Alifiya Sandyah Putri

SMA Negeri 2 Salatiga

FISIKALAPORAN TENTANG GELOMBANG

ELEKTROMAGNETIKX3 / 6

2

LEMBAR PENGESAHAN

JUDUL MAKALAH:

“LAPORAN TENTANG ELEKTROMAGNETIK”

Telah disahkan/disetujui Laporan tentang Gelombang Elektromagnetik sebagai bukti laporan makalah siswa pada Bab Gelombang Elektromagnetik pada tahun ajaran 2014/2015.

Yang Mengesahkan,

Wali Kelas X3, Guru mata pelajaran Fisika,

NUR ENDAH SETYORINI, S.Pd MAHANI ASSAGAFF, S.Pd

NIP. 19740828 200212 2 003 NIP. 19661012 198901 2 002

2

KATA PENGANTAR

Puji syukur saya panjatkan kepada Allah SWT karena tanpa berkah dan hidayah dariNya saya tidak akan bisa mengerjakan makalah fisika tentang gelombang elektromagnetik ini. Terima kasih juga saya hanturkan untuk Bu Mahani Assagaff, S.Pd yang senantiasa membantu saya dan teman-teman saya dalam belajar ini.

Makalah fisika ini saya buat dalam rangka menjalani tugas yang diberikan oleh Bu Mahani dan juga deadline yang kurang lebih harus dikumpulkan pada pertengahan Mei. Alhamdulillah sebelum pertengahan Mei, makalah ini sudah selesai dan dapat dikumpulkan.

Semoga makalah ini dapat diterima oleh Bu Mahani. Maaf sekali jika ada kesalahan pada bagian isi karena mungkin kelalaian atau ketidak sengajaan.

Saya sangat berharap agar makalah ini dapat bermanfaat dan dapat sebagai gudang ilmu.

Salatiga, 25 April 2015

Alifiya Sandyah Putri

2

DAFTAR ISI

JUDUL COVER ............................................................................................................................... 1

LEMBAR PENGESAHAN................................................................................................................... 2

KATA PENGANTAR.......................................................................................................................... 3

DAFTAR ISI....................................................................................................................................... 4

BAB I PENDAHULUAN......................................................................................................................6

A. LATAR BELAKANG..........................................................................................................6

B. RUMUSAN MASALAH.................................................................................................... 6

C. TUJUAN......................................................................................................................... 7

D. METODE........................................................................................................................ 7

E. MANFAAT...................................................................................................................... 7

BAB II PEMBAHASAN...................................................................................................................... 8

A. GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK...............................................................................8

1. Pengertian.............................................................................................................. 8

2. Ciri-ciri.................................................................................................................... 8

3. Sumber Gelombang Elektromagnetik....................................................................9

4. Teori Gelombang Elektromagnetik.........................................................................9

B. SPEKTRUM GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK............................................................11

1. Macam-macam Gelombang Elektromagnetik........................................................11

2. Kegunaan Gelombang Elektromagnetik.................................................................13

BAB III PENUTUP............................................................................................................................. 15

A. KESIMPULAN.................................................................................................................15

B. SARAN........................................................................................................................... 15

DAFTAR PUSTAKA.................................................................................................................. 16

KATA KUNCI........................................................................................................................... 17

2

GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

2

BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Kemajuan teknologi saat ini semakin meningkat berikut dalam penggunaan gelombang elekromagnetik seperti dalam kehidupan sehari-hari. Dan juga gelombang elektromagnetik sangatlah bermanfaat bagi kehidupan. Seperti apakah gelombang elektromagnetik, apa contoh gelombang elektromagnetik itu?

Gelombang elektromagnetik sebenarnya berada di sekitar kita dan sering kita jumpai di manapun. Gelombang sebenarnya dapat dibagi ke dalam beberapa jenis, baik berdasarkan arah rambatannya maupun medium perantaranya. Salah satunya, berdasarkan medium perantaranya, gelombang dibagi atas gelombang mekanik (galombang yang memerlukan medium atau zat perantara) dan gelombang elektromagnetik (gelombang yang merambat tanpa memerlukan medium).

