Aplikasi Gelombang Elektromagnetik dan Mekanik

BAB I

PENDAHULUAN

A.  Latar Belakang

Pada zaman yang serba modern ini teknologi menjadi hal penting.Teknologi dapat memudahkanpekerjaan dan memperpendek jarak yang sebenarnya ribuan mil, misalnya dengan menggunakan telepon.Salah satu hal penting yang mendukung keberadaan teknologi adalah sarana, misalnya energi atau gelombang sebagai media.

Banyak barang elektronik yang memanfaatkan sifat-sifat gelombang, misalnya sifat gelombang yang dapat merambat di ruang hampa digunakan manusia untuk membuat bolam lampu dimana ruang dalam bolam tersebut adalah ruang hampa.

Banyak alat-alat elektronik di sekitar kita yang teknologinya memanfaatkan gelombang, namun sebagian besar dari kita belum sepenuhnya tahu dan paham. Dan kita akan bahas pemanfaatan gelombang dan gelombang bunyi dalam kehidupan sehari-hari lebih spesifik dalam bab beriktunya.

B.  Rumusan Masalah

a.    Apa yang di maksud gelombang elektromagnetik?

b.    Apa sifat gelombang elektromagnetik ?

c.    Bagaimana penerapan gelombang elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari?

d.   Apa yang di maksud  gelombang mekanik?

e.    Apa sifat gelombang mekanik?

C.  Tujuan

a.    Untuk mengetahui definisi gelombang elektromagnetik dan gelombang mekanik.

b.    Mengetahui sifat gelombang elektromagnetik dan gelombang mekanik.

c.    Mengetahui spectrum gelombang elektromagnetik dan gelombang mekanik.

d.   Mengetahui penerapan gelombang elektromagnetik dan gelombang mekanik. Dalam kehidupan sehari-hari,

BAB II

PEMBAHASAN

1.    Gelombang elektromagnetik

A.  Definisi

Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang merambat melalui medium perantara maupun tanpa medium perantara. Contoh gelombang elektromagnetik : sinar gamma (γ), sinar X, sinar ultra violet, cahaya tampak, infra merah, gelombang radar, gelombang TV, gelombang radio.

Sumber gelombang elektromagnetik

1.  Osilasi listrik.

2.  Sinar matahari ® menghasilkan sinar infra merah.

3.  Lampu merkuri ® menghasilkan ultra violet.

4.  Penembakan elektron dalam tabung hampa pada keping logam ® menghasilkan sinar X (digunakan untuk rontgen).

Inti atom yang tidak stabil  menghasilkan sinar gamma

Dasar teori dari perambatan gelombang elektromagnetik pertama kali dikjelaskan oleh James Clark Maxwell dalam papernya  Royal society mengenai teori dinamika medan elektromagnetik. Berdasarkan hasil kerja penelitiannya anatara 1861 dan 1865.Pada 1878 David E. Hughes adalah orang pertama yang mengirimkan dan menerima gelombang radio ketika dia menemukan bahwa keseimbangan induksinya menyebabkan gangguan ke telepon buatannya. Adalah Heinrich Rudolf Hertz yang, antara 1886 dan 1888, pertama kali membuktikan teoriMaxwellmelalui eksperimen, memperagakan bahwa radiasi radio memiliki seluruh properti gelombang (sekarang disebut gelombang Hertzian).

Gelombang ultrasonik merupakan gelombang elektromagnetik yang memiliki frekuensi di atas frekuensi gelombang pendengaran manusia. Gelombang ultrasonic ini dapat dihasilkan oleh getaran mekanik pada kwarsa yang diberi tegangan listrik bolak-balik dengan frekuensi ultrasonic. Dengan cara seperti ini orang dapat menghasilkan gelombang mekanik dengan frekuensi setinggi 6 xcps, dengan panjang gelombang kira-kira  sama besarnya dengan panjang gelombang cahaya. Gelombang ultrasonik ini  selain digunakan dalam bidang kesehatan juga sering dipergunakan untuk pemeriksaan kualitas produksi di dalam industri.

Gelombang elektromagnetik banyak ditemukan dalam berbagai jenis dengan panjang gelombang atau frekuensi berbeda, tetapi memiliki sifat-sifat yang sama. Penguraian gelombang elektromagnetik berdasarkan frekuensi atau panjang gelombangnya inilah yang disebut spektrum gelombang elektromagnetik. Atau Jangkauan radiasi elektromagnetik yang dipancarkan atau diserap oleh bahan dalam keadaan khusus disebut Spektrum.

Dari spektrum gelombang elektromagnetik dapat dilihat bahwa cahaya dapat digolongkan dalam gelombang elektromagnetik. Dari keceoatan cahaya dapat ditentukan kecepatan gelombang elektromagnetik, yaitu besarnya sama. Di ruang hampa atau udara mendekati c = 3 x 10⁸ m/s. hal inilah yang mendasari teori Maxwell tentang cahaya “Cahaya adalah gelombang, yaitu gelombang elektromagnetik.” Maka dari itu berbagai jenis gelombang elektromagnetik berbeda dalam frekuensi dan panjang gelombangnya. Hubungan kecepatan perambatan gelombang, frekuensi, dan panjang gelombang dinyatakan sebagai berikut.

