Gelombang Elektromagnetik

Teori gelombang elektromagnetik pertama kali dikemukakan oleh

James Clerk Maxwell (1831–1879). Hipotesis yang dikemukakan

oleh Maxwell, mengacu pada tiga aturan dasar listrik-magnet

berikut ini.

1.   Muatan medan listrik dapat menghasilkan medan listrik

disekitarnya, yang besarnya diperlihatkan oleh hukum

Coulumb.

2.  Arus listrik atau muatan yang mengalir dapat menghasilkan

medan magnet disekitarnya yang besar dan arahnya

ditunjukkan oleh hukum Bio-Savart atau hukum Ampere.

3.   Perubahan medan magnetik dapat menimbulkan GGL

induksi yang dapat menghasilkan medan listrik dengan

aturan yang diberikan oleh hukum induksi Faraday.

Berdasarkan aturan tersebut,Maxwell mengemukakan

sebuah hipotesis sebagai berikut: “Karena perubahan medan

magnet dapat menimbulkan medan listrik, maka perubahan medan

listrik pun akan dapat menimbulkan perubahan medan magnet”.

Hipotesis tersebut  digunakan untuk menerangkan  terjadinya

gelombang elektromagnet.

enurut Maxwell, ketika terdapat perubahan medan listrik (E),

akan terjadi perubahan medan magnetik (B). Perubahan medan

magnetik ini akan menimbulkan kembali perubahan medan listrik

dan seterusnya. Maxwell menemukan bahwa perubahan medan

listrik dan perubahan medan magnetik ini menghasilkan gelombang

medan listrik dan gelombang medan magnetik yang dapat

merambat di ruang hampa. Gelombang medan listrik (E) dan

medan magnetik (B) inilah yang kemudian dikenal dengan nama

gelombang elektromagnetik.

Arah getar dan arah rambat gelombang medan listrik dan

medan magnetik saling tegak lurus (dapat dilihat pada Gambar

berikut) sehingga gelombang elektromagnetik termasuk gelombang

transversal.

 

Gambar perambatan gelombang elektromagnetik

 Sumber : tri_surawan.staff.gunadarma.ac.id

Maxwell menyatakan bahwa kecepatan gelombang elektromagnetik memenuhi persamaan :

dengan:

c = laju perambatan gelombang elektromagnetik dalam

ruang hampa.

μo = permeabilitas ruang hampa (4π x 10–7 N s2/C2)

εo = permitivitas ruang hampa, ( 8,85 x 10-12 C2/Nm2)

Dari rumus diatas ternyata kecepatan perambatan gelombang

elektromagnetik bergantung pada permitivitas listrik dan permeabili tas magnetik medium. 

Spektrum Gelombang Elektromagnetik Berbagai jenis gelombang elektromagnetik hanya berbeda

dalam frekuensi dan panjang gelombangnya. Hubungan kecepatan perambatan gelombang, frekuensi,  dan panjang gelombang dinyatakan sebagai berikut.

Keterangan:

c = kecepatan perambatan gelombang (m/s)

f = frekuensi gelombang (Hz)

λ = panjang gelombang (m)

Perbedaan interval/ jarak panjang gelombang dan frekuensigelombang yang disusun secara berurutan disebut spektru

gelombang elektromagnetik.

sumber : http://kelasbelajarku.blogspot.co.id

Spektrum gelombang elektromagnetik diurutkan mulai panjang

gelombang paling pendek sampai paling panjang adalah sebagai

berikut:

· Sinar gamma (γ)

· Sinar X (rontgen)

· Sinar ultra violet (UV)

· Sinar tampak (cahaya tampak)

· Sinar infra merah (IR)

· Gelombang radar (gelombang mikro)

· Gelombang televisi

· Gelombang radio

Aplikasi Gelombang Elektromagnetik pada Kehidupan Sehari-hari

1. Sinar Gamma ( γ )

· Sinar gamma termasuk gelombang elektromagnetik yang

mempunyai frekuensi antara 1020 Hz - 1025 Hz.

· Sinar gamma merupakan hasil reaksi yang terjadi dalam

inti atom yang tidak stabil.

· Sinar gamma mempunyai daya tembus yang paling kuat

dibanding gelombang elektromagnetik yang lain.

· Sinar gamma dapat menembus pelat besi yang tebalnya

beberapa cm.

