Gelombang Elektromagnetik

FB : Rudy Dwi P

1. Spektrum Elektromagnetik

Gel. RadioGel. MikroGel. InframerahCahaya tampakGel. UVSinar-XSinar Gamma

2. Energi dalam GEM

Hubungan antara kuat medan listrik dg medan magnetik :

Dimana :

Dengan :Em, Bm = nilai max amplitudo medan listrik dan magnetikc = cepat rambat cahaya

cB

E

B

E

m

m =−=

t)-(kx cos

t)-(kx cos

ωω

mx

my

BB

EE

=

=

3. Rapat Energi Listrik dan Magnetik

Rapat energi listrik dan magnetik dinyatakan dengan :

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

202

1 Eue ε=0

2

2µB

uB =

4. Intensitas GEM

Intensitas GEM atau laju energi yg dipindahkan melalui GEM disebut pointing (S).

Dengan intensitas rata-rata :

BxES

0

1

µ=

0

2

0

)(cos

µω

µtkxBEEB

S mm −==

02µmmBES =

Hubungan Intensitas Gelombang dengan Energi Rata-rata

Dengan menggunakan hubungan dan

rapat energi magnetik adalah

Rapat energi total adalah

c

EB =

00

1

εµ=c

eB uEEcEB

u ===== 20

0

002

0

22

0

2

2

1

22

/

2ε

µεµ

µµ

0

2

2µB

uuuu BeB ==+=

Rapat energi total rata-rata adalah

Intensitas gelombang (laju energi rata2 per m2) yg dipindahkan melalui GEM sama dg rapat enrgi rata2 dikalikan dengan cepat rambat cahaya.

Dengan :I = intensitas radiasi (W/m2)S = intensitas gelombang = laju energi rata2 per m2 (W/m2)P = daya radiasi (W)A = luas permukaan (m2)

c

BEu mm

02µ=

ucS =0

2

0

2

0 222 µµµmmmm cB

c

EBE

A

PIS =====

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