Perbedaan interval/jarak panjang gelombang dan frekuensi gelombang yang disusun dalam bentuk tabel panjang gelombang dan frekuensi secara berurutan disebut spektrum gelombang elektromagnetik. Gelombang radio memiliki frekuensi terendah, sedangkan sinar gamma memiliki frekuensi tertinggi. Perhatikan Gambar berikut!

Spektrum Gelombang Elektromagnetik

Spektrum elektromagnetik adalah rentang semua radiasi elektromagnetik yang mungkin. Spektrum elektromagnetik dapat dijelaskan dalam panjang gelombang, frekuensi, atau tenaga per foton. Spektrum ini secara langsung berkaitan:

• Panjang gelombang dikalikan dengan frekuensi, hasilnya kecepatan cahaya: 300 Mm/s, yaitu 300 MmHz

• Energi dari foton adalah 4.1 feV per Hz, yaitu 4.1μeV/GHz

• Panjang gelombang dikalikan dengan energi per foton adalah 1.24 μeVm

Spektrum gelombang elektromagnetik terdiri atas tujuh macam gelombang yang dibedakan berdasarkan frekuensi serta panjang gelombang tetapi cepat rambat di ruang hampa adalah sama. Yaitu c =3 x 10⁸ m/s. Seperti yang sudah dibahas dalam teori Maxwell tentang gelombang elektromagnetik. Frekuensi gelombang terkecil adalah gelombang cahaya serta panjang gelombang terbesar sedangkan frekuensi terbesar adalah sinar gamma serta panjang gelombang terpendek.

Urutannya adalah:  

·       gelombang radio dan televisi

·       gelombang mikro

·       infra merah

·       cahaya tampak

·       ultraviolet

·       siar x

·       sinar gamma

Urutan dari atas ke bawah adalah frekuensi makin besar serta panjang gelombang makin pendek karena frekuensi dan panjang gelombang berbanding terbalik seperti yang sudah dibahas pada gejala-gejala gelombang.

B.  Aplikasi Gelombang Elekromagnetik Dalam Kehidupan Sehari-Hari

1.    Gelombang radio dan Televisi

Gelombang radio dan televisi, memiliki frekuensi terkecil untuk semua spektrum gelombang elektromagnetik frekuensi dimulai dari 30 kHz . sumbernya adalah oscilator elektronik yang bergetar. Gelombang ini memiliki kegunaan serta dikelompokkan tergantungkepada panjang gelombangnya serta frekuensinya. Mulai dari alat komunikasi radio FM, Televisi serta telepon.

Dengan memanfaatkan gelombang elektromagnetik, manusia dapat melakukan pengiriman informasi jarak jauh. Guglielmo Marconi (1874 - 1937) pada tahun 1890-an menemukan dan mengembangkan telegraf tanpa kabel. Dengan alat ini, pesan dapat dikirim sejauh ratusan kilometer tanpa memerlukan kabel. Sinyal yang pertama hanya terdiri atas pulsa panjang dan pendek yang dapat diterjemahkan menjadi kata-kata melalui kode, seperti “(.)” dan “(-)” dalam kode Morse.

Dekade berikutnya dikembangkan tabung vakum, sehingga tercipta radio dan televisi. Informasi suara (audio) diubah menjadi sinyal listrik dengan frekuensi sama oleh mikrofon atau head tape recorder. Sinyal listrik ini dinamakan sinyal frekuensi audio (AF), karena frekuensi berada di dalam interval audio ( 20 Hz - 20.000 Hz). Sinyal ini diperkuat secara elektronis, kemudian dicampur dengan sinyal frekuensi radio (RF) yang ditentukan oleh nilai L dan C dalam rangkaian resonansi RLC, dan dipilih sedemikian rupa hingga menghasilkan frekuensi khas dari setiap stasiun, dinamakan frekuensi pembawa (carrier). Proses pengiriman (kata-kata atau suara) oleh stasiun radio ditunjukkan pada gambar berikut:

Perhatikan gambar proses modulasi di bawah! Pencampuran frekuensi audio dan pembawa dilakukan dengan dua cara, yaitu modulasi amplitudo dan modulasi frekuensi. Pada modulasi amplitudo (AM), amplitudo gelombang pembawa yang frekuensinya lebih tinggi dibuat bervariasi mengikuti sinyal audio (gambar (a)). Sementara itu, modulasi frekuensi (FM), frekuensi gelombang pembawa diubah-ubah mengikuti sinyal audio (gambar (b)). Pemancar televisi, bekerja dengan cara yang sama dengan pemancar radio dengan menggunakan modulasi frekuensi (FM), tapi yang dicampur dengan frekuensi pembawa adalah sinyal audio dan video.

