Selamat datang di deserenader.blogspot.com

Youtube

Loading...

Senin, 15 April 2013

Laporan Fisika Spektrum Gelombang Elektromagnetik



Kata Pengantar

         Puji syukur saya panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat rahmat-Nya saya dapat menyelesaikan laporan ini. Laporan ini saya buat dengan tujuan untuk memenuhi tugas fisika dalam bab gelombang electromagnet mengenai spektrum gelombang elektromagnet.
        Terimakasih saya ucapkan kepada guru pembimbing yaitu Dra. Hj. Rini Wiratmi, berkat bimbingan dari beliau laporan ini bisa dengan mudah saya selesaikan.
      Saya menyadari laporan ini masih jauh dari sempurna, untuk itu segala kritik dan saran dari pembaca atau penilai sangat saya harapkan. Dan semoga laporan praktikum saya dapat bermanfaat bagi pembaca pada umumnya dan dapat menambah wawasan tentang spektrum gelombang elektromagnet.


                                                                                    Kebumen, 14 Januari 2013
                                                                                    Penulis,




BAB I
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kemajuan teknologi saat ini semakin meningkat berikut dalam penggunaan gelombang elekromagnetik dalam kehidupan sehari-hari. Kemajuan ini disebabkan oleh salah seorang ahli fisikawan meneliti tentang Gelombang elektromagnetik yaitu Hipotesis Maxwell, Hipotesis ini yang melahirkan/memunculkan gagasan baru tentang gelombang elektromagnetik. Keberhasilan Maxwell dalam menemukan teori gelombang elektromagnetik membuka cakrawala baru di dunia komunikasi. Keberhasilannya dapat dilihat dari Sistem komunikasi radio, televisi, telepon genggam, dan radar yang merupakan keberhasilan Oleh Maxwell. Dunia terasa begitu kecil sehingga berbagai peristiwa yang terjadi di belahan bumi, tidak peduli jauhnya, dapat segera diketahui dan disebarluaskan melalui sarana yang memanfaatkan gelombang elektromagnetik, bahkan dunia di luar bumi. Dewasa ini, kegunaan Elektromagnetik tidak hanya bermanfaat di bidang teknologi, tetapi merambah ke bidang kehidupan lainnya, antara lain yaitu bidang kedokteran, bidak industri, bidang pangan, dan lain-lain.

1.2 Rumusan Masalah

1.      Apakah yang dimaksud Gelombang Elektromagnetik ?
2.      Apa saja Spektrum dari Gelombang Elektromagnetik dan siapa penemunya?
3.      Apa saja Karasteristik Gelombang Elektromagnetik ?
4.      Apa manfaat dan kerugian dari Gelombang Elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari ?

1.3. Tujuan

1.      Dapat mengetahui yang dimaksud Gelombang Elektromagnetik.
2.      Dapat menjelaskan macam-macam Gelombang Elektromagnetik dan penemunya.
3.      Dapat menjelaskan karasteristik masing-masing Gelombang Elektromagnetik.
4.      Dapat menjelaskan pemanfaatan Gelombang Elektromagnetik dalam berbagai bidang kehidupan.



BAB II
PEMBAHASAN

A. Pengertian Gelombang Elektromagnetik

Gelombang Elektromagnetik adalah Perpaduan getaran medan listrik dan medan magnetik yang bergetar secara sinusoidal dengan arah getar tegak lurus dengan arah rambatan dan merambat tanpa memerluakan medium perantara.

B. Spektrum Gelombang Elektromagnetik

Sifat-sifat gelombang elektromagnetik di antaranya dapat dijelaskan seperti berikut :


