Gelombang elektromagnetik
Download
1 / 56

GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK - PowerPoint PPT Presentation


  • 368 Views
  • Updated On :

GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK. Bagaimana alat-alat berikut bekerja?. Alat-alat tersebut bekerja menggunakan gelombang elektromagnetik. Apakah Gelombang Elektromagnetik ?. Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang tidak memerlukan medium untuk merambat dan dapat merambat dalam ruang hampa.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK' - tasya


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

Bagaimana alat alat berikut bekerja

Bagaimana alat-alat berikut bekerja?

Alat-alat tersebut bekerja menggunakan

gelombang elektromagnetik.


Apakah gelombang elektromagnetik

Apakah Gelombang Elektromagnetik?

Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang tidak memerlukan medium untuk merambat dan dapat merambat dalam ruang hampa.


  • Beberapa Percobaan Gelombang Elektromagnetik

  • 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 mebuktikan batang konduktor yang menghasilkan GGL induksi pada kedua ujungnya bila memotong medan magnet

  • Percobaan Faraday yang menunjukkan perubahan fluks magnetik pada kumparan menghasilkan arus induksi dalam kumparan tersebut


Kebenaran Hipotesa Maxwell tentang adanya gelombang elektromagnetik pada akhirnya dibuktikan oleh “Heinrich Hertz”

Heinrich menemukan cara menghasilkan gelombang radio dan menentukan kelajuannya


Sketsa gelombang elektromagnetik elektromagnetik pada akhirnya dibuktikan oleh “Heinrich Hertz”


Sifat-sifat gelombang elektromagnetik elektromagnetik pada akhirnya dibuktikan oleh “Heinrich Hertz”

  • Gelombang elektromagnetik dapat merambat dalam ruang tanpa medium

  • Merupakan gelombang transversal

  • Tidak memiliki muatan listrik sehingga bergerak lurus dalam medan magnet maupun medan listrik

  • Dapat mengalami pemantulan (refleksi), pembiasan (refraksi), perpaduan (interferensi), pelenturan (difraksi), pengutuban (polarisasi)

  • Perubahan medan listrik dan medan magnet terjadi secara bersamaan, sehingga medan listrik dan medan magnet sefase dan berbanding lurus 


Spektrum gem
Spektrum GEM elektromagnetik pada akhirnya dibuktikan oleh “Heinrich Hertz”

adalah rentang semua radiasi elektromagnetic yang mungkin yang dapat diukur dari frekuensi, panjang gelombang dan energi photon yang terkandung.


SPEKTRUM GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK elektromagnetik pada akhirnya dibuktikan oleh “Heinrich Hertz”

  • Urutan spektrum gelombang electromagnetik berdasar

  • Kenaikan frekuensi atau penurunan panjang gelombang:

  • Gelombang radio

  • Jangkauan frekuensi cukup luas, memiliki 2 jenis modulasi, yaitu AM (jangkauan luas) dan FM (jangkauan sempit).

  • 2. Gelombang mikro

  • Digunakan untuk alat-alat elektronik, alat komunikasi, alat memasak (oven) dan radar.

  • Sinar inframerah

  • Dihasilkan oleh molekul dan benda panas, digunakan di bidang industri, medis, dan astronomi (pemotretan bumi dari satelit).


4. elektromagnetik pada akhirnya dibuktikan oleh “Heinrich Hertz”Sinar tampak (cahaya)

Adalah sinar yang dapat membantu penglihatan kita. Perbedaan frekuensi cahaya menimbulkan spektrum warna cahaya

5. Sinar ultraviolet

Dihasilkan dalam atom-atom dan molekul-molekul dalam loncatan listrik. Matahari adalah sumber utama sinar ini. Dibidang industri digunakan untuk proses sterilisasi.

6. Sinar X

disebut juga sinar Rontgen, sesuai penemunya. Sinar ini dihasilkan akibat tumbukan elektron berkecepatan tinggi di pemukaan logam. Dibidang kedokteran digunakan untuk diagnosa dan terapi medis, sedangkan di bidang industri, siner x digunakan untuk analisis struktur bahan.