Siaran Radio

Berikut adalah proses yang terjadi sehingga siaran radio dapat kita dengar. Ketika seorang penyiar radio sedang mengudara, mula-mula mikrofon menangkap getaran udara yang dibangkitkan oleh gelombang suaranya dan mengubahnya menjadi sinyal listrik. Sinyal tersebut merupakan arus bolak balik yang getarannya bersesuaian dengan suara penyiar. Sinyal suara dikirim ke alat pemancar dengan sebelumnya dibaurkan terlebih dahulu dengan gelombang pembawa. Gelombang pembawa bergetar sebanyak ribuan atau bahkan jutaan kali per detik. Setelah dibaurkan, terbentuklah gelombang radio yang oleh antena pemancar dapat disiarkan kemana-mana. Pesawat radio penerima yang menala frekuensi stasiun pemancar tertentu akan mengambil gelombang siaran dan mengubahnya kembali menjadi sinyal listrik. Seterusnya, penguat akan memperbesar kekuatan sinyal sehingga membuat pengeras suara dari pesawat radio melepas gelombang suara yang dapat didengar.

Nirkabel telekomunikasi, adalah transfer informasi antara dua atau lebih titik yang tidak terhubung secara fisik. Jarak bisa pendek, seperti beberapa meter untuk remote control televisi, atau sejauh ribuan atau bahkan jutaan kilometer untuk ruang-dalam komunikasi radio. Ini meliputi berbagai jenis tetap, mobile, dan portabel radio dua arah, telepon seluler, personal digital assistant (PDA), dan jaringan nirkabel. Contoh lain dari teknologi nirkabel termasuk GPS unit, pembuka pintu garasi atau pintu garasi, wireless mouse komputer, keyboard dan headset (audio), headphone, penerima radio, televisi satelit, siaran televisi tanpa kabel dan telepon.

Jaringan nirkabel (yaitu berbagai jenis tanpa izin 2,4 GHz perangkat WiFi) digunakan untuk memenuhi kebutuhan banyak. Mungkin penggunaan paling umum adalah untuk menghubungkan pengguna laptop yang melakukan perjalanan dari lokasi ke lokasi. Penggunaan lain yang umum adalah untuk jaringan mobile yang terhubung melalui satelit. Sebuah metode transmisi nirkabel adalah pilihan yang logis untuk jaringan segmen LAN yang sering harus mengubah lokasi. Situasi berikut membenarkan penggunaan teknologi nirkabel:

Komunikasi nirkabel dapat melalui:

·       Radio frekuensi komunikasi

·       Microwave komunikasi, misalnya jarak line-of-sight melalui antena sangat terarah, atau jarak pendek komunikasi,

·       inframerah (IR) komunikasi jarak pendek, misalnya dari komsumen IR perangkat seperti remote kontrol atau melalui Inframerah Data Asosiasi (IrDA)

Aplikasi mungkin melibatkan point-to-point komunikasi , point-to-multipoint komunikasi , penyiaran , jaringan selular dan jaringan nirkabel.

Dalam sejarah teknologi nirkabel, demonstrasi teori gelombang elektromagnetik oleh Heinrich Hertz pada tahun 1888 adalah penting. Teori gelombang elektromagnetik diperkirakan dari penelitian James Clerk Maxwell dan Michael Faraday. Hertz menunjukkan bahwa gelombang elektromagnetik dapat ditularkan dan menyebabkan untuk melakukan perjalanan melalui ruang di garis lurus dan bahwa mereka dapat diterima oleh peralatan eksperimen. Percobaan tidak ditindaklanjuti oleh Hertz. Jagadish Chandra Bose sekitar ini waktu mengembangkan perangkat nirkabel deteksi dini dan membantu meningkatkan pengetahuan tentang gelombang elektromagnetik panjang milimeter. Aplikasi praktis dari komunikasi radio nirkabel dan teknologi radio remote control yang diterapkan oleh penemu kemudian, seperti Nikola Tesla .

Radio

Marconi did transmit the first radio signal across the Atlantic.

The "nirkabel" mulai dipakai istilah umum untuk merujuk ke penerima radio atau transceiver (penerima tujuan ganda dan perangkat pemancar), menetapkan penggunaan dalam bidang telegrafi nirkabel sejak dini, sekarang istilah ini digunakan untuk menggambarkan koneksi nirkabel modern seperti seperti pada jaringan selular dan internet broadband nirkabel. Hal ini juga digunakan dalam pengertian umum untuk mengacu pada setiap jenis operasi yang diimplementasikan tanpa menggunakan kabel, seperti "remote control nirkabel" atau "transfer energi nirkabel", terlepas dari teknologi tertentu (misalnya radio , inframerah , ultrasonik ) yang digunakan. Guglielmo Marconi dan Karl Ferdinand Braun dianugerahi Hadiah Nobel bidang Fisika pada tahun 1909 untuk kontribusinya bagi telegrafi nirkabel.