  1. Gelombang elektromagnetik tidak membutuhkan medium dalam merambat. Dari sifat inilah dapat dijelaskan mengapa gelombang elektromagnetik dapat merambat dalam suatu medium maupun di ruang hampa.
  1. Gelombang elektromagnetik tidak dibelokkan oleh medan listrik maupun medan magnet. Sifat ini juga dapat membuktikan bahwa gelombang elektromagnetik tidak bermassa dan tidak bermuatan karena medan magnet dan medan listrik hanya mempengaruhi partikel yang bermuatan.
  1. Gelombang elektromagnetik termasuk gelombang tranversal. Seperti halnya gelombang tranversal lainnya, maka gelombang elektromagnetik akan memiliki sifat-sifat sebagai berikut :
  • Di dalam tabung roentgen ada katoda dan anoda dan bila katoda (filament) dipanaskan lebih dari 20.000 derajat C sampai menyala dengan mengantarkan listrik dari transforma.
  • Karena panas maka electron-electron dari katoda (filament) terlepas.
  • Dengan memberikan tegangan tinggi maka electron-elektron dipercepat gerakannya menuju anoda (target).
  •  Elektron-elektron mendadak dihentikan pada anoda (target) sehingga terbentuk panas (99%) dan sinar X (1%).
  • Sinar X akan keluar dan diarahkan dari tabung melelui jendela yang disebut diafragma.
  • Panas yang ditimbulkan ditiadakan oleh radiator pendingin.
  • Dimanfaatkan di bidang kesehatan kedokteran untuk memotret organ-organ dalam tubuh (tulang), jantung, paru-paru, melihat organ dalam tanpa pembedahan, foto Rontgen
  • Untuk analisa struktur bahan / Kristal
  • Mendeteksi keretakan / cacat pada logam
  • Memeriksa barang-barang di bandara udara / pelabuhan
  • Sinar itu langsung melewatinya
  •  Bisa merusakkan sel sehingga rusak sama sekali
  • Bisa menembus inti dan merusak sel seluruhnya.
  • Bisa merusak inti tapi tidak seluruh sel, sehingga sel masih bisa memproduksi
  • Sinar Ultraviolet atau sinar Ultra Ungu merupakan gelombang elektromagnetik yang memiliki frekuensi di atas sinar tampak (sinar ungu) dan di bawah Sinar X. Rentang frekuensi adalah antara –  Hz
  • Panjang Gelombang sinar Ultraviolet adalah 0,01 sampai 10 nm
  • Sinar ini selain dihasilkan oleh radiasi matahari, juga dapat dihasilkan dari tabung lucutan. Pada tabung lucutan dapat terjadi penembakan elektron pada atom-atom seperti gas Hidrogen, gas Neon, dan gas-gas mulia yang lain. Contoh yang sering kalian lihat adalah lampu TL (tabung lampu). Namun untuk lampu yang digunakan untuk penerangan telah dirancang dengan pancaran sinar Ultraviolet yang minimum.
Bahaya Sinar Ultraviolet
  • Cahaya tampak memiliki rentang yang pendek yaitu dengan panjang gelombang  cm   cm atau frekuensi 3 x  Hz -Hz.
  • Sesuai dengan spektrum yang  cahaya tampak ada tujuh warna. Jika diurutkan dari frekuensi terbesar (panjang gelombang terkecil) adalah ungu, nilla, biru, hijau, kuning, jingga dan merah.
Spektrum Warna
Panjang Gelombang
Frekuensi (x Hz)
Merah
Jingga
Kuning
Hijau
Biru
Ungu
620 – 780
590 – 620
570 – 597
492 – 577
455 – 495
390 – 455
4,82 – 4,60
5,03 – 4,82
5,20 – 5,03
6,10 – 5,20
6,59 – 6,10
7,69 – 6,59
  • Sinar tampak atau cahaya merupakan gelombang elektromagnetik yang dapat dilihat dan sangat membantu dalam penglihatan.
  • Contoh Sinar Tampak yaitu Pelangi
  •  Membantu penglihatan manusia.
  • Sebagai penerangan, sinar tampak digunakan juga pada tempat-tempat hiburan, rumah sakit, industri, dan telekomunikasi.
  • Panjang gelombangnya lebih panjang/besar dari pada sinar tampak, yaitu  sampai  meter
  • Frekuensi gelombang ini dihasilkan oleh getaran-getaran elektron pada suatu atom atau bahan yang dapat memancarkan gelombang elektromagnetik pada frekuensi khas.
  •  Untuk terapi fisik, menyembuhkan penyakit cacar dan encok (physical therapy)
  • Untuk fotografi pemetaan sumber daya alam, mendeteksi tanaman yang tumbuh di bumi dengan detail
  • Untuk fotografi diagnosa penyakit
  • Digunakan pada remote control berbagai peralatan elektronik, alarm pencuri
  • Mengeringkan cat kendaraan dengan cepat pada industri otomotif
  • Pada bidang militer,dibuat teleskop inframerah yang digunakan melihat di tempat yang gelap atau berkabut
  • Sinar infra merah dibidang militer dimanfaatkan satelit untuk memotret permukaan bumi meskipun terhalang oleh kabut atau awan.
  • Gelombang mikro disebut juga sebagai gelombang radio super high frequency. Panjang Gelombang mikro dihasilkan olehperalatan elektronik khusus, misalnya dalam tabung Klystron
  • Gelombang mikro dihasilkan oleh rangkaian elektronik yang disebut osilator
  • Untuk pemanas microwave
  • Untuk komunikasi RADAR (Radio Detection and Ranging)
  • Untuk menganalisa struktur atomik dan molekul
  • Dapat digunakan untuk mengukur kedalaman laut
  • Digunakan pada rangkaian Televisi
  • Gelombang radio adalah satu bentuk dari radiasi elektromagnetik, dan terbentuk ketika objek bermuatan listrik dari gelombang osilator (gelombang pembawa) dimodulasi dengan gelombang audio (ditumpangkan frekuensinya) pada frekuensi yang terdapat dalam frekuensi gelombang radio (RF; "radio frequency")) pada suatu spektrum elektromagnetik, dan radiasi elektromagnetiknya bergerak dengan cara osilasi elektrik maupun magnetik.
  • Ketika gelombang radio dikirim melalui kabel kemudian dipancarkan oleh antena, osilasi dari medan listrik dan magnetik tersebut dinyatakan dalam bentuk arus bolak-balik dan voltase di dalam kabel. Dari pancaran gelombang radio ini kemudian dapat diubah oleh radio penerima (pesawat radio) menjadi signal audio atau lainnya yang membawa siaran dan informasi.
  • Undang-undang Nomor 32 Tahun 2002 Tentang Penyiaran menyebutkan bahwa frekuensi radio merupakan gelombang elektromagnetik yang diperuntukkan bagi penyiaran dan merambat di udara serta ruang angkasa tanpa sarana penghantar buatan, merupakan ranah publik dan sumber daya alam terbatas. Seperti spektrum elektromagnetik yang lain, gelombang radio merambat dengan kecepatan 300.000 kilometer per detik. Perlu diperhatikan bahwa gelombang radio berbeda dengan gelombang audio.
  • Gelombang radio merambat pada frekuensi 100,000 Hz sampai 100,000,000,000 Hz, sementara gelombang audio merambat pada frekuensi 20 Hz sampai 20,000 Hz. Pada siaran radio, gelombang audio tidak ditransmisikan langsung melainkan ditumpangkan pada gelombang radio yang akan merambat melalui ruang angkasa. Ada dua metode transmisi gelombang audio, yaitu melalui modulasi amplitudo (AM) dan modulasi frekuensi (FM).
  • Meskipun kata 'radio' digunakan untuk hal-hal yang berkaitan dengan alat penerima gelombang suara, namun transmisi gelombangnya dipakai sebagai dasar gelombang pada televisi, radio, radar, dan telepon genggam pada umumnya.