7. Sinar gamma

Merupakan gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang terpendek dan frekuensi tertinggi, dihasilkan dari inti atom yang tidak stabil ataupun sinar kosmis. Daya tembus sangat besar, mampu menembus pelat timbal.


GELOMBANG RADIO elektromagnetik pada akhirnya dibuktikan oleh “Heinrich Hertz”


Gelombang radio
Gelombang Radio elektromagnetik pada akhirnya dibuktikan oleh “Heinrich Hertz”

Radio adalah bentuk level energi elektromagnetik terendah, dengan kisaran panjang gelombang dari ribuan kilometer sampai kurang dari satu meter.


Orang yang berjasa menemukan gelombang FM adalah Edwin Howard Armstrong yang dikenal sebagai “Bapak penemu radio FM”. Sinyal suara tidak dapat langsung dipancarkan karena sinyal suara bukan gelombang elektromagnetik. Jika sinyal suara tersebut diubah menjadi gelombang elektromagnetik sekalipun, berapa panjang antena yang dibutuhkan. Untuk dapat mengirimkan sinyal suara dengan lebih mudah, sinyal suara tersebut terlebih dahulu ditumpangkan pada sinyal radio dengan frekuensi yang lebih tinggi dari sinyal suara tersebut. Metode untuk menumpangkan sinyal suara pada sinyal radio disebut modulasi. Modulasi yang sering dipakai radio adalah modulasi amplitudo (AM – amplitude modulation) dan modulasi frekuensi (FM – frequency modulation)


Beda utama antara gelombang AM dengan FM adalah cara memodulasi suaranya. Gelombang FM mempunyai range tambahan sebesar plus 455 KHz. Jadi, jika ada frekeensi radio 88.00 FM, sebenarnya dia menggunakan frekuensi 88.00 MHz + 455 KHz. Mengapa ada tambahan 455 KHz? Nah, gelombang FM itu memodulasi suara secara digital. Jadi, gelombang suara audio itu dicacah secara digital sesuai frekuensi audio (batas ambang telinga antara 6 Hz - 20 KHz). Setelah dicacah secara digital (tambahan 455 KHz tadi, sebagai digital audio buffer), sinyal digital tsb. di-mix dengan gelombang radio (carrier) yang berfrekuensi 88.0 MHz tadi, kemudian dilempar ke udara terbuka. Bagaian yang penting dari sistem pemancar FM adalah antena, saluran transmisi, dan pemancar itu sendiri


Hasil analisa komparasi antara gelombang FM dan AM yang menunjukkan bahwa walaupun gelombang AM dapat menembus jangkauan yang lebih luas akan tetapi tidak seperti gelombang FM yang lebih tahan terhadap nois, maka gelombang FM dengan banyak karakteristik yang tidak dimiliki gelombang AM merupakan jenis modulasi yang lebih baik untuk digunakan dalam transver data audio dari pada gelombang AM.


GELOMBANG MIKRO menunjukkan bahwa walaupun gelombang AM dapat menembus jangkauan yang lebih luas akan tetapi tidak seperti gelombang FM yang lebih tahan terhadap nois, maka gelombang FM dengan banyak karakteristik yang tidak dimiliki gelombang AM merupakan jenis modulasi yang lebih baik untuk digunakan dalam transver data audio dari pada gelombang AM.


Gelombang mikro
Gelombang Mikro menunjukkan bahwa walaupun gelombang AM dapat menembus jangkauan yang lebih luas akan tetapi tidak seperti gelombang FM yang lebih tahan terhadap nois, maka gelombang FM dengan banyak karakteristik yang tidak dimiliki gelombang AM merupakan jenis modulasi yang lebih baik untuk digunakan dalam transver data audio dari pada gelombang AM.


INFRA MERAH menunjukkan bahwa walaupun gelombang AM dapat menembus jangkauan yang lebih luas akan tetapi tidak seperti gelombang FM yang lebih tahan terhadap nois, maka gelombang FM dengan banyak karakteristik yang tidak dimiliki gelombang AM merupakan jenis modulasi yang lebih baik untuk digunakan dalam transver data audio dari pada gelombang AM.


