

Gelombang Elektromagnetik
Medan listrik dan magnetik dari gelombang elektromagnetik adalah saling tegak lurus dan tegak lurus juga pada arah menjalar gelombang

Maxwell mengemukakan bahwa perubahan medan listrik menimbulkan medan magnetik

Dari pekerjaan faraday sebelumnya , maxwell  mengetahui bahwa medan magneti yang berubah dapat mengimbas arus dalam loop kawat. jadi medan magnetik yang berubah mempunyai efek yang sama dengan medan listrik. maxwell mengungkapkan kebalikannya; bahwa medan listrik yang berubah menimbulkan medan magnetik yang berkaitan. medan listrik yang ditimbulkan oleh imbasan elektrmagnetik dapat diperlihatkan dengan mudah karena logam mempunyai hambatan listrik yang kecil; medan yang lemah dapat menimbulkan arus listrik dalam logam yang dapat diukur. medan magnetik yang lemah sulit diukur, dan hipotesis maxwell dilandasi oleh penalaran berdasarkan simetri dibandingkan dengan penemuan eksperimental.

Jika maxwell benar, Gelombang elektromagnetik harus terjadi. Dalam gelombang ini berbagai medan listrik dan medan magnetik yang berubah ubah tergandeng leh imbasan elektrmagnetik sedangkan mekanisme sebaliknya juga diusulkan oleh maxwell. maxwell menunjukan bahwa kelajuan gelombang elektrmagnetik dalam ruang hampa di berikan oleh persamaan

c=\frac{1}{\sqrt{\varepsilon _{0}\mu _{0}}}=2,998\times 10^{8}m/s

dengan \epsilon _{0} menyatakan permitivitas hampa dan \mu _{0} permeabilitas magnetik. ini sama dengan kelajuan cahaya. kesesuaian ini bukan kebetulan saja, dan maxwell mengambil kesimpulan bahwa cahaya terdiri dari gelmbang elektromagnetik.

Eksperimen hertz meyakinkan keberadaan gelombang elektrmagnetik

Ketika maxwell masih hidup knsep gelmbang elektromagnetik belum  mendapatkan dukungan eksperimental. hingga akhirnya tahun 1888 , ahli fisika jerman heinrich Hertz  membuktikan bahwa gelombang elektrmagnetik betul ada dan berperilaku tepat seperti yang diramalkan oleh maxwell. Hertz menimbulkan gelombang dengan menggunakan arus bolak balik dalam celah udara antara dua bola logam. lebar celah itu diatur sedemikian rupa sehingga latu terjadi setiap kali arus mencapai maksimum. sosok kawat dengan celah kecil merupakan detektro gelombang elektromagnetik; dalam kawat dapat timbul arus bolak balik yang menimbulkan latu pada celah itu. Hertz menentukan panjang gelombang dan kelajuan gelombang yang ditimbulkannya, dan memperhatikan adanya komponen listrik dan magnetik, dia juga mendapatkan bahwa gelombang ini dapat dipantulkan dibiaskan dan ,mengalami difraksi.

Cahaya bukan satu satunya contoh dari gelombang elektromagnetik. walaupun semua gelmbang elektrmagnetik memiliki sifat pokk yang sama, banyak sekali sifat interaksinya dengan materi bergantung frekuensi. Gelombang cahaya yang merupakan gelombang elektromagnetik yang dapat ditangkap mata, memiliki selang frekuensi yang pendek yaitu mulai 4,3 x 1014 Hz untuk cahaya merah dan 7,5 x 1014 Hz untuk cahaya ungu. Gambar di bawah memperlihatkan spektrum gelombang elektromagnetik dari frekuensi rendah yang dipakai dalam komunikasi radio hingga frekuensi tinggi yang terdapat dalam sinar-X dan sinar gamma.

Spektrum Gelombang Elektromagnetik

Bersambung

Sumber : Modern Physics : Arthur Beiser

Check Also

Transformator Tenaga Listrik | Definisi dan Jenis Transformator

kelas-fisika.com – Transformator Tenaga Listrik | Definisi dan Jenis Transformator Definisi Transformator Transformator atau Trafo …

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Powered by themekiller.com