PEMANFAATAN RADIASI ELEKTROMAGNETIK DALAM TEKNOLOGI

GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK 

Gelombang 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/amplitude, kecepatan.

Ciri-ciri gelombang elektromagnetik :
Dari uraian tersebut diatas dapat disimpulkan beberapa ciri gelombang elektromagnetik adalah sebagai berikut:

1.    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.

2.    Arah medan listrik dan medan magnetik saling tegak lurus dan keduanya tegak lurus terhadap arah rambat gelombang.

3.    Dari ciri no 2 diperoleh bahwa gelombang elektromagnetik merupakan gelombang transversal.

4.    Seperti halnya gelombang pada umumnya, gelombang elektromagnetik mengalami peristiwa pemantulan, pembiasan, interferensi, dan difraksi. Juga mengalami peristiwa polarisasi karena termasuk gelombang transversal.

5.    Cepat rambat gelombang elektromagnetik hanya bergantung pada sifat-sifat listrik dan magnetik medium yang ditempuhnya.

SUMBER GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

1.   Osilasi listrik.

2.   Sinar matahari ® menghasilkan sinar infra merah.

3.   Lampu merkuri ® menghasilkan ultra violet.

4.   Penembakan elektron dalam tabung hampa pada keping logam ® menghasilkan sinar X (digunakan untuk rontgen).

5.   Inti atom yang tidak stabil  menghasilkan sinar gamma.

Spektrum Gelombang Elektromagnetik

1.    Sinar Gamma

Sinar gamma mempunyai frekuensi sekitar 10 Hz atau panjang gelombang sekitar 10 cm. Daya tembus paling besar, yang menyebabkan efek yang ser jika diserap oleh jaringan tubuh. Manfaat Sinar Gamma, yaitu:

·         Dimanfaatkan dunia kedokteran untuk terapi kanker

·         Dimanfaatkan untuk sterilisasi peralatan rumah sakit

·         Untuk sterilisasi makanan, bahan makanan kaleng

·         Untuk pembuatan varietas tanaman unggul tahan penyakit dengan produktivitas tinggi

·         Untuk mengurangi populasi hama tananaman (serangga)

·         Untuk medeteksi keretakan /cacat pada logam (seperti kegunaan sinar X juga)

·         Untuk sistem perunut aliran suatu fluida (misalnya aliran PDAM), mendeteksi kebocoran.

2.    Sinar X

Sinar X mempunyai frekuensi berkisar 10 Hz. panjang gelombangnya sangat pendek yaitu berkisar 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. Manfaat Sinar X, yaitu:

·         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.

3.    Sinar Ultraviolet

Sinar 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 dibumi. Manfaat Sinar Ultraviolet, Yaitu:

·         Untuk proses fotosintesis pada tumbuhan

·         Membantu pembentukan vitamin D pada tubuh manusia

·         Dengan peralatan khusus dapat digunakan untuk membunuh kuman penyakit, menyucihamakan ruangan operasi rumah sakit berikut instrumen-instrumen pembedahan

·           Untuk memeriksa keaslian tanda tangan di bank-bank.

4.    Cahaya tampak

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 4×10^-7 m untuk cahaya violet (ungu) sampai 7×10^-7 m untuk cahaya merah. Kegunaan cahaya salah satunya adlah penggunaan laser dalam serat optik pada bidang telekomunikasi dan kedokteran. Manfaat dari Cahaya Tampak yaitu:

1. Penggunaan laser dalam serat optik pada bidang telekomunikasi dan kedokteran.
2. Cahaya tampak diperlukan dalam kehidupan sehari-hari. Matahari adalah sumber cahaya utama di Bumi. Tumbuhan hijau memerlukan cahaya untuk membuat makanan.
3. Cahaya tampak diperlukan oleh mata kita agar mata kita dapat menangkap atau melihat benda-bendayang ada di sekitar kita.

5.    Sinar Inframerah

Sinar inframerah meliputi daerah frekuensi 1011 Hz 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. Manfaat Sinar Inframerah:

·         Untuk terapi fisik, menyembuhkan penyakit cacar dan encok

·         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.

6.    Gelombang mikro

Gelombang 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. Manfaat dari gelombang mikro yaitu:

·         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 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 televisi

Gelombang ini merambat lurus dan tidak dapat dipantulkan oleh lapisan atmosfer, sehingga diperlukan stasiun penghubung yang terletak pada tempat yang tinggi atau satelit sebagai penghubung. Manfaat dari gelombang ini yaitu lebih mudah mengakses informasi yang ditayangkan di televisi.

8.    Gelombang Radio

Gelombang 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. Manfaat gelombang radio adalah:

A. 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).