Group 6 Nurlia,Ni Made,Hariza 1

Gelombang Elektromagnetik

Kelompok 6Nurlia EndaHarizaNi Made Mahas

Sifat-sifat gelombang elektromagnetik1. 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

Short waves = high frequency and high energy

Long waves = low frequency, low energy

x

y

zx

y

z Electric Fieldx

y

z Electric Fieldx

y

z Electric Fieldx

y

z Electric Fieldx

y

z Electric Fieldx

y

z Electric Fieldx

y

z Electric Fieldx

y

z Electric Field

Magnetic Field

x

y

z Electric Field

Magnetic Field

x

y

z Electric Field

Magnetic Field

x

y

z Electric Field

Magnetic Field

x

y

z Electric Field

Magnetic Field

x

y

z Electric Field

Magnetic Field

x

y

z Electric Field

Magnetic Field

Sketsa gelombang elektromagnetik

1. Spektrum Elektromagnetik

Gel. Radio Gel. Mikro Gel. Inframerah Cahaya tampak Gel. UV Sinar-X Sinar Gamma

5Group 6 Nurlia,Ni Made,Hariza

Electromagnetic Spectrum

Gamma rays X-ray Gel. UV Visible light Infrared Wave Micro Wave Radio Wave

Group 6 Nurlia,Ni Made,Hariza 6

1. 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

SPEKTRUM GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

2. Energi dalam GEM

Hubungan antara kuat medan listrik dg medan magnetik :

Dimana :

Dengan :Em, Bm = nilai max amplitudo medan listrik dan magnetik

c = cepat rambat cahaya

cB

E

B

E

m

m

t)-(kx cos

t)-(kx cos

mx

my

BB

EE

9Group 6 Nurlia,Ni Made,Hariza

2. Energy in the GEM

The relationship between the electric field strength magnetic field with

Where :

With : E m, B m = max value of the amplitude of the electric

and magnetic fields c = speed of propagation of light s

cB

E

B

E

m

m

t)-(kx cos

t)-(kx cos

mx

my

BB

EE

10Group 6 Nurlia,Ni Made,Hariza

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 0

2

2B

uB

11Group 6 Nurlia,Ni Made,Hariza

3. Meeting Electrical and Magnetic Energy

Meetings electrical and magnetic energy is given by:

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

202

1 Eue 0

2

2B

uB

12Group 6 Nurlia,Ni Made,Hariza

4. Intensitas GEM

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

Dengan intensitas rata-rata :

BxES

0

1

0

2

0

)(cos

tkxBEEB

S mm

02mmBE

S

13Group 6 Nurlia,Ni Made,Hariza

4. GEM IntensityGEM intensity or rate of energy transferred through the

GEM reply is pointing (S).

With an average intensity:

BxES

0

1

0

2

0

)(cos

tkxBEEB

S mm

02mmBE

S

14Group 6 Nurlia,Ni Made,Hariza

Hubungan Intensitas Gelombang dengan Energi Rata-rata

Dengan menggunakan hubungan dan

rapat energi magnetik adalah

Rapat energi total adalah

c

EB

00

1

c

eB uEEcEB

u 20

0

002

0

22

0

2

2

1

22

/

2

0

2

2B

uuuu BeB

15Group 6 Nurlia,Ni Made,Hariza

Wave intensity relationship with average energy

With use relationship and

meeting of magnetic energy is

Meeting of the total energy is

c

EB

00

1

c

eB uEEcEB

u 20

0

002

0

22

0

2

2

1

22

/

2

0

2

2B

uuuu BeB

16Group 6 Nurlia,Ni Made,Hariza

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

02

ucS 0

2

0

2

0 222 mmmm cB

c

EBE

A

PIS

17Group 6 Nurlia,Ni Made,Hariza

Meeting of the total energy is the average

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.

By: 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)

c

BEu mm

02

ucS 0

2

0

2

0 222 mmmm cB

c

EBE

A

PIS

18Group 6 Nurlia,Ni Made,Hariza

Gelombang elektromagnetik adalah fungsi sinus, bersifat aditif.

y = A sin (2pnt + f) y = electrical or magnetic field strengthA = amplituden = frequencyt = timef = phase angle (0° - 360° or 0 - 2π radians)

3p2

p 2p 5p2

p2

0

Fie

ld S

tren

gth

(y)

y1 = A sin 2pnt

y2 = A sin 2pnt - 90

2 gelombang dengan Df = 90° or p/2

Kecepatan gelombang elektromagnetik sama dengan kecepatan cahaya yang dirumuskan :

oo

c .

1

o = 8.85 x 10-12 C2/Nm2

o = 12.56 x 10-7 wb/amp.mC = 3 . 108 m/s

o = permitivitas ruang hampao = perbeabilitas ruang hampaC = 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)

Periode (p) – waktu yg diperlukan untuk oleh satu gelombang.

Time or Distance-

+E

lect

ric

Fie

ld

0Amplitude (A)

Wavelength (l)

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.

Parameter Gelombang

Arie BSArie BS

Sumber sumber yang sangat membantu berhasilnya presentasi ini

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-Terbentuk-Oleh-Getaranpaetikel-Medium-Yang-Merambatnya