gelombang elektromagnetik, getaran, dan gelombang

of 14 /14
TUGAS FENOMENA GELOMBANG Oleh Pieter Karunia Deo 2414100068 Dosen Ir. Heru Setijono, MSc JURUSAN TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

Author: pieter-karunia-deo

Post on 24-Jan-2016

60 views

Category:

Documents


9 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Explain what is electromagnetic wave. What is the use of elec. wave, the types, the sources, etx.

TRANSCRIPT

Page 1: Gelombang Elektromagnetik, Getaran, dan Gelombang

TUGAS FENOMENA GELOMBANG

Oleh Pieter Karunia Deo 2414100068

Dosen Ir. Heru Setijono, MSc

JURUSAN TEKNIK FISIKAFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER2015

Page 2: Gelombang Elektromagnetik, Getaran, dan Gelombang

A. Gelombang Elektromagnetik

Gelombang Elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat walau tidak

ada medium. Energi elektromagnetik merambat dalam gelombang dengan beberapa karakter

yang bisa diukur, yaitu: panjang gelombang/wavelength, frekuensi, amplitude/amplitude,

kecepatan. Amplitudo adalah tinggi gelombang, sedangkan panjang gelombang adalah jarak

antara dua puncak. Frekuensi adalah jumlah gelombang yang melalui suatu titik dalam satu

satuan waktu. Energi elektromagnetik dipancarkan, atau dilepaskan, oleh semua masa di alam

semesta pada level yang berbedabeda. Semakin tinggi level energi dalam suatu sumber

energi, semakin rendah panjang gelombang dari energi yang dihasilkan, dan semakin tinggi

frekuensinya. Urutan spektrum gelombang elektromagnetik dari frekuensi besar ke frekuensi

kecil / dari panjang gelombang kecil ke panjang gelombang besar / dari kandungan energi

terbesar ke energi terkecil

1. Sinar gamma( γ )

2. Sinar Rontgen atau Sinar x

3. Sinar ultraungu atau sinar ultraviolet

4. Sinar tampak

a. Cahaya ungu

b. Cahaya nila

c. Cahaya biru

d. Cahaya hijau

e. Cahaya kuning

f. Cahaya jingga

g. Cahaya merah

5. Sinar inframerah Atau IR

6. Gelombang RADAR

7. Gelombang TV

8. Gelombang Radio

Ilustrasi :

Page 3: Gelombang Elektromagnetik, Getaran, dan Gelombang

1

1 Figure 34.12. Physics for Scientists and Engineering, R.W. Serway

Page 4: Gelombang Elektromagnetik, Getaran, dan Gelombang

1. Gelombang TV/Radio :

Gelombang Radio merupakan bagian dari gelombang elektromagnetik yang

mempunyai frekuensi paling rendah.

Frekuensi sinyal radio berkisar 104 – 108 hertz (100 giga hertz).

Panjang gelombangnya sekitar 104 m - 0.1 m.

Gelombang TV adalah gelombang elektromagnetik yang sangat kompleks. Hal ini

disebabkan oleh kenyataan bahwa gelombang TV mengandung informasi tidak hanya

suara, tetapi juga informasi dalam bentuk gambar.

Gelombang televisi lebih tinggi frekuensinya dari gelombang radio FM. Sebagaimana

gelombang radio FM, gelombang televisi membawa informasi gambar dan suara.

Gelombang ini tidak dipantulkan oleh ionosfer bumi, sehingga diperlukan

penghubung dengan satelit atau di permukaan bumi untuk tempat yang sangat jauh.

Aplikasi :

Gelombang radio sering digunakan untuk komunikasi yaitu penggunaan pesawat

telepon, telepon genggam (hand phone), dan sebagainya.

Gelombang televisi banyak dipakai dalam bidang komunikasi dan siaran.

2. Gelombang Radar (Gelombang Mikro)

Gelombang mikro (mikrowaves) adalah gelombang radio dengan frekuensi paling

tinggi yaitu diatas 3 GHz.

Panjang gelombangnya sekitar 0.3 m - 10-4 m.

Jika gelombang mikro diserap oleh sebuah benda, maka akan muncul efek

pemanasan pada benda itu. Jika makanan menyerap radiasi gelombang mikro, maka

makanan menjadi panas dalam selang waktu yang sangat singkat. Proses inilah yang

dimanfaatkan dalam microwave oven untuk memasak makanan dengan cepat dan

ekonomis.

Aplikasi :

Gelombang mikro ini dapat digunakan untuk alat komunikasi, memasak

(microwave), dan radar (Radio Detection and Ranging ).

Dalam bidang transportasi, gelombang radar dipakai untuk membantu kelancaran

lalu lintas pesawat di pangkalan udara atau bandara.

Gelombang radar digunakan juga pada bidang pertahanan yaitu untuk melengkapi

pesawat tempur sehingga bisa mengetahui keberadaan pesawat musuh.