Inframerah
Inframerah menunjukkan bahwa walaupun gelombang AM dapat menembus jangkauan yang lebih luas akan tetapi tidak seperti gelombang FM yang lebih tahan terhadap nois, maka gelombang FM dengan banyak karakteristik yang tidak dimiliki gelombang AM merupakan jenis modulasi yang lebih baik untuk digunakan dalam transver data audio dari pada gelombang AM.

Inframerah adalah radiasi elektromagnetik dari panjang gelombang lebih panjang dari cahaya tampak, tetapi lebih pendek dari radiasi gelombang radio. Namanya berarti "bawah merah" (dari bahasa Latin infra, "bawah"), merah merupakan warna dari cahaya tampak dengan gelombang terpanjang.

Frekuensi


Pemanfaatan antara lain : terapi fisik menunjukkan bahwa walaupun gelombang AM dapat menembus jangkauan yang lebih luas akan tetapi tidak seperti gelombang FM yang lebih tahan terhadap nois, maka gelombang FM dengan banyak karakteristik yang tidak dimiliki gelombang AM merupakan jenis modulasi yang lebih baik untuk digunakan dalam transver data audio dari pada gelombang AM. (physical therapy), fotografi inframerah untuk keperluan pemetaan sumber alam dan diagnosa penyakit.


CAHAYA TAMPAK menunjukkan bahwa walaupun gelombang AM dapat menembus jangkauan yang lebih luas akan tetapi tidak seperti gelombang FM yang lebih tahan terhadap nois, maka gelombang FM dengan banyak karakteristik yang tidak dimiliki gelombang AM merupakan jenis modulasi yang lebih baik untuk digunakan dalam transver data audio dari pada gelombang AM.


Cahaya tampak
Cahaya Tampak menunjukkan bahwa walaupun gelombang AM dapat menembus jangkauan yang lebih luas akan tetapi tidak seperti gelombang FM yang lebih tahan terhadap nois, maka gelombang FM dengan banyak karakteristik yang tidak dimiliki gelombang AM merupakan jenis modulasi yang lebih baik untuk digunakan dalam transver data audio dari pada gelombang AM.

Cahaya tampak (sering disebut cahaya) adalah radiasi gelombang elektromagnetik yang dapat dideteksi oleh mata manusia. Berdasarkan dari urutan frekuensi terkecil, ia memiliki cahaya Merah, Jingga, Kuning, Hijau , Biru, Nila dan Ungu ( Me Ji Ku Hi Bi Ni U)


ULTRAVIOLET menunjukkan bahwa walaupun gelombang AM dapat menembus jangkauan yang lebih luas akan tetapi tidak seperti gelombang FM yang lebih tahan terhadap nois, maka gelombang FM dengan banyak karakteristik yang tidak dimiliki gelombang AM merupakan jenis modulasi yang lebih baik untuk digunakan dalam transver data audio dari pada gelombang AM.


Sinar ultraviolet uv
Sinar Ultraviolet (UV) menunjukkan bahwa walaupun gelombang AM dapat menembus jangkauan yang lebih luas akan tetapi tidak seperti gelombang FM yang lebih tahan terhadap nois, maka gelombang FM dengan banyak karakteristik yang tidak dimiliki gelombang AM merupakan jenis modulasi yang lebih baik untuk digunakan dalam transver data audio dari pada gelombang AM.

Istilah ultraviolet berarti "melebihi ungu" (dari bahasa Latin ultra, "melebihi"), sedangkan kata ungu merupakan warna panjang gelombang paling pendek dari cahaya dari sinar tampak.


Pemanfaatan uv
Pemanfaatan UV menunjukkan bahwa walaupun gelombang AM dapat menembus jangkauan yang lebih luas akan tetapi tidak seperti gelombang FM yang lebih tahan terhadap nois, maka gelombang FM dengan banyak karakteristik yang tidak dimiliki gelombang AM merupakan jenis modulasi yang lebih baik untuk digunakan dalam transver data audio dari pada gelombang AM.

