SEJARAH GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

Posted on June 5, 2009 - Filed Under G E M | 42 Comments

A. Spektrum Gelombang Elektromagnetik
1. Hakikat Gelombang Elektromagnetik
Pada pertengahan abad ke sepuluh seorang ilmuwan Mesir di Iskandaria yang bernama Al Hasan (965-1038) mengemukakan pendapat bahwa mata dapat melihat benda-benda di sekeliling karena adanya cahaya yang dipancarkan atau dipantulkan oleh benda-benda yang bersangkutan masuk ke dalam mata. Teori ini akhirnya dapat diterima oleh orang banyak sampai sekarang ini.
Beberapa teori-teori yang mendukung pendapat Al Hasan diantaranya adalah

a. Teori Emisi atau Teori Partikel
Sir Isaac Newton (1642-1727) merupakan ilmuwan berkebangsaan Inggris yang mengemukakan pendapat bahwa dari sumber cahaya dipancarkan partikel-partikel yang sangat kecil dan ringan ke segala arah dengan kecepatan yang sangat besar. Bila partikel-partikel ini mengenai mata, maka manusia akan mendapat kesan melihat benda tersebut.
Alasan dikemukakanya teori ini adalah sebagai berikut:

  • Karena partikel cahaya sangat ringan dan berkecepatan tinggi maka cahaya dapat merambat lurus tanpa terpengaruh gaya gravitasi bumi.
  • Ketika cahaya mengenai permukaan yang halus maka cahaya akan akan dipantulkan dengan sudut sinar datang sama dengan sudut sinar pantul sehingga sesuai dengan hukum pemantulan Snellius. Peristiwa pemantulan ini dijelaskan oleh Newton dengan menggunakan bantuan sebuah bola yang dipantulkan di atas bidang pantul.
  • Alasan berikutnya adalah pada peristiwa pembiasan cahaya yang disamakan dengan peristiwa menggelindingnya sebuah bola pada papan yang berbeda ketinggian yang dihubungkan dengan sebuah bidang miring. Dari permukaan yang lebih tinggi bola digelindingkan dan akan terus menggelinding melalui bidang miring sampai akhirnya bola akan menggelinding di permukaan yang lebih rendah. Jika diamati perjalanan bola, maka sebelum melewati bidang miring lintasan bola akan membentuk sudut α terhadap garis tegak lurus pada bidang miring. Setelah melewati bidang miring lintasan bola akan membentuk sudut β terhadap garis tegak lurus pada bidang miring. Jika permukaan atas dianggap sebagai udara dan permukaan bawah dianggap sebagai air serta bidang miring merupakan batas antara udara dan air, gerak bola dianggap sebagai jalannya pembiasan cahaya dari udara ke air, maka Newton menganggap bahwa kecepatan cahaya dalam air lebih besar dari pada kecepatan cahaya dalam udara.

Pendapat ini masih bertahan hingga akhirnya seorang ahli fisika Prancis, Jean Focault (1819 – 1868) melakukan percobaan tentang pengukuran kecepatan cahaya dalam berbagai medium. Dalam percobaannya Jeans Focault mendapatkan kesimpulan bahwa kecepatan cahaya dalam air lebih kecil dari pada kecepatan cahaya dalam udara.

b. Teori Gelombang


Menurut Christian Huygens (1629-1695) seorang ilmuwan berkebangsaan Belanda, bahwa cahaya pada dasarnya sama dengan bunyi dan berupa gelombang. Perbedaan cahaya dan bunyi hanya terletak pada panjang gelombang dan frekuensinya.
Pada teori ini Huygens menganggap bahwa setiap titik pada sebuah muka gelombang dapat dianggap sebagai sebuah sumber gelombang yang baru dan arah muka gelombang ini selalu tegak lurus tehadap muka gelombang yang bersangkutan.
Pada teori Huygens ini peristiwa pemantulan, pembiasan, interferensi, ataupun difraksi cahaya dapat dijelaskan secara tepat, namun dalam teori Huygens ada kesulitan dalam penjelasan tentang sifat cahaya yang merambat lurus.

c. Teori Elektromagnetik


Percobaan James Clerk Maxwell (1831 – 1879) seorang ilmuwan berkebangsaan Inggris (Scotlandia) menyatakan bahwa cepat rambat gelombang elektromagnetik sama dengan cepat rambat cahaya yaitu 3×108 m/s, oleh karena itu Maxwell berkesimpulan bahwa cahaya merupakan gelombang elektromagnetik. Kesimpulan Maxwell ini di dukung oleh :