Manfaat Gelombang Radioa.       Gelombang radio (MF dan HF)Untuk komunikasi radio (memanfaatkan sifat  gelombang MF dan HF yang dapat dipantulkan oleh lapisan ionosfer, hingga dapat mencapai tempat yang jauh)b.      Gelombang radio (UHF dan VHF)Untuk komunikasi satelit ( memanfaatkan sifat gelombang  UHF dan VHF yang dapat menembus lapisan atmosfer (ionosfer), hingga dapat mencapai satelit)Tentang Gelombang Televisi




a. dapat mengalami pemantulan (refleksi)
b. dapat mengalami pembiasan (refraksi)
c. dapat mengalami interferensi (gabungan atau superposisi)
d. dapat mengalami difraksi (pelenturan)
e. dapat mengalami polarisasi

4.   Semua spektrum gelombang elektromagnetik memiliki kecepatan yang sama dan hanya tergantung pada mediumnya.

Spektrum Gelombang Elektromagnetik, antara lain :

1. Sinar Gamma

Pengertian Sinar Gamma
Sinar gamma (seringkali dinotasikan dengan huruf Yunani gamma, g ) adalah sebuah bentuk berenergi dari radiasi elektromagnetik yang diproduksi oleh radioaktivitas atau proses nuklir atau subatomik lainnya seperti penghancuran  elektron-positron

