Gelombang Elektromagnetik

Gelombang Elektromagnetik
1. Spektrum Elektromagnetik







Gel. Radio
Gel. Mikro
Gel. Inframerah
Cahaya tampak
Gel. UV
Sinar-X
Sinar Gamma
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
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
4. Intensitas GEM
Intensitas GEM atau laju energi yg dipindahkan melalui GEM
disebut pointing (S).
 1  
S
ExB
0
S
Dengan intensitas rata-rata :
S
Em Bm
20
EB
0

Em Bm cos 2 (kx  t )
0
Hubungan Intensitas Gelombang dengan Energi Rata-rata
Dengan menggunakan hubungan
E
B
c
dan
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
c
1
0 0
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0 c 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)
Contoh :
1. Suatu GEM dalam vakum memiliki amplitudo medan listrik
360 V/m. Hitunglah amplitudo medan magnetiknya?
2. Sebuah sumber titik dari radiasi EM memiliki daya rata2
keluaran P = 1000 W. Tentukan :
a. Amplitudo max medan listrik Em dan medan magnetik Bm
pada titik yg berjarak r = 4 m dari sumber radiasi
b. Rapat energi rata-rata pada titik yg berjarak r = 4 m dari
sumber radiasi
3. Sebuah sumber cahaya monokromatik memancarkan daya
EM 250 W merata ke segala arah.
a. Hitung rapat energi listrik rata-rata pada jarak 1 m dari
sumber
b. Hitung rapat energi magnetik rata-rata pada jarak 1 m dari
sumber
c. Tentukan intensitas gelombang pada lokasi tsb