· Penyerap yang baik untuk sinar gamma adalah timbal

(Pb).

· Aplikasi sinar gamma dalam bidang kesehatan adalah

untuk mengobati pasien yang menderita penyakit kanker

atau tumor. Sumber radiasi yang sering digunakan pada

pengobatan penyakit ini adalah Cobalt-60 atau sering

ditulis Co-60. Salah satu alat untuk mendeteksi sinar

gamma adalah detektor Geiger - Muller. Ada jenis

detektor sinar gamma yang lain yaitu detektor sintilasi

NaI-TI.

2. Sinar-X (Rontgen)

· Sinar-X ditemukan oleh Wilhem Conrad Rontgen pada tahun 1895 sehingga sering disebut sebagai sinar

Rontgen.

· Sinar-X  termasuk gelombang elektromagnetik  yang

mempunyai frekuensi antara 1016 Hz - 1020 Hz.

· Sinar-X merupakan hasil transisi elektron-elektron di kulit

bagian dalam atom.

Sinar-X mempunyai  daya tembus terbesar kedua

sesudah sinar gamma.

· Sinar-X dapat menembus daging manusia.

Aplikasi Sinar-X

· Dalam bidang kesehatan untuk mengecek pasien yang

mengalami patah tulang.

· Sinar-X juga digunakan di bandara pada pengecekan

barang-barang penumpang di pesawat.

· Di pelabuhan digunakan untuk mengecek barang-barang

(peti kemas) yang akan dikirim dengan kapal laut.

3. Sinar Ultraviolet (UV)

· Sinar ultraviolet termasuk gelombang elektromagnetik

· yang mempunyai frekuensi antara 1015 Hz - 1016 Hz.

· Sinar ultraviolet ini merupakan hasil transisi elektron-

elektron pada kulit atom atau molekul.

· Sinar ultraviolet tidak tampak dilihat oleh mata telanjang

tetapi sinar ini dapat dideteksi dengan menggunakan

pelat-pelat film tertentu yang peka terhadap gelombang

ultraviolet.

· Matahari merupakan sumber radiasi ultraviolet yang

alami. Sinar ultraviolet yang dihasilkan oleh matahari

tidak baik pada kesehatan khususnya kulit jika mengenai

manusia. Manusia terlindungi dari sinar ultraviolet dari

matahari karena adanya lapisan ozon di atmosfer yang

berfungsi menyerap sinar ultraviolet ini.

Aplikasi sinar ultraviolet :

· banyak dipakai di laboratorium pada penelitian bidang

spektroskopi, salah contohnya untuk mengetahui unsur-

unsur yang ada dalam bahan-bahan tertentu.

4. Sinar Tampak (Cahaya)

· Sinar tampak sering juga disebut sebagai cahaya.

· Sinar tampak termasuk gelombang elektromagnetik yang

· mempunyai frekuensi antara 4,3 x 1014 Hz - 7 x 1014 Hz.

· Matahari merupakan sumber cahaya tampak yang alami.

Sinar tampak ini terdiri dari berbagai warna, dari war

merah, jingga, kuning, hijau, biru, dan ungu. Kita semua

bisa melihat warna benda karena benda memantulkan

warna-warna ini dan masuk kembali ke mata kita.

Aplikasi :

· dengan  cahaya kita  bisa  melihat  indahnya pemandangan

· kita  dapat  memotret sehingga gambarnya   menjadi

berwarna seperti aslinya,

· kita dapat melihat televisi berwarna, dan sebagainya.

· sinar  tampak juga banyak dipakai dalam bidang

spektroskopi untuk mengetahui unsur-unsur yang ada

dalam bahan.

5. Sinar Inframerah (IR)

· Sinar inframerah ini merupakan hasil transisi vibrasi atau

rotasi pada molekul.

· Sinar inframerah termasuk gelombang elektromagnetik

yang mempunyai frekuensi di bawah 4,3 x 1014 Hz

sampai sekitar 3 Ghz.

· Sinar inframerah tidak tampak dilihat oleh mata telanjang

tetapi  sinar infra merah dapat dideteksi dengan

menggunakan pelat-pelat film tertentu yang peka

terhadap gelombang inframerah.

Aplikasi :

· Pesawat udara yang terbang tinggi ataupun satelit-satelit

dapat membuat potret-potret permukaan bumi, dengan

mempergunakan gelombang inframerah.

