Spektrum Gelombang Elektromagnetik dan Manfaatnya [LENGKAP]

Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat tanpa memerlukan medium dan merupakan gelombang transversal.

Kita sering memanaskan makanan menggunakan Microwave. Tanpa sadar, kita menggunakan istilah Microwave yang artinya gelombang kecil. Artinya mesin ini menggunakan pemanasan dengan gelombang kecil.

Gelombang ini termasuk gelombang elektromagnetik yang dimanfaatkan manusia untuk berbagai hal. Pada kesempatan kali ini akan disajikan apa saja spektrum gelombang elektromagnetik dan fungsinya.

Sebelumnya, pengertian gelombang elektromagnetik adalah sebagai berikut.

“Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat tanpa memerlukan medium dan merupakan gelombang transversal.”

Gelombang transversal adalah gelombang bergerak yang osilasinya tegak lurus terhadap arah gelombang atau jalur rambat.

Pada gelombang elektromagnetik, medan listrik selalu tegak lurus arah medan magnetik dan keduanya tegak lurus arah rambat gelombang. Gelombang elektromagnetik merupakan gelombang medan, bukan gelombang mekanik (materi).

Gelombang elektromagnetik ditemukan oleh Heinrich Hertz. Kemudian, energi elektromagnetik merambat dalam gelombang melalui beberapa karakter seperti panjang gelombang, amplitudo, frekuensi, dan kecepatan.

Energi eletromagnetik dipancarkan atau dilepaskan pada level yang berbeda. Semakin tinggi level energi dalam suatu sumber energi, maka semakin rendah panjang gelombang dari energi yang dihasilkan akan tetapi semakin tinggi frekuensinya.

Sehingga, sifat-sifat gelombang eklektromagnetik yang berlaku yakni:

• Tidak memerlukan media rambat
• Termasuk gelombang transversal dan memiliki sifat yang sama seperti gelombang transversal
• Tidak membawa massa, namun membawa energi
• Enegi yang dibawa sebanding dengan besar frekuensi gelombang
• Medan listrik (E) selalu tegak lurus terhadap medan magnet (B) dan sefase
• Memiliki momentum
• Dibagi menjadi beberapa jenis tergantung frekuensinya (atau panjang gelombangnya)

Berdasarkan sifat yang terakhir, gelombang elektormagnetik dapat dibagi beberapa jenis tergantung spektrum gelombang elektromagentik.

Spektrum elektromagnetik adalah rentang semua radiasi elektromagnetik yang dijelaskan dalam panjang gelombang, frekuensi, atau tenaga per foton. Perhatikan gambar berikut yang menunjukkan jenis gelombang menurut spektrumnya.

Spektrum gelombang elektromagnetik terdiri dari gelombang radio, gelombang mikro, sinar inframerah, cahaya tampak, sinar ultraviolet, sinar-X, dan sinar Gamma.

Urutan ini menandakan (dari kiri ke kanan) bahwa frekuensi semakin besar serta panjang gelombang makin pendek, karena frekuensi dan panjang gelombang berbanding terbalik.

FUNGSI SPEKTRUM GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK DALAM SEHARI HARI

1.Gelombang Radio

Gelombang ini memiliki panjang sekitar 10³ meter dengan frekuensi sekitar 10⁴ Hertz. Sumber gelombang ini berasal dari rangkaian oscillator elektronik yang bergetar. Rangkaian oscillator tersebut terdiri dari komponen resistor (R), induktor (L), dan kapasitor (C).

Spektrum gelombang radio dimanfaatkan manusia untuk teknologi radio, televisi, dan telepon. Selain itu gelombang radio dipakai oleh radar untuk memberitahu posisi benda-benda di atas permukaan bumi.

Gelombang radio juga dipakai untuk pencitraan satelit ke bumi untuk membuat peta 3 dimensi.

2. Gelombang Mikro

Gelombang ini memiliki panjang sekitar 10^-2 meter dengan frekuensi sekitar 10⁸ hertz. Gelombang ini dihasilkan oleh tabung klystron, kegunaanya sebagai penghantar energy panas.

Ketika gelombang mikro diserap oleh sebuah benda, maka akan muncul efek pemanasan pada benda tersebut.

