Kelas 1 SMA Fisika Joko Sumarno

antena
B.
arah
perambatan
Gambar 8.3 Kuat medan listrik
dan medan magnet.
Pancaran elektromagnetik
membentuk seluruh spektrum
gelombang yang panjangnya
berbeda-beda. Cahaya merah
misalnya, mempunyai panjang
gelombang kira-kira 650 nanometer
(1 nanometer = 10 -9 m).
190 Fisika X untuk SMA/MA
Nilai E dan B pada medan radiasi diketahui berkurang
terhadap jarak dengan perbandingan 1/r. Energi yang
dibawa oleh gelombang elektromagnetik (gelombang pada
umumnya) sebanding dengan kuadrat amplitudo (E 2 atau
B 2 ), sehingga intensitas gelombang berkurang sebanding
dengan 1/r 2 .
Bila ggl sumber berubah secara sinusoidal, kuat medan
listrik dan medan magnet pada medan radiasi juga akan
berubah secara sinusoidal. Sifat sinusoidal gelombang
elektromagnetik ditunjukkan pada Gambar 8.3, yang
menunjukkan kuat medan yang digambarkan sebagai fungsi
posisi. Arah getaran B dan E tegak lurus satu sama lain, dan
tegak lurus terhadap arah rambatannya. Gelombang ini
disebut gelombang elektromagnetik (EM). Gelombang
elektromagnetik termasuk jenis gelombang transversal.
Gelombang elektromagnetik dihasilkan oleh muatan
listrik yang berosilasi, yang mengalami percepatan. Secara
umum dapat dikatakan bahwa muatan listrik yang
dipercepat menimbulkan gelombang elektromagnetik.
Kecepatan atau cepat rambat gelombang elektromagnetik
di udara atau ruang hampa dirumuskan:
v = å 0ì 0 ........................................................... (8.1)
Persamaan (8.1) tersebut, diturunkan sendiri oleh
Maxwell, kemudian dengan memasukkan nilai dari
-12
å0 = 8,
85×
10 C 2 /M.m2 -7
, danμ 0 = 4 π×
10 N.s 2 /C 2 didapatkan:
1
v =
å ì
0 0
= 2,99792458 × 108 m/s ≈ 3,00 × 108 m/s ..... (8.2)
Nilai v ≈ 3,00 × 108 m/s tersebut sama dengan laju
cahaya yang diukur. Di mana ε 0 adalah tetapan permitivitas
ruang hampa dan μ 0 adalah tetapan permeabilitas
ruang hampa.
Cahaya sebagai Gelombang Elektromagnetik dan
Spektrum Elektromagnetik
Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan
Maxwell, kecepatan gelombang elektromagnetik di ruang
hampa adalah sebesar 3 × 10 8 m/s, yang nilainya sama
dengan laju cahaya terukur. Hal ini membuktikan bahwa
cahaya merupakan gelombang elektromagnetik. Pernyataan
Maxwell diperkuat oleh Heinrich Hertz (1857 -
1894).