  • Seorang ilmuwan berkebangsaan Jerman, Heinrich Rudolph Hertz (1857 – 1894) yang membuktikan bahwa gelombang elektromagnetik merupakan gelombang tranversal. Hal ini sesuai dengan kenyataan bahwa cahaya dapat menunjukkan gejala polarisasi.
  • Percobaan seorang ilmuwan berkebangsaan Belanda, Peter Zeeman (1852 – 1943) yang menyatakan bahwa medan magnet yang sangat kuat dapat berpengaruh terhadap berkas cahaya.
  • Percobaan Stark (1874 – 1957), seorang ilmuwan berkebangsaan Jerman yang mengungkapkan bahwa medan listrik yang sangat kuat dapat mempengaruhi berkas cahaya.

d. Teori Kuantum

Teori kuantum pertama kali dicetuskan pada tahun 1900 oleh seorang ilmuwan berkebangsaan Jerman yang bernama Max Karl Ernst Ludwig Planck (1858 – 1947). Dalam percobaannya Planck mengamati sifat-sifat termodinamika radiasi benda-benda hitam hingga ia berkesimpulan bahwa energi cahaya terkumpul dalam paket-paket energi yang disebut kuanta atau foton. Dan pada tahun 1901 Planck mempublikasikan teori kuantum cahaya yang menyatakan bahwa cahaya terdiri dari peket-paket energi yang disebut kuanta atau foton. Akan tetapi dalam teori ini paket-paket energi atau partikel penyusun cahaya yang dimaksud berbeda dengan partikel yang dikemukakan oleh Newton . Karena foton tidak bermassa sedangkan partikel pada teori Newton memiliki massa
Pernyataan Planck ternyata mendapat dukungan dengan adanya percobaan Albert Einstein pada tahun 1905 yang berhasil menerangkan gejala fotolistrik dengan menggunakan teori Planck. Fotolistrik adalah peristiwa terlepasnya elektron dari suatu logam yang disinari dengan panjang gelombang tertentu. Akibatnya percobaan Einstein justru bertentangan dengan pernyataan Huygens dengan teori gelombangnya.Pada efek fotolistrik, besarnya kecepatan elektron yang terlepas dari logam ternyata tidak bergantung pada besarnya intensitas cahaya yang digunakan untuk menyinari logam tersebut. Sedangkan menurut teori gelombang seharusnya energi kinetik elektron bergantung pada intensitas cahaya.
Kemudian dari seluruh teori-teori cahaya yang muncul dapat disimpulkan bahwa cahaya mempunyai sifat dual (dualisme cahaya) yaitu cahaya dapat bersifat sebagai gelombang untuk menjelaskan peristiwa interferensi dan difraksi tetapi di lain pihak cahaya dapat berupa materi tak bermassa yang berisikan paket-paket energi yang disebut kuanta atau foton sehingga dapat menjelaskan peristiwa efek fotolistrik.

2. Gelombang Elektromagnetik

Beberapa kaidah tentang kemagnetan dan kelistrikan yang mendukung perkembangan konsep gelombang elektromagnetik antara lain:
1. Hukum Coulomb mengemukakan : “Muatan listrik statik dapat menghasilkan medan listrik.”.
2. Hukum Biot & Savart mengemukakan : “Aliran muatan listrik (arus listrik) dapat menghasilkan medan magnet”.
3. Hukum Faraday mengemukakan : “Perubahan medan magnet dapat menghasilkan medan listrik”.
Berdasarkan Hukum Faraday, Maxwell mengemukakan hipotesa sebagai berikut: “Perubahan medan listrik dapat menimbulkan medan magnet”. Hipotesa ini sudah teruji dan disebut dengan Teori Maxwell. Inti teori Maxwell mengenai gelombang elektromagnetik adalah:
a. Perubahan medan listrik dapat menghasilkan medan magnet.
b. Cahaya termasuk gelombang elektromagnetik. Cepat rambat gelombang elektromagnetik (c) tergantung dari permitivitas () dan permeabilitas (μ) zat.
Menurut Maxwell, kecepatan rambat gelombang elektromagnetik dirumuskan sebagai berikut c =
Ternyata perubahan medan listrik menimbulkan medan magnet yang tidak tetap besarannya atau berubah-ubah. Sehingga perubahan medan magnet tersebut akan menghasilkan lagi medan listrik yang berubah-ubah.
Proses terjadinya medan listrik dan medan magnet berlangsung secara bersamasama dan menjalar kesegala arah. Arah getar vektor medan listrik dan medan magnet saling tegak lurus. Jadi gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang dihasilkan dari perubahan medan magnet dan medan listrik secara berurutan, dimana arah getar vektor medan listrik dan medan magnet saling tegak lurus.