3. Sinar Inframerah (IR)

Sinar inframerah ini merupakan hasil transisi vibrasi atau rotasi pada molekul.

Page 5: Gelombang Elektromagnetik, Getaran, dan Gelombang

Sinar inframerah termasuk gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekuensi di

bawah 4,3 x 1014 Hz sampai sekitar 3 Ghz.

Panjang gelombangnya sekitar 10-3 m - 7x10-7 m Sinar inframerah tidak tampak dilihat oleh mata telanjang tetapi sinar infra merah

dapat dideteksi dengan menggunakan pelat-pelat film tertentu yang peka terhadap

gelombang inframerah.

Aplikasi :

Pesawat udara yang terbang tinggi ataupun satelit-satelit dapat membuat potret-potret

permukaan bumi, dengan mempergunakan gelombang inframerah.

Sinar inframerah juga banyak dipakai dalam bidangspektroskopi untuk mengetahui

unsur-unsur yang ada dalam bahan

4. Sinar Tampak

Sinar tampak sering juga disebut sebagai cahaya.

Sinar tampak termasuk gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekuensi

antara 4,3 x 1014 Hz - 7 x 1014 Hz.

Panjang gelombangnya sekitar 7 x 10-7 m - 4 x 10-7 m

Matahari merupakan sumber cahaya tampak yang alami.

Sinar tampak ini terdiri dari berbagai warna, dari warna merah, jingga, kuning,

hijau, biru, dan ungu. Kita semua bisa melihat warna benda karena benda

memantulkan warna-warna ini dan masuk kembali ke mata kita.

Aplikasi :

Dengan cahaya kita bisa melihat indahnya pemandangan, kita dapat memotret

sehingga gambarnya menjadi berwarna seperti aslinya,

Kita dapat melihat televisi berwarna, dan sebagainya.

Sinar tampak juga banyak dipakai dalam bidang spektroskopi untuk mengetahui

unsur-unsur yang ada dalam bahan.

5. Sinar Ultraviolet (UV)

Sinar ultraviolet termasuk gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekuensi

antara 1015 Hz - 1016 Hz.

Panjang gelombangnya sekitar 4 x 10-7 m - 6 x 10-10 m

Sinar ultraviolet ini merupakan hasil transisi elektronelektron pada kulit atom atau

molekul.

Sinar ultraviolet tidak tampak dilihat oleh mata telanjang tetapi sinar ini dapat

dideteksi dengan menggunakan pelat-pelat film tertentu yang peka terhadap

gelombang ultraviolet.

Page 6: Gelombang Elektromagnetik, Getaran, dan Gelombang

Matahari merupakan sumber radiasi ultraviolet yang alami. Sinar ultraviolet yang

dihasilkan oleh matahari tidak baik pada kesehatan khususnya kulit jika mengenai

manusia. Manusia terlindungi dari sinar ultraviolet dari matahari karena adanya

lapisan ozon di atmosfer yang berfungsi menyerap sinar ultraviolet ini.

Aplikasi sinar ultraviolet :

Banyak dipakai di laboratorium pada penelitian bidang spektroskopi, salah

contohnya untuk mengetahui unsur - unsur yang ada dalam bahan-bahan tertentu.

6. Sinar-X (Rontgen)

Sinar-X ditemukan oleh Wilhem Conrad Rontgen pada tahun 1895 sehingga

sering disebut sebagai sinar rontgen.

Sinar-X termasuk gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekuensi antara

1016 Hz - 1020 Hz.

Panjang gelombangnya sekitar 10-8 m - 10- m

Sinar-X merupakan hasil transisi elektron-elektron di kulit bagian dalam atom.

Sinar-X mempunyai daya tembus terbesar kedua sesudah sinar gamma.

Sinar-X dapat menembus daging manusia.

Aplikasi Sinar-X

Dalam bidang kesehatan untuk mengecek pasien yang mengalami patah tulang.

Sinar-X juga digunakan di bandara pada pengecekan barang-barang penumpang di

pesawat.

Di pelabuhan digunakan untuk mengecek barang-barang (peti kemas) yang akan

dikirim dengan kapal laut.

7. Sinar Gamma ( γ )

Sinar gamma termasuk gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekuensi

antara 1020 Hz - 1025 Hz.

Panjang gelombangnya sekitar 10-10 m - 10-14 m

Sinar gamma merupakan hasil reaksi yang terjadi dalam inti atom yang tidak

stabil.

Sinar gamma mempunyai daya tembus yang paling kuat dibanding gelombang

elektromagnetik yang lain.

Sinar gamma dapat menembus pelat besi yang tebalnya beberapa cm.

Penyerap yang baik untuk sinar gamma adalah timbal (Pb).