Pada mulanya gelombang elektromagnetik masih berupa ramalan dari Maxwell yang dengan intuisinya mampu melihat adanya pola dasar dalam kelistrikan dan kemagnetan. Kenyataan ini menjadikan J C Maxwell dianggap sebagai penemu dan perumus dasar-dasar gelombang elektromagnetik.

Untuk itu disini kita akan mempelajari tentang gelombang elektromagnetik, karakteristik khusus masing-masing gelombang elektromagnetik di dalam spektrum dan contoh dan penerapan masing-masing gelombang elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari.

B. RUMUSAN MASALAH

Berdasarkan dari latar belakang di atas, maka akan dijelaskan beberapa rumasan masalah yang akan dibahas pada BAB ISI :

1. Apa pengertian dari gelombang elektromagnetik?

2. Bagaimana ciri-ciri dan sumber gelombang elektromagnetik?

3. Bagaimana teori gelombang elektromagnetik?

4. Siapakah yang pertama kali menemukan gelombang elektromagnetik?

5. Apa saja rentang spektrum Gelombang Elektromagnetik?

6. Apa saja contoh dan penerapan masing-masing Gelombang Elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari?

2

C. TUJUAN

TUJUAN UMUM :

Memenuhi tugas mata pelajaran Fisaka tentang Gelombang Elektromagnetik

TUJUAN KHUSUS :

1. Untuk mengetahui definisi dari gelombang elektromagnetik.

2. Menyebutkan ciri-ciri dan sumber gelombang elektromagnetik.

3. Untuk menjelaskan tentang teori dari gelombang elektromagnetik.

4. Mendapatkan informasi seputar penemu gelombang elektromagnetik.

5. Menjelaskan tentang spektrum gelombang elektromagnetik.

6. Memberi contoh seputar penerapan pada masing-masing gelombang elektromagnetik.

D. METODE

1. Metode pendekatan

Metode pendekatan mengungkap pola pikir yang digunakan untuk membahas objek. Setelah membahas pendekatan ini diharapkan terdapat pemahaman yang baru tentang gelombang elektromagnetik dan rumus Maxwell.

2. Metode pengumpulan data/ pengolahan data

Disini dikemukakan jenis metode pengolahan data yang diperlukan, yakni metode kuantitatif dan kualitatif, disertai dengan alasanya. Adapun penggunaan metode kuantitatif yang menghendaki penegasn tehnik analisis, dimaksudkan untuk mengumpulkan data secara sistematis.Adapun penggunaan metode kualitatif menghendaki penegasan tehnik analisis dan intrpretasi data.

E. MANFAAT

1. Mendapatkan informasi tentang pengertian dari Gelombang Elektromagnetik.

2. Menambah wawasan dan pengetahuan bagi penulis pada khususnya dan pembaca pada umumnya, tentang Gelombang Elektromagnetik.

2

BAB II

PEMBAHASAN

A. GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

1. PengertianGelombang 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/amplitudo, 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. Frekuensi tergantung dari kecepatan merambatnya gelombang. Karena kecepatan energi elektromagnetik adalah konstan (kecepatan cahaya), panjang gelombang dan frekuensi berbanding terbalik. Semakin panjang suatu gelombang, semakin rendah frekuensinya, dan semakin pendek suatu gelombang semakin tinggi frekuensinya.

2. Ciri-ciri gelombang elektromagnetik :Dari uraian tersebut diatas dapat disimpulkan beberapa ciri gelombang

elektromagnetik adalah sebagai berikut:Perubahan medan listrik dan medan magnetik terjadi pada saat yang bersamaan, sehingga kedua medan memiliki harga maksimum dan minimum pada saat yang sama dan pada tempat yang sama.Arah medan listrik dan medan magnetik saling tegak lurus dan keduanya tegak lurus terhadap arah rambat gelombang.Dari ciri no 2 diperoleh bahwa gelombang elektromagnetik merupakan gelombang transversal.

