Resume Pertemuan 2 - Interaksi Gelombang Elektromagnetik

INTERAKSI GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK DENGAN MATERI

A.   Definisi Gelombang Elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang memancar tanpa media rambat yang membawa muatan energi listrik dan magnet (elektromagnetik). Tidak seperti gelombang pada umumnya yang membutuhkan media rambat, gelombang elektromagnetik tidak memerlukan media rambat (sama seperti radiasi). Oleh karena tidak memerlukan media perambatan, gelombang elektromagnetik sering pula disebut sebagai radiasi eletromagnetik.

B.   Sifat Gelombang Elektromagnetik

Bentuk gelombang elektromagnetik hampir sama seperti bentuk gelombang transversal pada umumnya, namun pada gelombang ini terdapat muatan energi listrik dan magnetik dimana medan listrik (E) selalu tegak lurus terhadap medan magnet (B) yang keduanya menuju ke arah gelombang seperti yang dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 1 Bentuk Gelombang Elektromagnetik

sumber: http://www.studiobelajar.com

Dapat disimpulkan, sifat gelombang elektromagnetik sebagai berikut:

1. Tidak memerlukan media rambat
2. Termasuk gelombang transversal dan memiliki sifat yang sama seperti gelombang transversal
3.    Tidak membawa massa, namun membawa energi
4. Energi yang dibawa sebanding dengan besar frekuensi gelombang
5. Medan listrik (E) selalu tegak lurus terhadap medan magnet (B) dan sefase
6. Memiliki momentum
7.  Dibagi menjadi beberapa jenis tergantung frekuensinya (atau panjang gelombangnya

C.   Spektrum Gelombang Elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik meliputi cahaya, gelombang radio, sinar X, sinar gamma, mikro gelombang, dan lain-lain. Berbagai gelombang elektromagnetik hanya berbeda dalam panjang gelombang dan frekuensinya. Untuk memberikan gambaran mengenai jenis-jenis spektrum gelombang elektromagnetik yang biasanya berhubungan dengan berbagai interval frekuensi dan panjang gelombang dapat dilihat pada gambar dibawah. Interval ini sering tidak terdefinisikan secara benar dan kadang-kadang tumpang-tindih.

Gambar 2 Jenis Spektrum dan Interval Frekuensi Gelombang

sumber: http://www.studiobelajar.com

D.   Interaksi Gelombang Elektromagnetik

Interaksi gelombang elektromagnetik terjadi antara medan listrik gelombang elektromagnetik dengan gerakan elektronik dari materi. Interaksi gelombang elektromagnetik  terbagi menjadi 4 yaitu atenuasi, refraksi, defraksi dan transmisi.

Gambar 3 Interaksi Gelombang Elektromagnetik

sumber: http://d-alessfauzan.blogspot.co.id

1.         Atenuasi

Pada gelombang elektromagnet, atenuasi merupakan berkurangnya intensitas radiasi gelombang elektromagnet akibat absorpsi dan scattering oleh photons. Energi untuk merambat akan berkurang akibat absorbsi dan scattering sehingga daya jangkaunya akan berkurang. Gelombang dalam perambatannya akan mengalami penurunan intensitas (atenuasi) karena penyebaran dan karena absorbs. Penyebaran gelombang juga mengakibatkan intensitas berkurang karena pertambahan luasannya, terkait dengan bentuk muka gelombang. Atenuasi pada fiber optik disebabkan oleh absorbs, hamburan atau scattering, dan bending. Ada dua macam bending yaitu macro bending dan micro bending.

Gambar 4 Macro Bending dan Micro Bending

sumber: https://pulawkurma.wordpress.com

2.         Refraksi

Perubahan arah gelombang saat gelombang masuk ke medium baru yang mengakibatkan gelombang bergerak dengan kelajuan yang berbeda disebut pembiasan. Pada pembiasan terjadi perubahan laju perambatan. Panjang gelombangnya bertambah atau berkurang sesuai dengan perubahan kelajuannya, tetapi tidak ada perubahan frekuensi.

Gambar 5 Refraksi Gelombang

sumber: https://pulawkurma.wordpress.com

3.         Defraksi

Di dalam suatu medium yang sama, gelombang merambat lurus. Oleh karena itu, gelombang lurus akan merambat ke seluruh medium dalam bentuk gelombang lurus juga. Hal ini tidak berlaku bila pada medium diberi penghalang atau rintangan berupa celah. Untuk ukuran celah yang tepat, gelombang yang datang dapat melentur setelah melalui celah tersebut. Lenturan gelombang yang disebabkan oleh adanya penghalang berupa celah dinamakan difraksi gelombang.

Pada suatu medium yang serba sama, gelombang akan merambat lurus. Akan tetapi, jika pada medium tersebut gelombang terhalangi, bentuk dan arah perambatannya dapat berubah.

Sebuah gelombang pada permukaan air merambat lurus. Kernudian, gelombang tersebut terhalang oleh sebuah penghalang yang memiliki sebuah celah sempit. Gelombang akan merambat melewati celah sempit tersebut. Celah sempit seolah-olah merupakan sumber gelombang baru. Oleh karena itu. setelah melewati celah sempit gelombang akan merambat membentuk Iingkaran-lingkaran dengan celah sempit tersebut sebagai pusatnya.

Gambar 6 Difraksi Gelombang

sumber: http://www.pojokku.com

4.         Transmisi

Transmisi gelombang merupakan sisa energi gelombang setelah melewati/menembus suatu struktur penahan gelombang. Gelombang transmisi sangat dipengaruhi pada karakteristik gelombang. Koefisien transmisi (t) adalah perbandingan amplitudo gelombang yang ditransmisikan dibandingkan gelombang datang.