E = medan listrik (menjalar vertikal)
B = medan magnet (menjalar horizontal.)
Gejala seperti ini disebut terjadinya gelombang elektromagnetik (= gelombang yang mempunyai medan magnet dan medan listrik).
Bila dalam kawat PQ terjadi perubahan-perubahan tegangan baik besar maupun arahnya, maka dalam kawat PQ elektron bergerak bolak-balik, dengan kata lain dalam kawat PQ terjadi getaran listrik. Perubahan tegangan menimbulkan perubahan medan listrik dalam ruangan disekitar kawat, sedangkan perubahan arus listrik menimbulkan perubahan medan magnet. Perubahan medan listrik dan medan magnet itu merambat ke segala jurusan. Karena rambatan perubahan medan magnet dan medan listrik secara periodik maka rambatan perubahan medan listrik dan medan magnet lazim disebut gelombang elektromagnetik. (GEM)
Percobaan-percobaan yang teliti membawa kesimpulan :
1. Pola gelombang elektromagnetik sama dengan pola gelombang transversal dengan vektor perubahan medan listrik tegak lurus pada vektor perubahan medan magnet.
2. Gelombang elektromagnetik menunjukkan gejala-gejala pemantulan, pembiasan, difraksi, polarisasi seperti halnya pada cahaya.
3. Diserap oleh konduktor dan diteruskan oleh isolator.
Gelombang elektromagnetik lahir sebagai paduan daya imajinasi dan ketajaman akal pikiran berlandaskan keyakinan akan keteraturan dan kerapian aturan-aturan alam.
Hasil-hasil percobaan yang mendahuluinya telah mengungkapkan tiga aturan gejala kelistrikan , antara lain sebagai berikut.
Hukum Coulomb : Muatan listrik menghasilkan medan listrik yang kuat.
Hukum Biot-Savart : Aliran muatan (arus) listrik menghasilkan medan magnet disekitarnya.
Hukum Faraday : Perubahan medan magnet (B) dapat menimbulkan medan listrik (E).
Didorong oleh keyakinan atas keteraturan dan kerapian hukum-hukum alam, Maxwell berpendapat bahwa masih ada kekurangan satu aturan kelistrikan yang masih belum terungkap secara empirik. Jika perubahan medan magnet dapat menimbulkan perubahan medan listrik maka perubahan medan listrik pasti dapat menimbulkan perubahan medan magnet, demikianlah keyakinan Maxwell.
Dengan pengetahuan matematika yang dimilikinya, secara cermat Maxwell membangun teori yang dikenal sebagai teori gelombang elektromagnetik. Baru setelah bertahun-tahun Maxwell tiada, teorinya dapat diuji kebenarannya melalui percobaan-percobaan. Menurut perhitungan secara teoritik, kecepatan gelombang elektromagnetik hanya bergantung pada permitivitas ruang hampa ( εo) dan permeabilitas ruang hampa (µo ).

Dengan memasukkan εo= 8,85 . 1012 C2/N.m2 dan μo = 4π.107 Wb/A.m
diperoleh nilai c = 3.108 m/s, nilai yang sama dengan kecepatan cahaya.
Oleh sebab itu Maxwell mempunyai cukup alasan untuk menganggap cahaya adalah gelombang elektromagnetik. Oleh karena itu konsep gelombang elektromagnetik ini merupakan penyokong teori Huygens tentang cahaya sebagai gerak gelombang.

Comments

42 Responses to “SEJARAH GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK”

  1. Nafi' Abdul Hakim on June 7th, 2009 3:55 pm

    wah..terima kasih banyak atas infonya..
    saya sangat terbantu dengan adanya artikel ini..
    salam kenal dari saya..
    Nafi/…

  2. die on June 19th, 2009 9:06 am

    makasih ya, aku jadi gampang ngerjain tugas ^_^

  3. Cleverys Qisthi Phienna on July 23rd, 2009 7:09 pm

    wah makasih ya atas semua infonya.
    ngerjain tugas sekolah jd gampang.
    makasih ^_^

  4. tutik on August 13th, 2009 4:22 am

    alumni mana? IKIP MALANG? sy jg. salam kenal ya

  5. ratna julia silalahi on April 28th, 2010 3:35 pm

    thanks ya buat penjelasannya. aku sekarang mau bertanya mengapa cahaya dapat bersifat gelombang atau dapat bersifat partikel ?

  6. Ridho on May 1st, 2010 1:11 pm

    thanx …………………….

  7. Dani on May 1st, 2010 1:14 pm

    trima kasih,,,,,,,,,
    a/n murid SMAN 9 Cirebon

  8. vera erviana on May 1st, 2010 8:05 pm

    makasih ya artikelnya, bantu banget buat tugas saya :)

  9. Nindi on May 11th, 2010 10:49 am

    Wahh.. Terima kasih banyak infonya..
    Saya jadi terbantu dalam mengerjakan tugas sekolah :D

  10. yemmy Lym on May 11th, 2010 1:30 pm

    trma ksih benget yah.. jd lebih mudah ngerjain tugas sekolah :D

  11. meli on May 13th, 2010 10:25 am

    thnx bngetz bwt info na ea,,,,

  12. ナビラ on May 13th, 2010 4:56 pm

    Terima kasih artikelnya :)

  13. permana on May 16th, 2010 7:17 pm

    manteb nih , mumpung lagi nyari” nih buat tugas fisika

  14. indra on May 17th, 2010 11:55 pm

    thanks ye.. bantu bgt tu… bwt materi fisika w….d skul…..