2

Seperti halnya gelombang pada umumnya, gelombang elektromagnetik mengalami peristiwa pemantulan, pembiasan, interferensi, dan difraksi. Juga mengalami peristiwa polarisasi karena termasuk gelombang transversal.Cepat rambat gelombang elektromagnetik hanya bergantung pada sifat-sifat listrik dan magnetik medium yang ditempuhnya.

3. Sumber gelombang elektromagnetik :Osilasi listrik.Sinar matahari menghasilkan sinar infra merah.Lampu merkuri menghasilkan ultra violet.Penembakan elektron dalam tabung hampa pada keping logam menghasilkan sinar X (digunakan untuk rontgen).

4. Teori gelombang elektromagnetikSeorang ahli fisika berkebangsaan Amerika menyatakan bahwa perubahan medan

magnet dapat menghasilkan medan listrik. Berdasarkan itu, seorang ahli fisika berkebangsaan Skotlandia mengemukakan hipotesisnya bahwa “Perubahan medan magnetik akan dapat menimbulkan perubahan medan listrik”. Keberadaan gelombang elektromagnetik didasarkan pada hipotesis Maxwell “ James Clark Maxwell ” dengan mengacu pada 3 fakta relasi antara listrik dan magnet yang sudah ditemukan:

Percobaan Oersted yang berhasil membuktikan : arus listrik dalam konduktor menghasilkan medan magnet disekitarnya (jarum kompas menyimpang bila di dekatkan pada kawat yang dialiri arus listrik).Percobaan Faraday yang berhasil membuktikan batang konduktor yang menghasilkan GGL induksi pada kedua ujungnya bila memotong medan magnetPercobaan Faraday yang menunjukkan perubahan fluks magnetik pada kumparan menghasilkan arus induksi dalam kuparan tersebut. Didasarkan pada penemuan Faraday “Perubahan Fluks magnetik dapat menimbulkan medan listrik” dan arus pergeseran yang sudah dihipotesakan Maxwell sebelumnya, maka Maxwell mengajukan suatu hipotesa baru : “Jika perubahan fluks magnet dapat menimbulkan medan listrik maka perubahan Fluks listrik juga harus dapat menimbulkan medan magnet” Hipotesa ini dikenal dengan sifat simetri medan listrik dengan medan magnet.

Secara sistematis, Maxwell menghitung kecepatan perambatan gelombang

elektromagnetik bergantung pada dua besaran yaitu permitivitas listrik ( ) dan

permeabilitas ruang hampa ( ) dalam persamaan sebagai berikut :

2

Keterangan :

= permitivitas listrik = 8,85 x 10-12 C2/Nm2

= permeabilitas ruang hampa = 4 x 10-7 Wb/Am

= kecepatan cahaya = 2,99 x 108 3 x 108 m/s

Laju dan kecepatan gelombang elektromagnetik = Laju cahaya di ruang hampa

Panjang & frekuensi gelombang Panjang gelombang & frekuensi cahaya

Hubungan antara frekuensi dan panjang gelombang adalah :

2

B. SPEKTRUM GELOMBANG MAGNETIK

Gelombang elektromagnetik teridiri dari beberapa gelombang yang memiliki frekuensi dan panjang gelombang yang berbeda-beda, namun memiliki cepat rambat yang sama. Gambar spectrum elektromagnetik di bawah disusun berdasarkan panjang gelombang (diukur dalam satuan _m) mencakup kisaran energi yang sangat rendah, dengan panjang gelombang tinggi dan frekuensi rendah, seperti gelombang radio sampai ke energi yang sangat tinggi, dengan panjang gelombang rendah dan frekuensi tinggi seperti radiasi X-ray dan Gamma Ray. Berikut spektrum gelombang elektromagnetik berdasarkan ururtan kenaikan frekuensi atau penurunan panjang gelombangnya :

