ombakelektromagnetik adalah getaran yang dibentuk oleh medan listrikdan magnetisvariabel, yang merambat baik dalam ruang hampa maupun dalam media material. Mereka adalah gelombang tiga dimensi dan transversal yang merambat di kecepatan cahaya, membawa secara eksklusif energi. Selanjutnya, mereka datang dalam bentuk gelombang radio, gelombang mikro, inframerah, cahaya tampak, ultraviolet, sinar-x dan sinar gamma, dalam urutan frekuensi dan energi yang meningkat.
Sebelum melanjutkan, kami sarankan Anda membaca artikel kami dan mengenal beberapa konsep penting tentang klasifikasi gelombang.
Apa itu gelombang elektromagnetik?
Gelombang elektromagnetik muncul berdasarkan interaksi antara perubahan medan listrik atau medan magnet. Ini menyebar dalam ruang hampa dengan kecepatan yang sama seperti cahaya, sekitar 300.000 kilometer per detik. Tidak seperti gelombang mekanik, seperti gelombang suara, gelombang elektromagnetik dapat merambat baik dalam media material maupun dalam ruang hampa. Karena mereka adalah
fenomena gelombang, mereka dapat mengalami refleksi, refraksi, penyerapan, difraksi, interferensi, hamburan dan polarisasi.
Gelombang elektromagnetik diprediksi dan diteorikan oleh fisikawan dan matematikawan Skotlandia JamespetugasMaxwell, yang menyatukan persamaan listrik Ini berasal daya tarik persamaan yang ada (Persamaan Faraday, Ampere dan Gauss) dalam persamaan gelombang.
Tahu lebih banyak:Michel Faraday – salah satu eksperimentalis terbesar dalam sejarah!
Melalui persamaannya, Maxwell mampu menghitung modulus kecepatan propagasi dari ombakelektromagnetik. Konfirmasi eksperimental keberadaan gelombang elektromagnetik baru muncul sekitar satu dekade kemudian, setelah eksperimen yang dilakukan oleh fisikawan Jerman German HeinrichHertz.
Semua gelombang elektromagnetik memiliki frekuensi osilasi, panjangnyadigelombang dan amplitudo. Juga, panjang gelombang dan frekuensi adalah besaran terbaliksebanding, oleh karena itu, gelombang frekuensi tinggi seperti sinar-x atau gamma, memiliki panjang yang sangat kecil. Gambar berikut menunjukkan spektrum elektromagnetik dan berbagai rentang gelombang elektromagnetik yang ada, perhatikan:
Karakteristik gelombang elektromagnetik
Beberapa ciri gelombang elektromagnetik :
- Mereka transversal, yaitu, gangguan yang bertanggung jawab untuk memproduksinya terjadi di a arahtegak lurus terhadap arah propagasinya. Dalam gelombang elektromagnetik, medan listrik, medan magnet, dan arah rambat saling tegak lurus;
- Mereka merambat dalam ruang hampa dengan kecepatan yang sama dengan cahaya tampak: 2,99792458.108 MS, dilambangkan dengan huruf c;
- Anda amplitudo menyangkut Anda intensitas, semakin besar amplitudo gelombang elektromagnetik, semakin besar gangguan yang mampu dihasilkannya;
- Mereka tiga dimensi, yaitu, setelah diproduksi, mereka menyebar secara merata ke segala arah;
- Ketika mereka melewati media material, seperti udara atau air, mereka kecepatan propagasi berkurang, sedangkan panjang gelombang meningkat, jadi frekuensi tidak berubah. Fenomena ini dikenal sebagai pembiasan.
Lihat juga: Apa itu gelombang untuk fisika? Periksa latihan dan peta pikiran
Gelombang elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari
Simak beberapa contoh gelombang elektromagnetik yang ada yang banyak digunakan dalam kehidupan kita sehari-hari:
- Gelombang radio: banyak digunakan dalam telekomunikasi. Sinyal radio, televisi dan ponsel berada dalam rentang frekuensi ini;
- Gelombang mikro: mereka juga banyak digunakan dalam telekomunikasi. Router internet nirkabel, yang dikenal sebagai Wi-Fi, menggunakan frekuensi gelombang mikro yang berkisar antara 2,4 GHz dan 5,8 GHz;
- Inframerah: Ini juga dikenal sebagai gelombang panas. Beberapa perangkat keamanan yang dilengkapi dengan night vision dapat mendeteksinya. Inframerah adalah gelombang yang dipancarkan saat menggunakan remote control;
- Cahaya tampak: itu adalah rentang gelombang elektromagnetik yang terletak antara frekuensi 480 THz dan 750 THz.
- Ultraungu: setelah frekuensi tertentu, itu dianggap sebagai radiasi pengion, yaitu gelombang elektromagnetik dengan potensi untuk memulai. elektron molekul, menyebabkan munculnya anomali seluler yang dapat berkembang menjadi a kanker, sebagai contoh. Frekuensi gelombang elektromagnetik ini banyak digunakan oleh para ahli kriminal untuk mendeteksi bahan biologis seperti darah dan air liur; kapasitas ionisasinya juga memungkinkan untuk digunakan untuk sterilisasi peralatan bedah, jarum suntik, wadah, dll .;
- sinarx: tiba di Bumi dalam jumlah kecil karena adanya atmosfer bumi. Gelombang elektromagnetik ini memiliki frekuensi yang sangat tinggi dan daya penetrasi yang besar, sehingga digunakan untuk mendapatkan gambar tulang dan sendi dan untuk pengobatan tumor, melalui memberi radioterapi
Lihat lebih banyak:Sinar-X - radiasi elektromagnetik frekuensi tinggi
- Gamma: diproduksi oleh reaksi nuklir, di mana tingkat energi inti dari atom berbeda. Gelombang ini sangat energik dan memiliki daya penetrasi yang tinggi. Sinar gamma digunakan untuk studi astronomi dan untuk menginduksi reaksi nuklir.
Gelombang elektromagnetik dan materi
Bagaimana gelombang elektromagnetik berinteraksi dengan materi secara langsung tergantung pada frekuensinya. Periksa bagaimana muatan listrik dan partikel lain merespons setiap jenis gelombang:
- ombakdiradio: mempromosikan osilasi kolektif elektron bebas dalam logam, seperti yang terjadi pada antena yang digunakan di radio dan televisi;
- Gelombang mikro: memiliki frekuensi yang mirip dengan frekuensi rotasi molekul air, ini membuat ini jenis gelombang elektromagnetik dapat beresonansi dengan molekul-molekul ini, memanaskannya melalui rotasi;
- Inframerah: mempromosikan getaran molekul, adalah salah satu bentuk utama transmisi panas;
- Cahaya tampak: ia mampu memasok energi dan menggairahkan elektron yang ada dalam molekul;
- Ultraungu: mempromosikan eksitasi elektron tetapi juga dapat menyebabkan ejeksi elektron yang berada di lapisan valensi atom;
- sinar X: mereka mampu merobek elektron dari atom dengan tumbukan elastis antara foton dan atom. Foton ini diserap oleh atom dan dipancarkan kembali pada frekuensi yang lebih rendah;
- sinargamma: mereka dapat menyebabkan eksitasi nuklir, yang mengarah ke disosiasi mereka, tetapi mereka juga dapat menghasilkan pasangan materi dan antimateri, menyebabkan pemusnahan bersama dari partikel-partikel ini.
Oleh Rafael Hellerbrock
guru fisika
Sumber: Sekolah Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/o-que-sao-ondas-eletromagneticas.htm