Contohnya gelombang mikro digunakan dalam microwave (oven) dan pada pesawat radar. Kemudian, untuk menganalisa struktur otomik dan molekul, dapat digunakan mengukur kedalaman laut, hingga pada rangkaian televisi.

3. Gelombang Inframerah

Gelombang ini memiliki panjang sekitar 10^-5 meter dengan frekuensi sekitar 10¹² hertz. Sumber utama radiasi gelombang inframerah adalah radiasi termal yang dipancarkan oleh semua benda panas.

Ketika sebuah benda dipanaskan, atom dan molekul penyusunnya mendapatkan energi panas dan bergetar dengan amplitudo yang lebih besar.

Energi dilepaskan oleh atom dan molekul yang bergetar dalam bentuk radiasi inframerah. Semakin tinggi suhu benda, semakin kuat atom dan molekulnya bergetar dan semakin banyak radiasi inframerah yang dihasilkannya.

Contoh kegunaan gelombang ini yaitu untuk remote TV dan transfer data di ponsel. Selain itu, untuk terapi fisik, menyembuhkan penyakit encok, untuk fotografi pemetaan sumber daya alam, mendeteksi tanaman yang tumbuh di bumi, dan untuk diagnosa penyakit.

4. Gelombang Cahaya Tampak

Spketrum ini berupa cahaya yang dapat ditangkap langsung oleh mata manusia. Gelombang ini memiliki panjang 0.5×10^-6 meter dengan frekuensi 10¹⁵ hertz.

Contohnya penggunaan laser dalam serat optik pada bidang kedokteran dan telekomunikasi.

Gelombang cahaya tampak sendiri terdiri dari 7 macam yang disebut warna. Jika diurutkan dari yang paling besar frekuensinya adalah merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu.

5. Gelombang Ultraviolet

Gelombang UV memiliki panjang 10^-8 meter dengan frekuensi 10¹⁶ hertz. Gelombang ini berasal dari matahari dan juga dapat dihasilkan oleh transisi elektron dalam orbit atom, busur karbon, dan lampu mercury.

Sinar ultraviolet banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, contohnya untuk membunuh kuman dalam pemurnian air, penggunaan lampu UV, dan untuk operasi mata lasik.

Selain itu, membantu pertumbuhan vitamin D pada manusia dan dengan peralatan khusus dapat membunuh kuman penyakit.

6. Gelombang Sinar X

Gelombang ini memiliki panjang 10^-10 meter dan memiliki frekuensi 10¹⁸ hertz.

Sinar X memiliki panjang gelombang yang sangat pendek dan frekuensi yang tinggi, dapat dengan mudah menembus banyak bahan yang tak tertembus oleh gelombang cahaya dengan frekuensi lebih rendah yang diserap oleh bahan tersebut. 

Gelombang sinar X sering disebut juga dengan sinar rontgen, karena gelombang ini banyak dimanfaatkan untuk kegiatan rontgen di rumah sakit.

Selain itu, juga dipakai di bandara penerbangan untuk melihat isi tas dan koper penumpang tanpa harus membukanya sehingga proses antrian dapat berlangsung dengan cepat.

7. Gelombang Gamma

Gelombang ini memilik panjang 10^-12 meter dengan frekuensi 10²⁰ hertz. Dihasilkan dari peristiwa peluruhan radioaktif atau inti atom yang tidak stabil. Gelombang ini dapat menembusplat besi.

Contoh penggunaan sinar gamma untuk mensterilkan peralatan medis. Sinar gamma banyak dimanfaatkan juga untuk proses radioterapi dalam pengobatan kanker dan tumor.

Selain itu, sinar gamma dapat digunakan untuk membuat radioisotop serta untuk memahami struktur logam, dan mengurangi populasi hama tanaman (serangga).

Sangat bermanfaat sekali gelombang elektromagnetik untuk membantu manusia lebih mudah. Namun, ini dapat juga berbahaya bagi manusia jika digunakan pada tempat yang tidak tepat.

Dengan demikian, kita perlu bijak dalam menggunakannya. Semoga penjelasan diatas dapat bermanfaat. Terima kasih.