a. Gelombang radioGelombang radio dikelompokkan

menurut panjang gelombang atau frekuensinya. Jika panjang gelombang tinggi, maka pasti frekuensinya rendah atau sebaliknya. Frekuensi gelombang radio mulai dari 30 kHz ke atas dan

dikelompokkan berdasarkan lebar frekuensinya. Gelombang radio dihasilkan oleh muatan-muatan listrik yang dipercepat melalui kawat-kawat penghantar. Muatan-muatan ini dibangkitkan oleh rangkaian elektronika yang disebut osilator. Gelombang radio ini dipancarkan dari antena dan diterima oleh antena pula. Kamu tidak dapat mendengar radio secara langsung, tetapi penerima radio akan mengubah terlebih dahulu energi gelombang menjadi energi bunyi.

b. Gelombang mikroGelombang mikro (mikrowaves) adalah gelombang radio dengan frekuensi

paling tinggi yaitu diatas 3 GHz. 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.

Gelombang mikro juga dimanfaatkan pada pesawat RADAR (Radio Detection and Ranging) RADAR berarti mencari dan menentukan jejak sebuah benda dengan menggunakan gelombang mikro. Pesawat radar memanfaatkan sifat pemantulan gelombang mikro. Karena cepat rambat glombang elektromagnetik c = 3 X 10 8 m/s, maka dengan mengamati selang waktu antara pemancaran dengan penerimaan. Jarak sasaran ke pusat radar dirumuskan sebagai berikut :

c. Gelombang inframerah

2

Sinar inframerah meliputi daerah frekuensi 1011Hz sampai 1014 Hz atau daerah panjang gelombang 10-4 cm sampai 10-1 cm. jika kamu memeriksa spektrum yang dihasilkan oleh sebuah lampu pijar dengan detektor yang dihubungkan pada miliampermeter, maka jarum ampermeter sedikit diatas ujung spektrum merah. Sinar yang tidak dilihat tetapi dapat dideteksi di atas spektrum merah itu disebut radiasi inframerah.

Sinar infamerah dihasilkan oleh elektron dalam molekul-molekul yang bergetar karena benda diipanaskan. Jadi setiap benda panas pasti memancarkan sinar inframerah. Jumlah sinar inframerah yang dipancarkan bergantung pada suhu dan

warna benda. d. Sinar tampak ( cahaya )

Cahaya tampak sebagai radiasi elektromagnetik yang paling dikenal oleh kita dapat didefinisikan sebagai bagian dari spektrum gelombang elektromagnetik yang dapat dideteksi

oleh mata manusia. Panjang gelombang tampak nervariasi tergantung warnanya mulai dari panjang gelombang kira-kira 4 x 10-7 m untuk cahaya violet (ungu) sampai 7x 10-7 m untuk cahaya merah. Kegunaan cahaya salah satunya adlah penggunaan laser dalam serat optik pada bidang telekomunikasi dan kedokteran.

e. Sinar ultravioletSinar 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.

f. Sinar-XSinar X mempunyai frekuensi antara 10 Hz sampai 10 Hz . panjang

gelombangnya sangat pendek yaitu 10 cm sampai 10 cm. Meskipun seperti itu tapi sinar X mempunyai daya tembus kuat, dapat menembus buku tebal, kayu tebal beberapa sentimeter dan pelat aluminium setebal 1 cm.

2

g. Sinar gamma Sinar gamma mempunyai frekuensi antara 10 Hz sampai 10 Hz atau panjang

gelombang antara 10 cm sampai 10 cm. Daya tembus paling besar, yang menyebabkan efek yang serius jika diserap oleh jaringan tubuh.

