Gelombang Elektromagnetik

Group 6 Nurlia,Ni Made,Hariza
1
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
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
1. Spektrum Elektromagnetik
Gel. Radio
 Gel. Mikro
 Gel. Inframerah
 Cahaya tampak
 Gel. UV
 Sinar-X
 Sinar Gamma

Group 6 Nurlia,Ni Made,Hariza
5
Gamma rays
 X-ray
 Gel. UV
 Visible light
 Infrared Wave
 Micro Wave
 Radio Wave

Group 6 Nurlia,Ni Made,Hariza
6
Spektrum Elektromagnetik
 Gel. Radio : Panjang gel. lebih besar dari 1 m
 Gel. Mikro : Panjang gel. antara 1 mm sampai 1 m
 Gel. Inframerah : Panjang gel. 700 nm sampai 1000
nm
(Radiasi termal) suhu 3 K – 3000 K  atom/mol
berubah energi dalam (vibrasi dan rotasinya)
 Cahaya tampak : Panjang gel. 400 nm – 700 nm, atom
transisi dari energi tinggi ke rendah.
 Gel. UV : Panjang gel. 1 nm-400 nm, transisi elektron
terluar atau dari termal matahari dgn suhu > 6000 K
 Sinar-X : Panjang gel. 0,01 nm-10nm, transisi elektron
yang lebih dalam atau partikel diperlambat
 Sinar Gamma : Panjang gel < 10pm, transisi inti atom
atau peluruhan radioaktif
1.
SPEKTRUM GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
2. Energi dalam GEM
Hubungan antara kuat medan listrik dg medan magnetik :
Em
E
 c
Bm
B
Dimana :
E y  Em cos (kx - t)
Bx  Bm cos (kx - t)
Dengan :
Em, Bm = nilai max amplitudo medan listrik dan magnetik
c = cepat rambat cahaya
Group 6 Nurlia,Ni Made,Hariza
9

2. Energy in the GEM
The relationship between the electric field strength
magnetic field with
Em
E
 c
Bm
B
Where :
E y  Em cos (kx - t)
Bx  Bm cos (kx - t)
With :
 E m, B m = max value of the amplitude of the electric and
magnetic fields
 c = speed of propagation of light s
Group 6 Nurlia,Ni Made,Hariza
10
3. Rapat Energi Listrik dan Magnetik
Rapat energi listrik dan magnetik dinyatakan dengan :
ue   0 E
1
2
2
B2
uB 
20
Dengan :
ue = rapat energi listrik (J/m3)
ε0 = 8,85 x 10-12 C2 N-1m-2
E = kuat medan listrik (N/C)
uB = rapat energi magnetik (J/m3)
B = besar induksi magnetik (Wb/m2)
μ0 = 4π x 10-7 Wb/A
Group 6 Nurlia,Ni Made,Hariza
11
3. Meeting Electrical and Magnetic Energy
Meetings electrical and magnetic energy is given by:
ue   0 E
1
2
2
B2
uB 
20
By:






u e = meeting electrical energy (J / m 3)
ε 0 = 8.85 x 10 -12 C 2 N -1 m -2
E = electric field strength (N / C)
u B = meetings magnetic energy (J / m 3)
B = large magnetic induction (Wb / m 2)
μ 0 = 4π x 10 -7 Wb / A
Group 6 Nurlia,Ni Made,Hariza
12
4. Intensitas GEM
Intensitas GEM atau laju energi yg dipindahkan melalui GEM
disebut pointing (S).
 1  
S
ExB
0
S
EB
0

Em Bm cos 2 (kx  t )
0
Dengan intensitas rata-rata :
S
Em Bm
20
Group 6 Nurlia,Ni Made,Hariza
13
4. GEM Intensity
GEM intensity or rate of energy transferred through the GEM
reply is pointing (S).

 1  
S
ExB
0
S
EB
0

Em Bm cos 2 (kx  t )
0
With an average intensity:
Em Bm
S
20
Group 6 Nurlia,Ni Made,Hariza
14
Hubungan Intensitas Gelombang dengan Energi Rata-rata
E
Dengan menggunakan hubunganB 
c
dan
c
1
0 0
rapat energi magnetik adalah
B2
E 2 / c 2 E 2 0 0 1
uB 


  0 E 2  ue
20
20
20
2
Rapat energi total adalah
u  u B  ue  2u B 
B2
0
Group 6 Nurlia,Ni Made,Hariza
15

Wave intensity relationship with average energy
E
B
c
With use relationship
and
c
1
0 0
meeting of magnetic energy is
B2
E 2 / c 2 E 2 0 0 1
uB 


  0 E 2  ue
20
20
20
2

Meeting of the total energy is
u  u B  ue  2u B 
B2
0
Group 6 Nurlia,Ni Made,Hariza
16
Rapat energi total rata-rata adalah
 Em Bm
u
20c
Intensitas gelombang (laju energi rata2 per m2) yg dipindahkan
melalui GEM sama dg rapat enrgi rata2 dikalikan dengan
cepat rambat cahaya.
S  cu
2
2
Em
cBm
P Em Bm
S I 


A
20
20c 20
Dengan :
I = intensitas radiasi (W/m2)
S = intensitas gelombang = laju energi rata2 per m2 (W/m2)
P = daya radiasi (W)
A = luas permukaan (m2)
Group 6 Nurlia,Ni Made,Hariza
17
Meeting of the total energy is the average
 Em Bm
u
20c
The intensity of the wave (rata2 energy rate per m 2) yg
moved through the same GEM meeting enrgi dg rata2
vines multiplied rapidly light.
S  cu
By:




2
2
Em
cBm
P Em Bm
S I 


A
20
20c 20
I = intensity of radiation (W / m 2)
S = the intensity of the wave = rate of energy rata2 per m
2 (W / m 2)
P = power radiation (W)
A = surface area (m 2)
Group 6 Nurlia,Ni Made,Hariza
18
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
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 = .f
c = cepat rambat gelombang elektromagnetik (3.108 m/s)
 = panjang gelombang (m)
f = frekwensi (Hz)
Parameter Gelombang
Electric Field
+
Wavelength ()
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 () – jarak antara 2 titik identik dalam satu gelombang.
Arie BS

http://basicsphysics.blogspot.com/2009/03/gelombang-elektromagnetik.html

http://id.wikipedia.org/wiki/Radiasi_elektromagnetik

http://www.scribd.com/doc/7578702/Gelombang-Elektromagnetik-Terbentuk-
Oleh-Getaranpaetikel-Medium-Yang-Merambatnya

http://www.tofi.or.id/download_file/Kul_13_3.ppt

http://basicsphysics.blogspot.com/2009/03/gelombang-elektromagnetik.html

http://id.wikipedia.org/wiki/Radiasi_elektromagnetik

http://www.scribd.com/doc/7578702/Gelombang-Elektsromagnetik-TerbentukOleh-Getaranpaetikel-Medium-Yang-Merambatnya