Gelombang ini dihasilkan oleh atom dan molekul dalam nyala listrik. Sinar UV diperlukan dalam asimilasi tumbuh-tumbuhan, dan dapat membunuh kuman penyakit.


SINAR - X menunjukkan bahwa walaupun gelombang AM dapat menembus jangkauan yang lebih luas akan tetapi tidak seperti gelombang FM yang lebih tahan terhadap nois, maka gelombang FM dengan banyak karakteristik yang tidak dimiliki gelombang AM merupakan jenis modulasi yang lebih baik untuk digunakan dalam transver data audio dari pada gelombang AM.


Sinar x x ray
Sinar X (X-ray) menunjukkan bahwa walaupun gelombang AM dapat menembus jangkauan yang lebih luas akan tetapi tidak seperti gelombang FM yang lebih tahan terhadap nois, maka gelombang FM dengan banyak karakteristik yang tidak dimiliki gelombang AM merupakan jenis modulasi yang lebih baik untuk digunakan dalam transver data audio dari pada gelombang AM.

Sinar – X dihasilkan oleh elektron-elektron yang berada dibagian dalam kulit elektron atom, atau pancaran yang terjadi karena elektron dengan kelajuan besar menumbuk logam. Sinar – x dapat digunakan untuk memotret kedudukan tulang-tulang dalam badan, khususnya untuk menentukan tulang yang patah.


SINAR - GAMMA menunjukkan bahwa walaupun gelombang AM dapat menembus jangkauan yang lebih luas akan tetapi tidak seperti gelombang FM yang lebih tahan terhadap nois, maka gelombang FM dengan banyak karakteristik yang tidak dimiliki gelombang AM merupakan jenis modulasi yang lebih baik untuk digunakan dalam transver data audio dari pada gelombang AM.


Gamma ray
Gamma Ray menunjukkan bahwa walaupun gelombang AM dapat menembus jangkauan yang lebih luas akan tetapi tidak seperti gelombang FM yang lebih tahan terhadap nois, maka gelombang FM dengan banyak karakteristik yang tidak dimiliki gelombang AM merupakan jenis modulasi yang lebih baik untuk digunakan dalam transver data audio dari pada gelombang AM.

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


Pemanfaatan gamma ray
Pemanfaatan Gamma Ray menunjukkan bahwa walaupun gelombang AM dapat menembus jangkauan yang lebih luas akan tetapi tidak seperti gelombang FM yang lebih tahan terhadap nois, maka gelombang FM dengan banyak karakteristik yang tidak dimiliki gelombang AM merupakan jenis modulasi yang lebih baik untuk digunakan dalam transver data audio dari pada gelombang AM.

Daya tembusnya yang sangat besar dapat menyebabkan efek yang serius jika diserap oleh jaringan hidup. Dengan pengontrolan, sinar ini digunakan untuk membunuh sel-sel kanker dan mensterilkan peralatan rumah sakit.


Active denial system
Active Denial System menunjukkan bahwa walaupun gelombang AM dapat menembus jangkauan yang lebih luas akan tetapi tidak seperti gelombang FM yang lebih tahan terhadap nois, maka gelombang FM dengan banyak karakteristik yang tidak dimiliki gelombang AM merupakan jenis modulasi yang lebih baik untuk digunakan dalam transver data audio dari pada gelombang AM.

Sistem persenjataan yang menggunakan gelombang elektromagnetik.

Non-Lethal Weapon, tidak menyebabkan kematian,hanya bersifat melumpuhkan.

Menggunakan sebuah antenna segi delapan untuk mengarahkan gelombang energi yang tidak terlihat kearah target.

Gelombang elektromagnetik ini dipancarkan oleh sebuah transmitter dan kemudian merambat pada kecepatan cahaya (300.000 km per detik) sambil membawa energi yang hanya mampu menembus permukaan kulit sejauh 0,04 cm.