Aplikasi dari nirkabel ini sendiri di antaranya :

1.    Telepon Genggam (Handphone)

Ponsel ini nirkabel menggunakan gelombang radio untuk memungkinkan mereka pengguna untuk melakukan panggilan telepon dari banyak lokasi di seluruh dunia. Mereka dapat digunakan dalam jangkauan situs telepon selular digunakan untuk rumah peralatan yang dibutuhkan untuk mengirim dan menerima sinyal radio dari instrumen ini.

2.    Wireless komunikasi data

Wireless komunikasi data adalah komponen penting dari komputasi mobile. Teknologi yang tersedia berbagai berbeda dalam ketersediaan lokal, jangkauan cakupan dan kinerja, dan dalam beberapa keadaan, pengguna harus dapat menggunakan jenis koneksi beberapa dan beralih antara mereka.

Untuk menyederhanakan pengalaman bagi pengguna, perangkat lunak koneksi manajer dapat digunakan, atau mobile VPN dikerahkan untuk menangani beberapa sambungan sebagai, aman tunggal jaringan virtual . teknologi Pendukung meliputi:

a.    Wi-Fi adalah nirkabel jaringan area lokal yang memungkinkan perangkat komputasi portabel untuk terhubung dengan mudah ke Internet. Standar sebagai IEEE 802.11 a, b, g, n, Wi-Fi pendekatan kecepatan beberapa jenis kabel Ethernet . Wi-Fi telah menjadi standar de facto untuk akses di rumah pribadi, di dalam kantor, dan di hotspot publik. Beberapa bisnis pelanggan mengenakan biaya bulanan untuk layanan, sementara yang lain telah mulai menawarkan secara gratis dalam upaya untuk meningkatkan penjualan barang mereka.

b.   Selular layanan data menawarkan jangkauan dalam jarak 10-15 mil dari terdekat situs sel. Kecepatan telah meningkat sebagai teknologi telah berkembang, dari teknologi sebelumnya seperti GSM, CDMA dan GPRS, untuk 3G jaringan seperti W-CDMA, EDGE atau CDMA 2000.

c.    Handphone Satelit Komunikasi dapat digunakan di mana koneksi nirkabel lainnya tidak tersedia, seperti di daerah pedesaan sebagian besar atau lokasi terpencil. Satelit komunikasi sangat penting untuk transportasi, penerbangan, maritime dan militer.

3.    Transfer energi Wireless

Transfer energi nirkabel adalah proses dimana energi listrik yang ditransmisikan dari sumber listrik ke beban listrik yang tidak memiliki sumber daya built-in, tanpa menggunakan kabel interkoneksi.

4.    Perangkat Komputer antarmuka

Menjawab panggilan pelanggan frustasi dengan kekacauan kabel, banyak manufaktur peripheral komputer beralih ke teknologi nirkabel untuk memuaskan basis konsumen mereka. Awalnya unit ini digunakan besar, transceiver yang sangat terbatas untuk menengahi antara komputer dan keyboard dan mouse, namun generasi yang lebih baru telah menggunakan kecil, perangkat berkualitas tinggi, beberapa bahkan menggabungkan Bluetooth . Sistem ini telah menjadi begitu di mana-mana bahwa beberapa pengguna telah mulai mengeluh tentang kurangnya peripheral kabel. Perangkat nirkabel cenderung memiliki waktu respon sedikit lebih lambat dari rekan-rekan mereka kabel, namun kesenjangan yang menurun. Kekhawatiran tentang keamanan keyboard nirkabel muncul pada akhir 2007, ketika terungkap bahwa implementasi Microsoft enkripsi dalam beberapa dari 27 model MHz adalah sangat tidak aman.

2.    Gelombang Mikro.

Gelombang mikro merupakan gelombang radio dengan frekuensi paling tinggi(SHF=Super High Frekuensi), yaitu 3 GHz (3 x 10⁹ Hz).Gelombang mikro dihasilkan oleh peralatan yang dinamakan tabung klystron. Kegunaanya adalah sebagai penghantar energi panas yang digunakan pada oven mikrowave(mikrowave oven) untuk memasak makan lebih cepat serta ekonomis. Kegunaan lain adalah pada antene RADAR(Radio Detection and Ranging) pesawat radar ini bekerja menggunakan sifat pemantulan seperti halnya pada binatang kelelawar yang menggunakan ultrasonic untuk penginderaan.

SUMBER GELOMBANG  MIKRO

Matahari, walaupun sebagian besar gelombang mikro terhalang oleh atmosfer bumi.

Alat tabung vakum, cara kerjanya dengan menggunakan gerakan balistik electron dalam ruang hampa yang dipengaruhi oleh medan listrik.

Sumber microwave yang membutuhkan energi kecil seperti tunnel diodes, Gunn diodes and IMPATT diodes.

Cosmic Microwave Background Radiation (CMBR), sumber gelombang mikro yang mendukung teori asal-usul alam semesta Big Bang.

