gelombang elektromagnetik

GELOMBANG
ELEKTROMAGNETIK
Apa itu Gelombang ?
Gelombang adalah getaran yang
merambat
Apakah dalam perambatannya perlu
Tidak harus !
medium/zat perantara ?
Berdasarkan ada/tidak adanya medium
perlu medium
1. Gelombang Mekanik
2. Gelombang Elektromagnetik
Parameter Gelombang
Electric Field
+
-
Wavelength (l)
Amplitude (A)
0
Time or Distance
Periode (p) – waktu yg diperlukan untuk oleh satu gelombang.
Frequency (n) – jumlah gelombang tiap detik.
n = 1/p ( s-1 = Hz )
Amplitude (A) – tinggi gelombang maksimum.
Wavelength (l) – jarak antara 2 titik identik dalam satu gelombang.
Superposisi Gelombang
Prinsip superposisi – jika 2/lebih gelombang melewati tempat yg sama,
akan terjadi interferensi yg bersifat aditif.
 2 buah gelombang pada frekuensi sama, tetapi berbeda dalam fase dan amplitudo.
y0
y0
Time
Time
 Interferensi Konstruktif- terjadi jika 2 gelombang tsb fasenya sama
[ (f2 – f1) = 0° or 360°]
 Interferensi Destruktif - terjadi jika 2 gelombang tsb fasenya beda
[ (f2 – f1) is 180°]
GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
Merupakan suatu gelombang dari hasil
perubahan medan magnet dan medan
listrik secara berurutan.
Arah getar vektor medan listrik dan
medan magnet saling tegak lurus.
Wavelength (amplitude): panjang gelombang
Frequency: jumlah gelombang per detik
Long waves = low frequency, low energy
Short waves = high frequency and high energy
yyy
zzz
xxx
Magnetic Field
Electric
Electric Field
Field
Sketsa gelombang elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik adalah
fungsi sinus, bersifat aditif.
y = A sin (2pnt + f)
y = electrical or magnetic field strength
A = amplitude
n = frequency
t = time
f = phase angle (0° - 360° or 0 - 2π radians)
y1 = A sin 2pnt
Field Strength (y)
y2 = A sin 2pnt - 90
0
p
2
p
3p
2
2p
2 gelombang dengan Df = 90° or p/2
5p
2
Sifat-sifat gelombang elektromagnetik
1. Gelombang elektromagnetik dapat merambat dalam
ruang tanpa medium
2. Merupakan gelombang transversal, yang arah getarnya
tegak lurus dengan arah rambatannya
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
BAGAIMANA GELOMBANG
ELEKTROMAGNETIK TERJADI?
Keberadaan gelombang elektromagnetik
didasarkan pada hipotesis Maxwell
(James Clark Maxwell) : “Jika medan magnet
dapat menimbulkan medan listrik, maka
sebaliknya, perubahan medan listrik dapat
menyebabkan medan magnet.”
3 fakta relasi antara listrik dan magnet yang sudah ditemukan :
 arus listrik menimbulkan medan magnet
 medan magnet menimbulkan ggl induksi
 perubahan fluks magnet menimbulkan arus induksi
Kebenaran Hipotesa Maxwell
tentang adanya gelombang
elektromagnetik pada
akhirnya dibuktikan oleh
“Heinrich Hertz”
Heinrich Hertz menemukan
cara menghasilkan gelombang
radio dan menentukan
kelajuannya
TEORI MAXWELL
Perubahan medan listrik dapat menghasilkan
medan magnet
Cepat rambat gelombang elektromagnetik (c)
tergantung dari permitivitas () dan
permeabilitas () zat.
Kecepatan gelombang elektromagnetik
sama dengan kecepatan cahaya
yang dirumuskan :
1
c
 o .o
o = 8.85 x 10-12 C2/Nm2
o = 12.56 x 10-7 wb/amp.m
C = 3 . 108 m/s
o = permitivitas ruang hampa
o = perbeabilitas ruang hampa
C = cepat rambat cahaya
Cepat rambat gelombang elektromagnetik
dinyatakan dengan panjang gelombang dan
frekwensi :
c = l.f
c = cepat rambat gelombang elektromagnetik (3.108 m/s)
l = panjang gelombang (m)
f = frekwensi (Hz)