· Sinar inframerah juga banyak dipakai dalam bidang

spektroskopi untuk mengetahui unsur-unsur yang ada

dalam bahan.

6. Gelombang Radar (Gelombang Mikro)

· Gelombang mikro (microwave) mempunyai frekuensi di

kisaran 3 GHz.

Aplikasi :

· Gelombang mikro ini dapat digunakan untuk alat

komunikasi, memasak (microwave), dan radar (Radio

Detection and Ranging ).

Dalam bidang transportasi, gelombang radar dipakai

untuk membantu kelancaran lalu lintas pesawat di

pangkalan udara atau bandara.

· Gelombang radar digunakan juga pada bidang

pertahanan yaitu untuk melengkapi pesawat tempur

sehingga bisa mengetahui keberadaan pesawat musuh.

7. Gelombang Televisi

· Gelombang televisi mempunyai frekuensi yang lebih

tinggi dari gelombang radio.

· Gelombang televisi ini merambat lurus, tidak dapat

dipantulkan oleh lapisan-lapisan atmosfer bumi.

Aplikasi :

· Gelombang televisi banyak dipakai dalam bidang

komunikasi dan siaran.

8. Gelombang Radio

· Gelombang radio ini dipancarkan dari antena pemancar

dan diterima oleh antena penerima. Luas daerah yang

dicakup dan panjang gelombang yang dihasilkan dapat

ditentukan dengan tinggi rendahnya antena.

· Gelombang radio tidak dapat secara langsung didengar,

tetapi energi gelombang ini harus diubah menjadi energi

bunyi oleh pesawat radio sebagai penerima.

Aplikasi :

· gelombang radio sering digunakan untuk komunikasi

yaitu penggunaan pesawat telepon, telepon genggam

(hand phone), dan sebagainya.

Poster Alat Optik

Dibawah ini adalah poster yang rekan kami (Fatimah) buat semoga bermanfaat untuk para pengunjung blog ini ya ^,^

 

Sumber : Dokumen Pribadi

Alat-alat Optik

Alat Optik :  Alat yang menggunakan lensa optik untuk melakukan fungsinya dalam membantu kegiatan tertentu. Secara sederhana alat optik adalah alat bantu penglihatan manusia.

Alat optik terbagi menjadi 2 jenis yaitu alamiah dan buatan
=> Alamiah  : mata
=> Buatan   : alat bantu penglihatan manusia untuk mengamati benda-benda yang tidak dapat dilihat dengan jelas oleh mata. Contohnya Kamera dan Proyektor, Lup, Mikroskop , Teropong/Teleskop
A.MATA
 

sumber : http://www.slideshare.net/dave_alberta/alat-optik-11972483

MENGAPA MATA DI SEBUT SEBAGAI ALAT OPTIK ??
karena mata dapat melakukan pembiasan cahaya yang masuk ke mata

Bagian-bagian mata :

•Kornea bersifat tembus pandang dan berfungsi sebagai pelindung mata. Selain itu kornea berungsi juga untuk membantu memfokuskan cahaya. Agar tetap bening dan bersih, kornea dibasahi oleh air mata yang berasal dari kelenjar air mata.

•Cairan aqueous ada di belakang kornea. Cairan ini berfungsi untuk membiaskan cahaya yang masuk sehingga terfokus ke lensa mata.

•Iris berpigmen. Pigmen menentukan warna pada mata seseorang.  

•Pupil terdapat di tengah-tengah iris. Pupil dapat mengecil dan membesar, seperti fungsi diafragma pada kamera dan mikroskop. Pupil membuka dan menutup secara refleks bergantung pada cahaya yang masuk. Jadi berfungsi jumlah cahaya yang masuk ke mata. Jika cahaya terang, pupil akan mengecil, sedangkan ketika gelap, pupil akan membesar.    

•Getah bening cairan dibelangkang lensa mata yang berfungsi untuk meneruskan cahaya ke retina.

•Retina merupakan selaput yang mengandung sel-sel indera. Retina berfungsi sebagai layar (menangkap cahaya), tempat terbentuknya bayangan, seperti halnya pelat film pada kamera.