Maser, amplifier (penguat) yang membentuk gelombang elektromagnetik koheren disebabkan oleh emisi buatan.

Microwave oven bekerja begitu cepat dan efisien karena gelombang elektromagnetiknya menembus makanan dan mengeksitasi molekulmolekul air dan lemak secara merata (tidak cuma permukaannya saja). Gelombang pada frekuensi 2.500 MHz (2,5 GHz) ini diserap oleh air, lemak, dan gula. Saat diserap, atom tereksitasi dan menghasilkan panas. Proses ini tidak memerlukan konduksi panas seperti di oven biasa. Karena itulah prosesnya bisa dilakukan sangat cepat.

Adapun pemanfaatan gelombang elektromagnetik sangat luas dalam kehidupan sehari hari. Pemanfaatan gelombang elektromagnetik tersebut terutama untuk keperluan telekomunikasi. Berikut akan diuraikan secara khusus tentang pemanfaatan gelombang mikro:

Microwave oven yang sehari-hari kita pakai untuk memanaskan makanan. Oven mikro gelombang ini bekerja dengan memancarkan radiasi gelombang mikro, biasanya pada frekuensi 2.450 MHz (dengan panjang gelombang 12,24 cm), melalui makanan. Molekul air, lemak, dan gula dalam makanan akan menyerap energi dari gelombang mikro tersebut dalam sebuah proses yang disebut pemanasan dielektrik. Kebanyakan molekul adalah dipol listrik, yang berarti mereka memiliki sebuah muatan positif pada satu sisi dan sebuah muatan negatif di sisi lainnya, dan oleh karena itu mereka akan berputar pada saat mereka mencoba mensejajarkan diri mereka dengan medan listrik yang berubah-ubah yang diinduksi oleh pancaran gelombang mikro. Gerakan molekuler inilah yang menciptakan panas.

Sekitar 115 volt, dengan jumlah yang sangat tinggi sekitar 3000 volt transformator tegangan tinggi bersama dengan dioda khusus dan pengaturan kapasitor berfungsi untuk meningkatkan tegangan.

1.    Mikrowave Sumber Tenaga

Sebuah oven microwave pemanas melewatkan radiasi gelombang mikro (pada frekuensi sekitar 2,45 GHz). Frekuensi microwave yang berkisar 110-140 GHz biasanya digunakan dalam stellarators dan lebih khususnya di tokamak reaktor fusi eksperimental untuk membantu memanas bahan bakar ke bentuk plasma. Pancaran selama dua detik dari gelombang dengan frekuensi 95 GHz dari senjata tersebut mampu memanaskan kulit sampai suhu 130 ° F (54 ° C) pada kedalaman 1/64 inci (0,4 mm).

1.    Mikrowave Radar

Radar menggunakan radiasi gelombang mikro untuk mendeteksi jangkauan, kecepatan, dan karakteristik lain dari objek yang jauh.

2.    Mikrowave Radio Astronomi

Radio astronomi menggunakan gelombang mikro dalam banyak hal. Biasanya radiasi gelombang mikro yang terjadi secara alamiah yang diamati, seperti pendeteksian radiasi Cosmic Microwave Background (CMB) yang berasal dari Big Bang, pencarian asteroid, dan sebagainya. Namun percobaan radar aktif juga dapat dilakukan pada benda-benda di tata surya, seperti menentukan jarak ke Bulan atau pemetaan permukaan Venus terlihat melalui tutupan awan.

4. Mikrowave Bagi Kesehatan

Radiasi gelombang mikro dapat mempengaruhi proses vital dalam tubuh manusia. Efek yang dapat ditimbulkan antara lain perubahan fungsi membran sel, perubahan metabolisme kalsium dan komunikasi antar sel, proliferasi sel, mutasi sel, aktivasi HSP (heat shock proteins), dan kematian sel. Menurut acuan ilmiah efek yang dilaporkan adalah kerusakan DNA dan gangguan kromosom, peningkatan produksi radikal bebas, penuaan dini, perubahan fungsi otak termasuk kehilangan ingatan, penurunan kemampuan belajar, sakit kepala dan kelelahan, gangguan tidur, penurunan fungsi sel, penurunan sekresi melatonin, dan kanker. Radiasi sinyal telepon genggam cukup kuat untuk menyebabkan kerusakan DNA atau kegagalan perbaikan DNA di otak.

3.    Telekomunikasi

Bagi yang senang memanfaatkan fasilitas hotspot tentunya tidak asing dengan WiFi yang menggunakan band frekuensi ISM. Untuk komunikasi ke end user pada sistem selular tetap menggunakan gelombang mikro. Untuk di indonesia pada tower2 operator telekomunikasi sangat sering kita jumpai antena directional untuk komunikasi antara BTS . Untuk komunikasi ke end user operator GSM di indonesia memakai frekuensi di sekitar 800 MHz, 900MHz dan 1800MHz.