  15. Gudang Info on May 18th, 2010 2:52 pm

    makasih mas atas artikelnya….. sangat bermanfaat buat tugas saya… hehehe

  16. shelly on july 16th,2010 on May 23rd, 2010 8:06 am

    Trim’s bgt ya atas artikelnya mas karena sgt bermanfaat sekali bagi tugas saya

  17. ticha on May 23rd, 2010 6:44 pm

    makaci yach
    infonya bagus bagus, , ,

  18. Reynuh on May 25th, 2010 5:29 am

    makasih yah, infonya banyak membantuku ngerjain tugas

  19. rifqie on May 31st, 2010 3:34 pm

    Thanks….

    from: smansa bukittinggi

  20. Faridha Naim. S.Pd on June 6th, 2010 10:57 am

    Assalamualaikum…… trimaksh bnyk ats artikelnya….. smoga Allah membalas smuanya……

  21. heru on June 7th, 2010 7:22 pm

    wwwwwwwwwwwwwaaaaaaaaaaaaahhhhh…..
    lengkap amaat….
    amat ja gga lengkap……
    HAATUUUUUUUUR THANK YOU…

  22. teguhsasmito on June 15th, 2010 10:56 am

    terima kasih artikelnya pak. ikut share ya pak. salam kenal dari saya, bila berkenan mampir di blok saya pak.

  23. Hernadi on June 23rd, 2010 8:21 pm

    Artikel yg sangat bagus, terimakasih

  24. endah on February 6th, 2011 10:28 am

    ne sangat b’5nfaat buat aq!!!! makasih buat yg udah masang artikel neeeeeeee…….!!!!!!!!!!

  25. susi on March 21st, 2011 3:47 pm

    :) :) ;)

  26. susi on March 21st, 2011 3:49 pm

    ;) :(

  27. anshari on March 26th, 2011 7:29 am

    wah bagus banget infonya, lengkap dan efesien, salut buat yang nulis

  28. tika on April 24th, 2011 7:39 pm

    thanks..

  29. rahman rahim on April 27th, 2011 8:30 pm

    pak guru boleh nanya gak..
    Oh ya…apakh kecepatan gelombang elektromagnetik di jagat raya ini sama..??buktinya apa..?

  30. Andi M. Haikal on May 8th, 2011 3:51 pm

    thanks buat infonya
    tpi yang saya butuh, belum begitu jelas.
    soalnya saya mencari aplikasi HUKUM HUYGENS dalam kehidupan sehari2

  31. ayaaa on May 14th, 2011 4:26 pm

    takkk cupik copas yaaa..mkasih

  32. zuhdy on May 29th, 2011 6:54 pm

    maksii bnyakk
    ini sangat membantu saya
    :)

  33. wawan on June 8th, 2011 7:24 pm

    makasih

  34. errored on August 29th, 2011 5:17 am

    apa pendapat anda tentang badi matahari di th 2012, dan badai elektro magnetik??? tolong di jwab

  35. Engelina on October 23rd, 2011 10:47 pm

    Bagaimana membuat gelombang elektromagnetik sendiri? Saya membutuhkannya untuk pengobatan sinusitis. Trims infonya.

  36. Poppy on November 25th, 2011 11:23 am

    TEriMakasIh………….. InfOrmasiNya membantu banget.

  37. asri laila yunita on March 15th, 2012 11:08 am

    makasih makasih makasih atas bantuannya ^_^

  38. novia on May 9th, 2012 1:45 pm

    makasih untuk infonya :)

  39. ghuz_darma on May 17th, 2012 1:32 pm

    kereeennnnn,…
    thankss y,. slese deh tugas skolah ku,,heheeee

  40. Mike on August 15th, 2012 7:51 pm

    Thx infonya, cukup membantu, keep going bro

  41. Pebi on April 23rd, 2013 3:30 pm

    Terima kasih, sangat membantu artikelnya.

  42. Pebi on April 23rd, 2013 3:33 pm

    Terima kasih, artikelnya sangat membantu.

Leave a Reply




  • PROFIL SAYA

    foto Sidik Purnomo kelahiran Kediri, 2 mei 1969 menamatkan sarjana pendidikan S-1 Jurusan Pendidikan Fisika...
  • Tag Cloud

  • PEMBELAJARAN FISIKA

  • Pilih Materi:

  • ARSIP

  • KALENDER

    October 2014
    M T W T F S S
    « Nov    
     12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    2728293031  
  • Komentar Terkini