•Bintik Kuning, di dalam bintik kuning terdapat berjuta – juta sel Reseptor yang berbentuk kerucut dan batang. Bintik kuning ini sangat peka terhadap cahaya. Sel reseptor berfungsi mengubah cahaya menjadi impuls saraf ke otak melalui saraf optik. Supaya bayangan dapat terlihat dengan jelas bayangan harus terbentuk diretina tepat di bintik kuning.

•Lensa Kristalin merupakan lensa mata yang terbuat dari bahan bening, berserat, dan kenyal. Untuk memfokuskan bayangan pada retina, lensa mencembung atau memipih. Daya untuk membuat lensa mata cembung dan memipih sesuai dengan jarak benda yang dilihat disebut daya akomodasi. Daya akomadasi mata berfungsi untuk mengubah jarak fokus lensa mata. Ketika benda makin dekat dengan mata maka daya akomadasi semakin besar sehingga lensa menebal akibatnya jarak fokus mata semakin kecil demikian sebaliknya.


Berikut ini adalah gambar cara kerja mata ketika melihat dekat dan melihat jauh.
1. Ketika melihat dekat

 

sumber : http://www.slideshare.net/dave_alberta/alat-optik-11972483

2. Ketika melihat jauh

Sumber : http://www.slideshare.net/dave_alberta/alat-optik-11972483

Jangkauan batas penglihatan 
      Mata dapat melihat dengan jelas jika letak benda dalam jangkauan penglihatan yaitu diatara titik dekat mata (punctum proximum) dan titik jauh mata (punctum remotum) . titik  dekat untuk mata normal  = 25 cm dan titik jauh = tidak terhingga.

Cacat Mata

      Yaitu terjadi ketidak normalan pada mata, karena menurunnya daya akomodasi, tidak meratanya kelengkungan lensa mata, dan terjadinya pengapuran pada  lapisan kornea. dan dapat di atasi dengan memakai kacamata, lensa kontak  atau melalui suatu operasi.

 Jenis-jenis cacat mata adalah sebagai berikut

 1. Rabun Dekat (Hipermetropi)

       Dapat melihat dengan jelas benda jauh tetapi tidak dapat melihat benda benda dekat dengan jelas. Karena lensa mata tidak dapat menjadi cembung, sehingga bayangan terletak di belakang retina.

 sumber : http://www.slideshare.net/dave_alberta/alat-optik-11972483

 2.Rabun Jauh (Miopi)

       Dapat melihat dengan jelas pada jarak 25 cm tetapi tidak dapat melihat benda benda jauh dengan jelas. Karena lensa mata tidak dapat memipih, sehingga bayangan terletak di depan retina.

 sumber : http://www.slideshare.net/dave_alberta/alat-optik-11972483

  3. Mata Tua (Presbiopi)

       Disebabkan oleh faktor usia. Orang yang usianya sudah lanjut daya akomadasinya semakin lemah sehingga lensa mata sukar mencembung  secembung-cembungnya dan sukar memipih sepipih- pipihnya . Cacat mata  presbiopi adalah cacat mata yang tidak dapat melihat benda-benda jauh atau  benda-benda dekat.Untuk menolong orang yang menderita cacat mata  presbiopi, harus digunakan kacamata rangkap. Lensa kacamata rangkap terdiri  atas lensa cekung untuk melihat benda-benda dan lensa cembung untuk  melihat  benda-benda dekat.

   4.  Astigmatisma (mata silindris)/ Presmiob

       Astigmatisma disebabkan karena kornea mata tidak berbentuk sferik (irisan bola), melainkan lebih  melengkung pada satu bidang dari pada bidang lainnya. Akibatnya benda yang berupa titik difokuskan sebagai garis.Mata astigmatisma juga memfokuskan sinar-sinar pada bidang vertikal lebih pendek dari sinar-sinar  pada bidang Horisontal. Astigmatisma ditolong/dibantu dengan kacamata silindris.

B. KAMERA

sumber : www.beritateknologi.com

Bagaimana pembentukan bayangan pada kamera ? Mari kita lihat gambar berikut ini !!!

 sumber : http://www.slideshare.net/dave_alberta/alat-optik-11972483

Bagimana dengan lukisan bayangan dan sifat pada kamera ?? Lihatlah gambar 

dibawah ini yaaa ^,^ semoga bisa semakin paham *,*

sumber : http://www.slideshare.net/dave_alberta/alat-optik-11972483

 C. KACA PEMBESAR (LUP)

sumber :twitter.com

Lup atau kaca pembesar adalah sebuah lensa cembung yang digunakan untuk 
mengamati benda-benda kecil agar terlihat lebih besar dan jelas. Lensa 
cembung memiliki titik fokus yang dekat dengan lensa. 