Aplikasi sinar gamma dalam bidang kesehatan adalah untuk mengobati pasien yang

menderita penyakit kanker atau tumor. Sumber radiasi yang sering digunakan pada

Page 7: Gelombang Elektromagnetik, Getaran, dan Gelombang

pengobatan penyakit ini adalah Cobalt-60 atau sering ditulis Co-60. Salah satu alat

untuk mendeteksi sinar gamma adalah detektor Geiger - Muller. Ada jenis detektor

sinar gamma yang lain yaitu detektor sintilasi NaI-TI.

Page 8: Gelombang Elektromagnetik, Getaran, dan Gelombang

GETARAN

Getaran/osilasi: gerak bolak-balik suatu benda pada suatu lintasan yang memiliki satu posisi

kesetimbangan. Jika gerak ini berlangsung secara periodik (berulang secara teratur), maka dikenal

sebagai gerak harmonik sederhana (GHS) Suatu gerak disebut sebagai GHS jika: percepatan benda

tersebut berbanding lurus dan arahnya berlawanan dengan simpangan.

Sources of Vibration

Vibration, which is commonly referred to as noise, can be segregated into three main categories:

seismic (ground) vibrations, acoustic vibrations, and forces applied directly to the load on the working

surface. Seismic vibrations include all sources that make the floor under the experimental setup

vibrate. Common seismic vibration sources are foot traffic, vehicular traffic, wind blowing the

building, and building ventilation fans, to name a few. Many of the sources that generate seismic

vibrations also generate acoustic vibrations. The difference is that acoustic vibrations are a measure of

the effects of air pressure variations on the experiment. The final contributor to vibration is forces

applied directly to the load on the working surface; these are vibration sources that are directly

coupled mechanically to the experimental setup but not transmitted through the table supports.

Examples include vibrations resulting from a moving positioning stage with a sample on top of it or

the vibrations transmitted to the working surface via vacuum system tubing.

Besaran-besaran fisis dalam getaran

Waktu yang dibutuhkan benda untuk melakukan satu osilasi penuh disebut sebagai Perioda

(T)

Banyaknya osilasi dalam satu satuan waktu dikenal sebagai frekuensi (f)

Simpangan maksimumdari suatu kesetimbangan disebut sebagai Amplitudo (A)

Getaran yang merambat

Satu kali berosilasi, tali dapat merambatkan energi yang dihasilkan menjadi sebuah getaran

yang merambat.

Getaran yang merambat ini biasanya dikenal sebagai gelombang.

Page 9: Gelombang Elektromagnetik, Getaran, dan Gelombang

GELOMBANG

Gangguan berupa getaran yang merambat melalui suatu materi tanpa menyebabkan perubahan yang

permanen dari posisi materi tersebut, merupakan definisi gelombang secara lengkap

Materi yang menjadi tempatmerambatnya getaran disebut sebagai medium.

Saat merambat, gelombang akan mentransfer energi dari satu tempat ke tempat lainnya secara

seri dalam bentuk gerakan yang periodik dari materi-materi yang menyusun medium

rambatnya

Gerakan materi-materi medium terjadi secara berkelompok saat membentuk gelombang

Jenis-jenis gelombang :

Secara umum dikenal dua jenis gelombang:

o Gelombang transversal

o Gelombang longitudinal

Pada gelombang transversal, partikel medium bergerak tegak lurus terhadap arah

rambatnya

Pada gelombang longitudinal, partikel medium bergerak secara paralel terhadap arah

rambatnya (dapat terjadi pada medium padat, cair, maupun gas)

Gelombang transversal hanya terjadi pada medium padat, karena partikel medium

harus dapat menarik partikel dibelakangnya untuk merambat

Gelombang longitudinal dapat terjadi disemua medium,kerena partikel medium hanya

perlu melakukan dorongan terhadap partikel di depan atau di belakangnya

Besaran-besaran fisis dalam gelombang

Amplitudo(A): Simpangan maksimum yang dicapai suatu partikel dari titik

kesetimbangannya (m)

Panjang Gelombang (λ): Jarak antara posisi kemunculan satu bagian gelombang ke

bagian gelombang yang sama pada kemunculan berikutnya secara berurutan (m)

[1 λ=satu gelombang utuh]

Frekuensi (f): Banyaknya gelombang yang terjadi dalam satu satuan waktu (s-1 atau

Hz)

Perioda (T): Waktu yang dibutuhkan medium untuk melakukan satu gelombang

penuh (s)

Cepat rambat gelombang (v): rata-rata pergerakan gelombang pada medium setiap

satuan waktu (m/s)

Page 10: Gelombang Elektromagnetik, Getaran, dan Gelombang
Page 11: Gelombang Elektromagnetik, Getaran, dan Gelombang

Daftar Pustaka

http://www.boem.gov/uploadedImages/BOEM/Renewable_Energy_Program/

Renewable_Energy_Guide/wave1.jpg

http://file.upi.edu

Serway, Raymond A.. 2004. Physics for Scientists and Engineers (6th edition). Pomona. Thomson

Brooks/Cole

https://www.thorlabs.de/tutorials/tables2.cfm

http://www.tri_surawan.staff.gunadarma.ac.id