GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK (GEM)

GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK (GEM)
Tujuan Pembelajaran
 Mengenal Gelombang elektromagnetik dan mengetahui sifatsifatnya
 Mengetahui bagaimana gelombang elektromagnetik terjadi
 Mengetahui pembagian spektrum gelombang elektromagnetik
 Mengetahui hubungan antara frekuensi dan panjang
gelombang elektromagnetik
 Mengetahui hubungan amplitudo medan magnet dengan
amplitudo medan listrik pada gelombang elektromagnetik
 Mengetahui hubungan amplitudo medan listrik dan atau
medan magnet gelombang elektromagnetik dengan energi
atau intensitas gelombang tersebut
 Mengetahui sistem transmisi gelombang elektromagnetik
untuk komunikasi
 Mengetahui pemanfaatan gelombang elektromagnetik
Bagaimana alat-alat berikut
bekerja
Apakah Gelombang Elektromagnetik ??
Gelombang Elektromagnetik
adalah gelombang yang dapat
merambat walau tidak ada
medium
BAGAIMANA “GEM”
TERJADI ????
Keberadaan gelombang
elektromagnetik didasarkan
pada hipotesis Maxwell “
James Clark Maxwell
” dengan mengacu pada 3 fakta relasi
antara listrik dan magnet yang sudah
ditemukan :
a. percobaan Oersted yang berhasil membuktikan :
arus listrik dalam konduktor menghasilkan medan
magnet disekitarnya (jarum kompas menyimpang
bila di dekatkan pada kawat yang dialiri arus listrik)
b. percobaan Faraday yang berhasil mebuktikan batang
konduktor yang menghasilkan GGL induksi pada
kedua ujungnya bila memotong medan magnet
c. percobaan Faraday yang menunjukkan perubahan
fluks magnetik pada kumparan menghasilkan arus
induksi dalam kumparan tersebut
Didasarkan
pada
penemuan
Faraday
“Perubahan
Fluks
magnetik
dapat
menimbulkan medan listrik”
dan arus
pergeseran yang sudah dihipotesakan Maxwell
sebelumnya, maka Maxwell mengajukan suatu
hipotesa baru : “Jika perubahan fluks magnet
dapat menimbulkan medan listrik maka
perubahan Fluks listrik juga harus dapat
menimbulkan medan magnet” Hipotesa ini
dikenal dengan sifat simetri medan listrik
dengan medan magnet.
Bila Hipotesa Maxwell benar, konsekuensinya
perubahan medan listrik akan mengakibatkan medan
magnet yang juga berubah serta sebaliknya dan
keadaan ini akan terus berulang. Medan magnet atau
medan listrik yang muncul akibat perubahan medan
listrik atau medan magnet sebelumnya akan bergerak
(merambat) menjauhi tempat awal kejadian.
Perambatan medan listrik dan medan magnet inilah
yang disebut sebagai gelombang elektromagnetik.
Arah rambatan
E
E
B
E
E
B
Ilustrasi perambatan gem
B
B
Kebenaran Hipotesa Maxwell
tentang adanya gelombang
elektromagnetik
pada
akhirnya dibuktikan oleh “
Heinrich Hertz”
Sketsa gelombang elektromagnetik
Sifat-sifat gelombang elektromagnetik
1. Gelombang elektromagnetik dapat merambat dalam
ruang tanpa medium
2. merupakan gelombang transversal
3. tidak memiliki muatan listrik sehingga bergerak
lurus dalam medan magnet maupun medan listrik
4. dapat mengalami pemantulan (refleksi), pembiasan
(refraksi), perpaduan (interferensi), pelenturan
(difraksi), pengutuban (polarisasi)
5. Perubahan medan listrik dan medan magnet terjadi
secara bersamaan, sehingga medan listrik dan
medan magnet sefase dan berbanding lurus
SPEKTRUM GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
GELOMBANG RADIO
GELOMBANG MIKRO
INFRA MERAH
CAHAYA TAMPAK
ULTRAVIOLET
SINAR - X
SINAR - GAMMA
PERSAMAAN DASAR MAXWELL

1
En dA  q


Bn
s
s
o
dA  0

E . d   d

B . d  o I  o o d
dt
dt
c
c

Bn dA
s

En dA
s
Berdasarkan Persamaan Maxwell dapat
diturunkan :
c
1
 0 0
E 
x
Em
Bm


B

t
E  c
B
Persamaan-persamaan Turunan yang lain
2
1
Rapat energi listrik
ue   o E
2
2
B
Rapatenergi m agnetik um 
2o
Laju energi/ point ing
1
S
ExB
o
E
S
2
oc
cB

2
o
Laju energi rata  rata atau int ensitas
2
Em
2
cBm
Em Bm
S


2o c 2 o
2o
B
Rapat energi sesaat u   o E 

2
S  cu
2
o