Penemuan Sinar Gamma
Thomson (Joseph John Thomson) melakukan penelitian sinar katoda di pusat penelitian  Cavendish di Universitas Cambridge dan menemukan elektron yang merupakan salah satu  pembentuk struktur dasar materi. (http://um.ac.id) Pada tahun 1895 datanglah Ernest Rutherford, (http://ksupointer.com) seorang  kelahiran Selandia Baru yang bermigrasi ke Inggris, untuk bekerja di bawah bimbingan J.J.  Thomson. Pada mulanya Rutherford tertarik kepada efek radioaktivitas dan sinar-X terhadap  konduktivitas listrik udara. Partikel (radiasi) berenergi tinggi yang dipancarkan oleh bahan  radioaktif menumbuk dan melepaskan elektron dari atom yang ada di udara, dan inilah yang  menghantarkan arus listrik. Setelah mengadakan penelitian bersama dengan J.J. Thomson,  pada tahun 1898 Rutherford menunjukkan bahwa sinar-X dan radiasi yang dipancarkan oleh  materi radioaktif pada dasarnya bertingkah laku sama. Selain itu berdasarkan pengukuran  serapan materi terhadap radiasi yang dipancarkan oleh materi radioaktif seperti uranium atau  thorium, ia menyatakan paling sedikit ada 2 jenis radiasi yang dipancarkan oleh bahan  radioaktif alam uranium dan thorium. Satu memiliki daya ionisasi yang sangat besar, karena  itu mudah diserap oleh materi, dapat dihentikan dengan kertas tipis, yang satu lagi memiliki  daya ionisasi yang lebih kecil dan daya tembus yang besar. Menggunakan dua huruf pertama  abjad Yunani, yang pertama disebut radiasi alpha, yang kedua radiasi Beta. Selain itu juga  diketahui adanya radiasi yang memiliki daya tembus lebih besar dari pada Beta, dan radiasi ini  disebut radiasi Gamma.

Penemu Sinar Gamma
Sinar g ditemukan oleh ahli kimia dan fisika Perancis Paul Ulrich Villard pada tahun 1900, ketika beliau sedang mengkaji uranium. Bekerja di bidang kimia di Ecole Normale Superieure, Paris, dia menemukan bahwa sinar g tidak dapat dibelokkan oleh medan magnet.

Manfaat Sinar Gamma
a.       Digunakan dlm teknik radiografi yaitu pemotretan bagian dlm suatu benda. Hasil pemotretan tersebut direkam dalam sinar X.
b.      Digunakan dalam bidang kedokteran, yaitu dalam teknologi yang canggih yaitu CT-Scanner (Computed Tomography Scanner)
c.       Digunakan pula pada kasus bedah saraf, dalam bentuk pisau gamma
d.      Digunakan dalam proses sterilisasi. Sterilisasi sangat baik dipakai untuk produk jaringan biologi.
e.       Digunakan untuk proses pemuliaan tanaman dengan teknik mutasi di BATAN
f.       Digunakan untuk membuat serangga menjadi mandul.
g.      Digunakan untuk membunuh bakteri dan virus pada hasil tanaman dan makanan tertentu

Kerugian Sinar Gamma
Dapat mengakibatkan:
a.       Pusing-pusing
b.      Nafsu makan berkurang atau hilang
c.       Terjadi diare
d.      Demam
e.       Berat badan turun
f.       Kanker darah/leukimia
g.      Meningkatnya denyut jantung
h.      Daya tahan tubuh berkurang

2. Sinar X

Proses terjadinya sinar x
Mungkin kita banyak pertanyaan, kox bisa sich terjadi sinar X?  Padahal jika kita perhatikan bahwa cahaya itu sifat-sifat dari sinar X sudah kita uraikan di atas sehingga dengan itu kita tahu bahwa terjadinya sinar X. adapun proses terjadinya sinar X adalah sebagai berikut :

Penemu Sinar X

Wilhelm Conrad Rontgen penemu sinar-X dilahirkan pada 27 Maret 1845 di Lennep Jerman

Manfaat Sinar X

Kerugian Sinar X

3. Sinar Ultraviolet / Sinar Ultra Ungu

Pengertian Sinar Ultraviolet
Penemu Sinar Ultraviolet
Awalnya, sinar ultra violet ditemukan tidak sengaja ketika suatu kristal garam perak menjadi gelap ketika terpapar sinar matahari. Beberapa tahun kemudian,  Johann Wilhelm Ritter mengadakan penelitian yang mengungkap sinar tersebut. Sinar ini awalnya disebut sebagai "sinar de-oksidator".