4.    Radar dan navigasi

Rentang frekuensi gelombang mikro membentang dari 3 GHz hingga 300 GHz. Frekuensi sebesar ini dihasilkan dari rangkaian osilator pada alat-alat elektronik. Gelombang mikro dapat diserap oleh suatu benda dan menimbulkan efek pemanasan pada benda tersebut. Sebuah sistem pemanas berbasis microwave dapat memanfaatkan gejala ini untuk memasak benda. Sistem semacam ini digunakan dalam oven microwave yang dapat mematangkan makanan di dalamnya secara merata dan dalam waktu singkat (cepat).

Dalam suatu sistem radar, gelombang mikro dipancarkan terus menerus ke segala arah oleh pemancar. Jika ada objek yang terkena gelombang ini, sinyal akan dipantulkan oleh objek dan diterima kembali oleh penerima. Sinyal pantulan ini akan memberikan informasi bahwa ada objek yang dekat yang akan ditampilkan oleh layar radar. Gelombang mikro ini untuk mendeteksi suatu object. Sesuai dengan namanya radio detection and ranging.

3.    Inframerah

Sinar inframerah (infrared/IR) termasuk dalam gelombang elektromagnetik dan berada dalam rentang frekuensi 300 GHz sampai 40.000 GHz (10 pangkat 13). Sinar inframerah dihasilkan oleh proses di dalam molekul dan benda panas. Telah lama diketahui bahwa benda panas akibat aktivitas (getaran) atomik dan molekuler di dalamnya dianggap memancarkan gelombang panas dalam bentuk sinar inframerah. Oleh karena itu, sinar inframerah sering disebut radiasi panas.

Contoh infrared :

FOOT MASSAGER dan Foto Inframerah

Terdapat beberapa komponen yang dapat digunakan untuk penerima, yaitu :

1.    Modul penerima jadi, yang dilengkapi dengan filter 38,5 Khz.

2.    Phototransistor atau photodioda, kita harus membuat rangkaian tambahan misal dengan metode pembagi tegangan.

                                                Berikut adalah rangkaian Penerima                            Berikut Rangkaian Pemancar                    

4.    Ultraviolet

Sinar ultraviolet mempunyai frekuensi dalam daerah 1015 Hz sampai 1016 Hz atau dalam daerah panjang gelombagn 10-8 m 10-7 m. gelombang ini dihasilkan oleh atom dan molekul dalam nyala listrik. Matahari adalah sumber utama yang memancarkan sinar ultraviolet dipermukaan bumi,lapisan ozon yang ada dalam lapisan atas atmosferlah yang berfungsi menyerap sinar ultraviolet dan meneruskan sinar ultraviolet yang tidak membahayakan kehidupan makluk hidup di bumi. Ng

lapisan ozon di atmosfer menahan sebagian radiasi ultraviolet

Contoh  ultraviolet :menyerapSteriShoe

SteriShoe adalah sebuah alat ultraviolet (UVC) yang khusus digunakan di sepatu yang bisa membunuh 99,9% bakteri atau mikroorganisme yang ada di dalam sepatu serta termasuk juga untuk menghilang bau tak sedap di sepatu, terutama bagian dalamnya.

5.    Sinar X

Sinar-X berada pada rentang frekuensi 300 juta GHz (10 pangkat 17) dan 50 miliar GHz (10 pangkat 19). Penemuan sinar-X dianggap sebagai salah satu penemuan penting dalam fisika. Sinar-X ditemukan oleh ahli fisika Jerman bernama Wilhelm Rontgen saat sedang mempelajari sinar katoda. Cara paling umum untuk memproduksi sinar-X adalah melalui mekanisme yang disebut bremstrahlung atau radiasi perlambatan. Dalam teori radiasi gelombang elektromagnetik diketahui bahwa muatan listrik yang dipercepat (atau diperlambat) akan menghasilkan gelombang elektromagnetik. Selain melalui radiasi perlambatan, sinar-X juga dihasilkan dari proses transisi internal elektron di dalam atom atau molekul.

MSCT-Scan 64 Slice

6.    Sinar Gamma

Sinar gamma merupakan radiasi gelombang elektromagnetik yang dipancarkan oleh inti atom tereksitasi pada saat proses perpindahan atom tersebut ke keadaan terkesitasi yang lebih rendah. Produksi sinar gamma oleh inti atom. Sinar gamma merupakan gelombang elektromagnetik yang memiliki frekuensi (dan karenanya juga energi) yang paling besar. Sinar gamma memiliki rentang frekuensi dari 10 pangkat 18 sampai 10 pangkat 22 Hz. Sinar gamma dihasilkan melalui proses di dalam inti atom (nuklir).

7.    Cahaya Tampak

Cahaya tampak banyak membantu kita dalam melihat benda-benda. Cahaya tampak merupakan gelombang elektromagnetik yang memilik panjang gelombang 700 nm sampai 400 nm.Cahaya tampak merupakan cahaya polikromatik, karena dapat terdispersi menjadi beberapa cahaya monokromatik.Salah satu jenis cahaya tampak yang penting adalah laser.

