MENGENAL GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK DAN MANFAATNYA

Sinar matahari merupakan salah satu contoh gelombang elektromagnetik. Sinar matahari memiliki banyak manfaat dalam kehidupan sehari-hari misalnya untuk menerangi dan  menghangatkan bumi. Matahari juga meradiasikan sinar ultraviolet yang berbahaya bagi makhluk hidup di bumi.

Sinar ultraviolet juga termasuk ke dalam gelombang elektromagnetik. Sinar-X atau dikenal sebagai rontgen yang biasa dipakai untuk mengambil foto bagian dalam tubuh manusia juga termasuk ke dalam gelombang elektromagnetik. Lalu apa itu gelombang elektromagnetik dan manfaatnya dalam kehidupan?

Definisi Gelombang Elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang dihasilkan dari superposisi dari medan listrik dan medan magnet. Pada 1864, Maxwell menemukan bahwa muatan listrik yang dipercepat akan menimbulkan medan listrik dan medan magnet yang menjalar bersamaan secara tegak lurus dan dapat merambat di ruang hampa. Maxwell menyebut sesuatu yang merambat itu sebagai gelombang elektromagnetik. Arah rambatan dari medan listrik (E) dan medan magnet (B) terlihat seperti gambar di bawah.

Gelombang elektromagnetik memiliki cepat rambat yang nilainya tetap yaitu sebesar 3 x 10⁸ m/s. Nilai ini diperoleh dari besaran

Hal ini berarti cepat rambat gelombang elektromagnetik hanya bergantung pada permitivitas listrik dan permeabilitas magnet.

Secara umum, kecepatan rambat gelombang elektromagnetik memenuhi persamaan : c = λ .v

Karena cepat rambat (c) bernilai tetap, maka panjang gelombang (λ) dan frekuensi (ν) nilainya berubah.

Spektrum Gelombang Elektromagnetik

Ada tujuh spektrum gelombang elektromagnetik yang masing-masing memiliki frekuensi dan panjang gelombang yang berbeda.

1. Gelombang Radio
   Gelombang radio memiliki panjang gelombang terbesar dan frekuensi paling kecil, yaitu antara 30 kHz – 1 GHz. Alat yang memanfaatkan gelombang radio antara lain radiofon, telepon genggam, radio, dan televisi.
2. Gelombang Mikro
   Gelombang mikro memiliki rentang frekuensi 10⁹ – 10¹¹ Hz. Gelombang mikro dimanfaatkan pada microwave oven untuk memanaskan makanan dan radar untuk mendeteksi suatu benda.
3. Sinar Inframerah
   Sinar inframerah dihasilkan dari elektron yang bergetar karena pemanasan. Gelombang ini memiliki rentang frekuensi 10¹¹ – 10¹⁴ Hz. Manfaat sinar inframerah yaitu pada remote control, melancarkan sirkulasi darah, dan menyembuhkan cacar dan encok.
4. Cahaya Tampak
   Cahaya tampak terdiri dari warna merah, jingga, kuning, hijau, biru, ungu yang berada pada frekuensi 10¹⁵ Hz. Cahaya tampak membantu manusia melihat benda karena benda memantulkan cahaya.
5. Sinar Ultraviolet
   Sinar ultraiolet memiliki frekuensi dari 10¹⁵ – 10¹⁶ Hz. Sinar UV diproduksi oleh matahari dan dihasilkan juga oleh transisi elektron dalam orbit atom. Sinar UV dimanfaatkan sebagai aktivator dalam polimerisasi, mengubah provitamin D menjadi vitamin D, dan membunuh kuman. Sinar UV juga berbahaya bagi manusia karena bisa menyebabkan kanker kulit dan gangguan penglihatan. Tetapi lapisan ozon yang ada di atmosfer bumi mampu menghalangi sinar UV masuk ke bumi.
6. Sinar-X
   Sinar-X atau sinar rontgen ditemukan oleh Wilhem C. Rontgen melalui tumbukan antara elektron yang dipercepat pada beda potensial tertentu. Sinar-X memiliki rentang frekuensi 10¹⁶ – 10²⁰ Hz. Sinar-X mampu menembus kayu, kertas, dan daging manusia. Oleh karenanya, sinar-X dimanfaatkan untuk memfoto bagian dalam tubuh manusia. Penggunaan sinar-X berlebihan dapat membahayakan manusia karena bisa merusak sel tubuh.
7. Sinar Gamma
   Sinar gamma adalah sinar dengan energi terbesar yang bisa menembus pelat besi dengan rentang frekuensi antara 10²⁰ – 10²⁵ Hz. Sinar gamma dihasilkan dari peluruhan radioaktif. Sinar gamma banyak dimanfaatkan untuk membunuh sel kanker dan mendeteksi kerusakan logam. Jika diserap oleh jaringan hidup maka sel kanker dapat menyebabkan kemandulan dan perubahan struktur sel.