Kegunaan gelombang elektromagnetik adalah sebagai berikut :a. Radio

Radio energi adalah bentuk level energi elektromagnetik terendah, dengan kisaran panjang gelombang dari ribuan kilometer sampai kurang dari satu meter. Penggunaan paling banyak adalah komunikasi, untuk meneliti luar angkasa dan sistem radar. Radar berguna untuk mempelajari pola cuaca, badai, membuat peta 3D permukaan bumi, mengukur curah hujan, pergerakan es di daerah kutub dan memonitor lingkungan. Panjang gelombang radar berkisar antara 0.8 – 100 cm.

b. MicrowavePanjang gelombang radiasi microwave berkisar antara 0.3 – 300 cm. Penggunaannya

terutama dalam bidang komunikasi dan pengiriman informasi melalui ruang terbuka, memasak, dan sistem PJ aktif. Pada sistem PJ aktif, pulsa microwave ditembakkan kepada sebuah target dan refleksinya diukur untuk mempelajari karakteristik target. Sebagai contoh aplikasi adalah Tropical Rainfall Measuring Mission’s (TRMM) Microwave Imager (TMI), yang mengukur radiasi microwave yang dipancarkan dari Spektrum elektromagnetik Energi elektromagnetik atmosfer bumi untuk mengukur penguapan, kandungan air di awan dan intensitas hujan.

c. InfraredKondisi-kondisi kesehatan dapat didiagnosis dengan menyelidiki pancaran

inframerah dari tubuh. Foto inframerah khusus disebut termogram digunakan untuk mendeteksi masalah sirkulasi darah, radang sendi dan kanker. Radiasi inframerah dapat juga digunakan dalam alarm pencuri. Seorang pencuri tanpa sepengetahuannya akan menghalangi sinar dan menyembunyikan alarm. Remote control berkomunikasi dengan TV melalui radiasi sinar inframerah yang dihasilkan oleh LED ( Light Emiting Diode ) yang terdapat dalam unit, sehingga kita dapat menyalakan TV dari jarak jauh dengan menggunakan remote control.

d. Ultraviolet

2

Sinar UV diperlukan dalam asimilasi tumbuhan dan dapat membunuh kuman-kuman penyakit kulit.

e. Sinar-XSinar X ini biasa digunakan dalam bidang kedokteran untuk memotret kedudukan

tulang dalam badan terutama untuk menentukan tulang yang patah. Akan tetapi penggunaan sinar X harus hati-hati sebab jaringan sel-sel manusia dapat rusak akibat penggunaan sinar X yang terlalu lama.

2

BAB IIIPENUTUP

A. KESIMPULANDari pembahasan di atas, dapat disimpulkan bahwa begitu besar peranan gelombang

elektromagnetik yang bermanfaat dalam kehidupan kita sehari-hari, tanpa kita sadari keberadaannya.

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 ialah 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 energy per foton adalah 1.24 µeVm.Spektrum elektromagnetik dapat dibagi dalam beberapa daerah yang terentang dari

sinar gamma gelombang pendek berenergi tinggi sampai pada gelombang mikro dan gelombang radio dengan panjang gelombang sangat panjang. Pembagian ini sebenarnya tidak begitu tegas dan tumbuh dari penggunaan praktis yang secara historis berasal dari berbagai macam metode deteksi. Biasanya dalam mendeskripsikan energi spektrum elektromagnetik dinyatakan dalam elektronvolt untuk foton berenergi tinggi (di atas 100 eV), dalam panjang gelombang untuk energi menengah, dan dalam frekuensi untuk energi rendah (? = 0,5 mm). Istilah “spektrum optik” juga masih digunakan secara luas dalam merujuk spektrum elektromagnetik, walaupun sebenarnya hanya mencakup sebagian rentang panjang gelombang saja (320 – 700 nm).

B. SARANAgar supaya orang-orang dapat mengerti tentang gelombang elektromagnetik dan

juga dapat menambah wawasan. Dengan lebih memahami gelombang elektromagnetik, diharapkan orang-orang akan lebih berhati-hati dalam memanfaatkan gelombang elektromagnetik.