Warna pelagi berasal dari cahaya tampak matahari, cahaya tampak  dari nyala lilin, atau cahaya dari kompor gas yang sedang menyala. Cahaya termasuk gelombang elektromagnetik dalam perambatannya tanpa medium. Cahaya tampak bersifat gelombang transversal. Gelombang transversal dalam perambatannya tegak lurus arah getar.

Sifat-sifat Gelombang Cahaya, dapat  mengalami :

1.    Deviasi (Penyimpangan)

2.    Disversi (Peruraian)

3.    Refleksi (Pemantulan)

4.    Refraksi (Pembiasan)

5.    Difraksi (Pembelokan)

6.    Interferensi (Penjumlahan)

7.    Polarisasi (Pengutuban)

2.    Gelombang Mekanik

A.  Definisi

Gelombang mekanik adalah sebuah gelombang yang dalam perambatannya memerlukan medium, yang menyalurkan energi untuk keperluan proses penjalaran sebuah gelombang. Suara merupakan salah satu contoh gelombang mekanik yang merambat melalui perubahan tekanan udara dalam ruang (rapat-renggangnya molekul-molekul udara). Tanpa udara, suara tidak bisa dirambatkan. Di pantai dapat dilihat ombak, yang merupakan gelombang mekanik yang memerlukan air sebagai mediumnya. Contoh lain misalnya:

Gelombang pada tali atau per (slinky). Adapula brainwave atau Gelombang Otak yang di bagi beberapa kategori, yaitu :

-Delta (0,5 – 3 Hz) deep sleep,

-Theta (4 – 7 Hz) REM, meditasi

-Allpha (8 – 14 Hz) relaxed state

-Beta (15 – 38 Hz) normal

-Gamma (38 – 100 Hz) high focus and consentration

Gelombang infrasonik (f< 20 Hz)  Gelombang suara (20 Hz< f < 20 kHz)  Gelombang ultrasonik (f > 20 kHz). Berikut yang lainnya.

1.    Gelombang Permukaan air	3.    Gelombang Tegangan
2.      Gelombang Seismik	4.    Gelombang Akustik
5.        Gelombang Infrasonik Inffrasoniik (frekuensii 0 – 16 Hz). Frekuensi ini tidak dapat ditangkap oleh indera pendengar manusia,, misalnya getaran gempa, tanah longsor, getaran truk,  dan lainnya.	6.    Gelombang Ultrasonik (frekuensii >20..000 Hz). Frekuensi ini tidak dapat ditangkap oleh indera pendengar manusia, misalnya getaran yang dihasilkan oleh magnet listrik, getaran kristal piezoelektrik. Frekuensi ini digunakan dalam bidang kedokteran (USG, diatermi dll), karena memiilliikii daya tembus yang cukup besar.

B.  Aplikasi Gelombang Mekanik Dalam Kehidupan Sehari-Hari

1.REPPLEKTOSKOP

Reflektoskop digunakan untuk mendeteksi cacat yang terkandung dalam besi tuang. Cacat pada velg ban mobil diperiksa dengan menggunakan alat ini.

2      Kaca mata Tunanetra

Kaca mata tunanetra dilengkapi dengan alat pengirim dan penerima ultrasonik memanfaatkan pengiriman dan penerimaan ultrasonik. Sehingga tunanetra dapat menduga jarak benda yang ada di dekatnya.

3.    Sonografi Medis /USG (ultrasonografi medis)

  

Alat dalam dunia kedokteran yanfg menggunakan gelombang ultrasonic yaitu gelombnag suara yang memiliki frekuensi yang tinggi (250 kHz-2000kHz) yang kemudian hasilnya ditampilkan dalam monitor.

4.    Seismograf

Suatu gempakan Bumi atau ledakan dasyat membangkitkan gelombang-gelombang bunyi yang dapatmenempuh perjalanan yang sangat jauh melalui Bumi.Jika getaran-getaran ini dicatat oleh seismograf di berbagai tempat di permukaan Bumi, catatan-catatan ini dapat digunakan untuk mendeteksi, menemukan lokasi, dan mengklasikasikan gangguan-ganguan atau untuk memberikan informasikan tentang struktur Bumi.

5.    SONAR (SOOUUND NAVIGATOR RANGING)

 Untuk menduga kedalaman laut, digunakan alat yang dinamakan sonar (sound navigation ranging).Sonar merupakan sistem yang menggunakan gelombangsuara bawah air yangdipancarkan dan dipantulkanuntuk mendeteksi dan menetapkan lokasi objek di bawah laut atau untuk mengukur jarak bawah laut.Prinsip kerja sonar berdasarkan prinsip pemantulan gelombang.Alat ini diperkenalkan pertama kali oleh Paul Langenvin, seorang ilmuwan dari Prancis pada tahun 1914.Pada saat itu Paul dan pembantunya membuat alat yang dapat mengirim pancaran kuat gelombang bunyi berfrekuensi tinggi (ultrasonik) melalui air.