Bagian-bagian Lup

1. Tangkai Lup 

      Tangkai  atau  pegangan  lup  digunakan  pengamat  untuk  memegang Lup. Pada proses penggunaanya. Tangkai  ini  dapat  dipisahkan  dengan  lingkaran Pegangan Lensa.  

2. Skrup Pengendali 
      Skrup penghubung ini berfungsi menghubungkan antara tangkai Lup, berupa logam tipis yang juga berfungsi menguatkan pegangan kepala Lup terhadap lensa cembungnya.

3. Kepala/bingkai Lup

      Lingkaran  penuh  yang  digunakan  sebagai  bingkai  dari  Lensa  cembung  pada Lup. Bingkai ini mirip dengan bingkai kacamata yang memegang Lensa, akan tetapi bingkai kepala Lup berupa Lingkaran penuh. 

4. Lensa Cembung Lup

       Lup menggunakan lensa cembung, yang berfungsi memperbesar benda berukuran kecil sehingga tampak besar.

D.MIKROSKOP

sumber : puputretno.wordpress.com

Mikroskop – Mikroskop adalah alat yang digunakan untuk melihat benda-benda renik, misalnya bakteri atau virus. Mikroskop banyak digunakan sebagai alat penelitian. Objek yang diamati dapat diperbesar hingga ratusan kali. Para ahli teknologi menggunakan mikroskop untuk mempelajari struktur kristal suatu logam atau campuran logam. Mikroskop pun digunakan untuk mengamati rangkaian dalam chip komputer dan komponen elektronika yang sangat kecil.

 Bagaimana jalannya pembentukan bayangan pada mikroskop ?? perhatikan gambar di bawah ini ! ^,^

 sumber : http://www.slideshare.net/dave_alberta/alat-optik-11972483

 

Ketentuan umum

Untuk mata berakomodasi maksimum, bayangan dari lensa okuler terletak di depan lensa  sejauh titik dekat pengamat.  S’ok = - Sn

Jika mikroskop digunakan oleh mata tidak berakomodasi maksimum, titik jauh berada di tak terhingga, sehingga jarak benda okuler sama dengan jarak fokus okuler.

S’_ok = tak terhingga, shg  S_ok = F ok 



E.TEROPONG

 sumber : www.anneahira.com

     Teropong atau teleskop adalah alat yang digunakan untuk melihat benda-benda yang jauh agar tampak lebih jelas dan dekat. Teropong terdiri atas dua jenis jika ditinjauh dari objeknya antara lain sebagai berikut..

a. Teropong Bintang

     Teropong bintang adalah teropong yang digunakan untuk melihat atau mengatai benda-benda yang ada di langit. misalnya, bintang, satelit, dan planet-planet. Teropong bintang disebut juga dengan teropong astronomi. Teropong bintang terdiri dari dua jenis yang ditinjau dari jalannya sinar antara lain sebagai beriku..

1. Teropong Bias

         Teropong bias adalah teropong yang terdiri dari dua lensa cembung, yaitu sebagai lensa okuler dan lensa objektif. Cara kerja teropong bias adalah sinar masuk ke dalam teropong lalu dibiaskan oleh lensa

        2. Teropong Pantul

         Teropong Pantul adalah teropong yang karena jalannya sinar memantul didalam teropong. Cahaya akan datang lalu dikumpulkan dalam sebuah cermin melengkung yang besar, kemudian di pantulkan ke mata pengamat oleh satu atau lebih cermin yang lebih kecil. 

b. Teropong Medan/Teropong Bumi

         Teropong yang difungsikan untuk mengamati benda-benda yang jauh di permukaan bumi. Teropong ini terdiri dari 3 lensa cembung yang masing-masing terdiri dari lensa objektif, lensa pembalik, dan lensa okuler. Lensa pembalik adalah lensa yang hanya membalikkan bayangan yang terbentuk dari lensa objektif, tidak untuk membesarkan bayangan. Disini lensa okuler berfungsi sebagai lub. Kita ketahui bahwa lensa pembalik hanya untuk membalik bayangan yang berarti bahwa bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif terletak di titik pusat kelengkungan lensa pembalik.