Kecepatan gelombang elektromagnetik sama dengan kecepatan cahaya

yang dirumuskan :

o = 8.85 x 10-12 C2/Nm2

o = 12.56 x 10-7 wb/amp.m

C = 3 . 108 m/s

o = permitivitas ruang hampa

o = perbeabilitas ruang hampa

C = cepat rambat cahaya


Hubungan frekuensi f panjang gelombang dan cepat rambat gelombang elektromagnetik c
Hubungan Frekuensi (f), Panjang Gelombang ( ), dan cepat rambat gelombang elektromagnetik (c)

Contoh Soal:

Sebuah gelombang radio dipancarkan pada frekuensi 150 MHz. Tentukan panjang gelombang yang dipancarkan!

Jawab:


2. Energi dalam GEM rambat gelombang elektromagnetik (c)

Hubungan antara kuat medan listrik dg medan magnetik :

Dimana :

Dengan :

Em, Bm = nilai max amplitudo medan listrik dan magnetik

c = cepat rambat cahaya


3. Rapat Energi Listrik dan Magnetik rambat gelombang elektromagnetik (c)

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


4. Intensitas GEM rambat gelombang elektromagnetik (c)

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

Dengan intensitas rata-rata :


Hubungan Intensitas Gelombang dengan Energi Rata-rata rambat gelombang elektromagnetik (c)

Dengan menggunakan hubungan dan

rapat energi magnetik adalah

Rapat energi total adalah


Rapat energi total rata-rata adalah rambat gelombang elektromagnetik (c)

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)


Contoh soal
Contoh Soal rambat gelombang elektromagnetik (c)

Medan listrik maksimum di suatu titik yang berjarak 8 meter dari suatu sumber titik adalah 2,3 V/m.

Hitunglah :

a. medan magnetik maksimumnya

b. intensitas rata-rata

c. daya sumber


Jawab rambat gelombang elektromagnetik (c)

Medan magnetik maksimum :

E=2,3 V/m

r = 8 m

Intensitas rata-2 :

Daya sumber :

r : jarak sumber ke titik yang dimaksud.


Jika program TV kita dapat ditangkap di rambat gelombang elektromagnetik (c)

-Centauri, bintang terdekat dari bumi.

Jarak bumi ke bintang tersebut 4,3 tahun cahaya. Jika stasiun TV di bumi mempunyai daya output 1000 kW, hitunglah : intensitas sinyal yang diterima di -Centauri -Centauri

r


  • Jawab rambat gelombang elektromagnetik (c)


3. Ketika Badu berjalan menjauhi lampu jalanan sejauh 9 meter, dia mengukur intensitas cahaya disitu sebesar 0,8 kali intensitas mula-mula. Jika tinggi lampu 6 meter, berapakah jarak Badu (mendatar) dari lampu mula-mula?

y = 6 m r

ro

x= ? 9 m


  • Jawab meter, dia mengukur intensitas cahaya disitu sebesar 0,8 kali intensitas mula-mula. Jika tinggi lampu 6 meter, berapakah jarak Badu (mendatar) dari lampu mula-mula?


4. Suatu GEM yang digunakan untuk komunikasi di kapal selam mempunyai panjang gelombang 4 kali jari-jari bumi (jari-jari bumi = 6375 km). Hitung berapa frekuensi gelombang ini !

Jawab :


5. Intensitas yang diterima secara langsung dari matahari (tanpa penyerapan panas oleh atmosfir bumi) pada suatu hari terik sekitar

Berapa jauh Amir harus berdiri dari suatu pemanas yang mempunyai daya 0,9 kW agar intensitas panas yang dirasakan Amir sama dengan intensitas matahari.

Jawab :


Latihan : (tanpa penyerapan panas oleh atmosfir bumi) pada suatu hari terik sekitar

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 :

Amplitudo max medan listrik Em dan medan magnetik Bm pada titik yg berjarak r = 4 m dari sumber radiasi

Rapat energi rata-rata pada titik yg berjarak r = 4 m dari sumber radiasi


Sebuah sumber cahaya monokromatik memancarkan daya EM 250 W merata ke segala arah.

Hitung rapat energi listrik rata-rata pada jarak 1 m dari sumber

Hitung rapat energi magnetik rata-rata pada jarak 1 m dari sumber

Tentukan intensitas gelombang pada lokasi tsb


ad