2

DAFTAR PUSTAKA

https://www.google.co.id/search?q=makalah+tentang+gelombang+elektromagnetik&num=100&newwindow=1&safe=off&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=xEA7VcjlMMjnuQS17IGYDQ&ved=0CDYQ7Ak&biw=1360&bih=640#imgrc=_

https://brigittalala.wordpress.com/pesan-dan-kesan-mengikuti-pree-test-fisika/gelombang-elektromagnetik/

http://funwithphysics.xtreemhost.com/managerfile/spektrum%20gem.jpg

https://www.google.co.id/search?newwindow=1&safe=off&biw=1360&bih=640&tbm=isch&sa=1&q=gelombang+elektromagnetik&oq=gelombang+elektromagnetik&gs_l=img.3...358881.366553.0.367204.0.0.0.0.0.0.0.0..0.0.msedr...0...1c.1.64.img..0.0.0._Hp0pH-TAn0#imgrc=_

LKS Fisika SMA/MA Kelas X Semester Genap Viva Pakarindo

http://nary-junary.blogspot.com/2014/11/gelombang-elektromagnetik.html

http://infotipsmenarik.blogspot.com/2014/02/contoh-makalah-gelombang.html

2

KATA KUNCI

Amperemeter : adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik yang ada dalam rangkaian tertutup.Detektor : merupakan suatu bahan yang peka terhadap radiasi, yang bila dikenai radiasi akan menghasilkan tanggapan mengikuti mekanisme yang telah dibahas sebelumnya.Difraksi : adalah kecenderungan gelombang yang dipancarkan dari sumber melewati celah yang terbatas untuk menyebar ketika merambat.Elektron : adalah partikel subatom yang bermuatan negatif.Elektron volt (eV) : adalah satuan yang sangat kecil dari energi yang digunakan dalam bidang penelitian fisika seperti nuklir dan fisika partikel, sebagian karena fakta bahwa satuan standar energi.Fluks listrik : adalah Medan listrik yang melalui sebuah permukaan tertutup.Foton : adalah partikel elementer dalam fenomena elektromagnetik.Gelombang transversal : adalah gelombang yang arah rambatannya tegak lurus dengan arah getarannya.Hipotesa : adalah dugaan/ pernyataan sementara yang diungkapkan secara deklaratif/ yang menjadi jawaban dari sebuah permasalahan.Interferensi : adalah interaksi antar gelombang di dalam suatu daerah.Konduktor atau penghantar : adalah zat atau bahan yang bersifat dapat

menghantarkan energy, baik energy listrik maupun energy kalor.Pembiasan gelombang : perubahan arah gerakan atau permbatan gelombang yang disebabkan oleh perubahan laju gelombang.Permeabilitas (permeability) : adalah kemampuan suatu benda untuk dilewati garis gaya magnet.Permitivitas : adalah seberapa besar suatu medium bisa menerima (permit) pengaruh medan listrik luar (elektrisasi).Polarisasi : adalah suatu peristiwa perubahan arah getar gelombang pada cahaya yang acak menjadi satu arah getar.Radar (yang dalam bahasa Inggris merupakan singkatan dari Radio Detection and Ranging, yang berarti deteksi dan penjarakan radio) : adalah suatu sistem gelombang elektromagnetik yang berguna untuk mendeteksi, mengukur jarak dan membuat map benda-benda seperti pesawat terbang, berbagai kendaraan bermotor dan informasi cuaca (hujan).Rontgen (disimbolkan dengan R) : adalah sebuah satuan pengukuran radiasi ion di udara (berupa sinar X atau sinar gamma).Spektrum : adalah sebuah keadaan atau harga yang tidak terbatas hanya pada suatu set harga saja tetapi dapat berubah secara tak terbatas di dalam sebuah kontinum.