6.    RESONATOR

Gelombang tadi diatas dihasilkan oleh alat-alat elektronik berupa rangkaian osilator (variasi dan gabungan dari komponen Resistor (R), induktor (L), dan kapasitor (C).

3.    Rangkaian Osilator

Osilator adalah rangkaian yang menghasilkan bentuk gelombang periodik yang spesifik, misalnya gelombang kotak, segitiga, gigi gergaji, atau sinusoida.

Ada dua kelas utama dari osilator yaitu relaxation dan sinusoidal. Relaxation Oscillator membangkitkan gelombang segitiga, gigi gergaji dan bentuk gelombang nonsinusoida lain. Sinusoidal Oscillator terdiri dari penguat dan komponen luar yang digunakan untuk membangkitkan osilasi (bentuk gelombang sinusoida). Berdasarkan pembangkitannya, osilator dibedakan menjadi dua:

·       Self sustaining/free running oscillator

·       Nonself sustaining/triggered oscillator

Untuk "free running oscillator" terdapat empat kebutuhan agar osilator umpan balik bekerja:

·       Amplification (penguatan)

·       Umpan balik positif

·       Pembentuk frekuensi

·       Power supply

Seluruh osilator umpan balik memerlukan beberapa devais atau mekanisme yang menyediakan penguatan (gain) yang dikombinasikan dengan sebuah susunan umpan balik. Gambar 1. menunjukkan diagram rangkaian osilator secara umum.

Gambar 1. Diagram osilator umpan balik secara umum

Osilator Jembatan Wien

Osilator jembatan Wien adalah salah satu jenis osilator yang paling sederhana dan digunakan secara luas dalam rangkaian untuk aplikasi audio. Osilator ini menggunakan jaringan lead-lag sebagai rangkaian umpan baliknya.

Rangkaian Osilator ini gabungan dari :

1.    Resistor

Resistor adalah suatu komponen yang berfungsi sebagai tahanan / hambatan dalam menahan arus masuk. Pada resistor terdapat gelang warna yaitu gelang pertama  tidak boleh langsung berwarna hitam serta pada gelang ketiga berwarna emas, perak, tanpa warna ( emas x 1/10 dan perak x 1/100 ). dan resistor memiliki beberapa Ukuran atau jenisnya,..dalam hal ukuran mulai dari 1/2 , 1/4, 1/8, 2, 3, dan emapat serta jenisnya berdasarkan jumplah gelang atau pita yang melingkar, ada yang 4 gelang, 5 gelang. Gelang terakhir sebagai toleransi penghitungan,……serta memiliki satuan seperti, OHM, KILO, MEGA.

2.    Induktor

Induktor di dalam suatu rangkaian adalah untuk melawan fluktuasi arus yang melewatinya. Aplikasinya pada rangkaian dc salah satunya adalah untuk menghasilkan tegangan dc yang konstan terhadap fluktuasi beban arus. Pada aplikasi rangkaian ac, salah satu gunanya adalah bisa untuk meredam perubahan fluktuasi arus yang tidak dinginkan. Akan lebih banyak lagi fungsi dari induktor yang bisa diaplikasikan pada rangkaian filter, tuner dan sebagainya.

3.    Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronika yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik yang terdiri dari dua konduktor dan di pisahkan oleh bahan penyekat (bahan dielektrik) tiap konduktor di sebut keping. Kapasitor atau yang sering disebut kondensator merupakan komponen listrik yang dibuat sedemikian rupa sehingga mampu menyimpan muatan listrik.

Prinsip sebuah kapasitor pada umumnya sama galnya dengan resistor yang juga termasuk dalam kelompok komponen pasif, yaitu jenis komponen yang bekerja tanpa memerlukan arus panjar. Kapasitor terdiri atas dua konduktor (lempeng logam) yang dipisahkan oleh bahan penyekat (isolator). Isolator penyekat ini sering disebut sebagai bahan (zat) dielektrik.

Di bawah ini, gambar dan bentuk dari komponen kapasitor dan pengertian kapasitor.

 

BAB III

KESIMPULAN

Gelombang elektromagnetik terdiri atas medan magnetik dan medan listrik yang berubah secara periodik dan serempak dengan arah getar tegak lurus satu sama lain dan masing-masing medan tegak lurus arah rambat gelombang.

Penerapan gelombang elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari telah terlihat utamanya dalam bidang teknologi.Adanya teknologi yang semakin canggih membuat gelombang elektromanetik dapat dimanfaatkan dalam berbagai bidang yaitu bidang kedokteran, bidang industri, bidang komunikasi, bidang seni, dan bidang sains fisika.Selain manfaat yang begitu besar, gelombang elektromagnetik juga memiliki kelemahan dan dapat memberikan dampak yang buruk bagi kehidupan