Manfaat Sinar Ultraviolet
a.       Untuk proses fotosintesis pada tumbuhan
b.      Membantu pembentukan vitamin D pada tubuh manusia
c.       Dengan peralatan khusus dapat digunakan untuk membunuh kuman penyakit, menyucihamakan ruangan operasi rumah sakit berikut instrumen-instrumen pembedahan
d.      Untuk memeriksa keaslian tanda tangan di bank-bank
e.       Mengurangi kolesterol darah.
f.       Penawar infeksi dan pembunuh bakteri.
g.      Mengurangi gula darah.
h.      Meningkatkan kebugaran pernafasan.
i.        Meningkatkan kekebalan tubuh.

a.       Dapat menyebabkan kanker kulit
b.      Dapat menyebabkan katarak mata
c.       Dapat menyebabkan rendahnya produk ganggang
d.      Dapat menghitamkan warna kulit
e.       Dapat melemahkan sistem kekebalan tubuh

4. Sinar Tampak

Tentang Cahaya Tampak
Gambar 1.7 Panjang Gelombang Sinar Tampak
Manfaat Sinar Tampak


5. Sinar Inframerah

Tentang Sinar Inframerah
Asal mula Inframerah
Metode spektroskopi inframerah merupakan suatu metode yang meliputi teknik serapan (absorption), teknik emisi (emission), teknik fluoresensi (fluorescence). Komponen medan listrik yang banyak berperan dalam spektroskopi umumnya hanya komponen medan listrik seperti dalam fenomena transmisi, pemantulan, pembiasan, dan penyerapan. Penemuan infra merah ditemukan pertama kali oleh William Herschel pada tahun 1800. Penelitian selanjutnya diteruskan oleh Young, Beer, Lambert dan Julius melakukan berbagai penelitian dengan menggunakan spektroskopi inframerah. Pada tahun 1892 Julius menemukan dan membuktikan adanya hubungan antara struktur molekul dengan inframerah dengan ditemukannya gugus metil dalam suatu molekul akan memberikan serapan karakteristik yang tidak dipengaruhi oleh susunan molekulnya. Penyerapan gelombang elektromagnetik dapat menyebabkan terjadinya eksitasi tingkat-tingkat energi dalam molekul. Dapat berupa eksitasi elektronik, vibrasi, atau rotasi

Manfaat Sinar Inframerah

6. Gelombang Mikro

Tentang Gelombang Mikro

Manfaat Gelombang Mikro

f.        Gelombang RADAR diaplikasikan untuk mendeteksi suatu objek, memandu pendaratan pesawat terbang, membantu pengamatan di kapal laut dan pesawat terbang pada malam hari atau cuaca kabut, serta untuk menentukan arah dan posisi yang tepat

7. Gelombang Radio dan Gelombang TV

Tentang Gelombang Radio



Penemu Gelombang Radio
Penemuan Gelombang Radio Orang pertama yang memberi petunjuk tentang kemungkinan adanya gelombang lain yang lebih panjang dari gelombang inframerah adalah James Clerk Maxwell, ahli lisika dari Skotlandia. Pada tahun 1864 ia menerbitkan beberapa makalah yang membahas tentang sifat cahaya dan menunjukkan secara teori bahwa sifat tersebut merupakan suatu gerakan gelombang magnet dan gelombang listrik.
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. Misalnya di wilayah Bukittinggi dibangun sebuah stasiun penghubung (relay) yang letaknya dipuncak Gunung Marapi.


BAB III
PENUTUP

Dari laporan ini dapat ditarik kesimpulan bahwa dari macam-macam gelombang elektromagnetik mempunyai banyak kegunaan bagi manusia dalam menjalankan kehidupan sehari-hari, namun selain memiliki kelemahan yang merugikan manusia. Demikianlah laporan yang dapat saya buat mengenai gelombang elektromagnetik dan spektrum gelombang elektromagnetik. Saya selaku penulis memohon maaf apabila terdapat banyak kekurangan dalam pembuat laporan ini. Sekian dan terimakasih.

0 komentar: