Spektrum elektromagnetik: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
k r2.7.2) (bot Menambah: ckb:شەبەنگی کارۆموگناتیسی |
k →Radiasi inframerah: pembersihan kosmetika dasar |
||
| (39 revisi perantara oleh 26 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 1:
[[Berkas:EM_Spectrum_Properties_id.svg|tepi|ka|387x387px]]
'''Spektrum elektromagnetik''' adalah rentang [[frekuensi]] [[Radiasi elektromagnetik|gelombang elektromagnetik]] dalam semua radiasi elektromagnetik. Pengamatan spektrum elektromagnetik terjadi di dalam [[Sinyal (elektrik)|sinyal]] [[radio]], sinyal [[televisi]], sinyal [[radar]], cahaya tak terlihat, [[Sinar-X|sinar-xX]] dan [[sinar gama]] dengan [[Laju cahaya|kecepatan cahaya]].<ref>{{Cite journal|last=Swamardika, I. B. A.|first=|date=2009|title=Pengaruh Radiasi Gelombang Elektromagnetik terhadap Kesehatan Manusia: Suatu Kajian Pustaka|url=https://ojs.unud.ac.id/index.php/JTE/article/download/1585/931/|journal=Teknologi Elektro|volume=8|issue=1|pages=106|doi=|issn=2503-2372}}</ref> Spektrum elektromagnetik dapat dijelaskan dalam [[panjang gelombang]], [[frekuensi]], atau tenaga per [[foton]]. Spektrum ini secara langsung berkaitan dengan panjang gelombang dikalikan dengan frekuensi, hasilnya [[kecepatan cahaya]], yatiu 300 Mm/s (300 MmHz), energi dari foton sebesar 4.1 feV per Hz, yaitu 4.1μeV/GH dan panjang gelombang dikalikan dengan energi per foton adalah 1.24 μeVm
Spektrum elektromagnetik dapat dibagi dalam beberapa daerah yang terentang dari [[sinar gamma]], gelombang pendek berenergi tinggi
== Jenis radiasi ==
[[Berkas:Electromagnetic-Spectrum.svg|jmpl|456x456px|Spektrum elektromagnetik berdasarkan frekuensi dan panjang gelombang]]
Spektrum elektromagnetik disusun berdasarkan panjang gelombang dengan satuan meter. Kisaran energinya terbagi menjadi energi yang sangat rendah hingga energi yang sangat tinggi. [[Energi]] yang sangat rendah diperoleh pada panjang gelombang tinggi dan frekuensi rendah, seperti gelombang radio. Sedangkan energi yang sangat tinggi diperoleh pada panjang gelombang rendah dan frekuensi tinggi, seperti radiasi sinar-X dan radiasi sinar gamma. Spektrum gelombang elektromagnetik terbagi menjadi tujuh jenis gelombang dengan frekuensi serta panjang gelombang sebagai penentu jenisnya. Kecepatan rambat spektrum elektromgnetik di ruang hampa sama dengan kecepatan cahaya.<ref>{{Cite journal|last=Enny|first=|date=2013|title=Efek Samping Penggunaan Ponsel|url=https://ejournal.undip.ac.id/index.php/gema_teknologi/article/download/8938/7259|journal=Gema Teknologi|volume=17|issue=4|pages=178|doi=}}</ref>
=== Gelombang radio ===
{{Main|Frekuensi radio|Spektrum radio|Gelombang radio}}
Gelombang radio dipancarkan dan diterima oleh [[Antena (radio)|antena]] yang tersusun atas konduktor seperti batang resonator logam. Pada zaman modern seperti sekarang, gelombang radio dapat dihasilkan menggunakan sebuah alat pemancar elektronik yang mengalirkan [[arus listrik]] [[Arus bolak-balik|AC]] menuju antena. [[Elektron]] pada antena kemudian terosilasi hingga menghasilkan [[medan listrik]] dan [[medan magnet]] yang teradiasi dalam bentuk gelombang radio. Sebaliknya, gelombang radio dapat diterima akibat medan listrik dan medan magnet memengaruhi elektron pada antena sehingga menghasilkan arus listrik yang dapat dideteksi oleh penerima radio.<ref>{{Cite book|last=Zitzewitz|first=Paul W.|date=2011-02-01|url=https://books.google.co.id/books?id=qGTkgFZBJZQC&pg=PA145|title=The Handy Physics Answer Book|location=|publisher=Visible Ink Press|isbn=978-1-57859-357-6|pages=145|language=en|url-status=live}}</ref> [[Atmosfer Bumi]] dapat ditembus oleh geombang radio, kecuali lapisan [[ionosfer]] yang dapat memantulkan frekuensi-frekuensi tertentu.
Gelombang radio umumnya digunakan untuk menyampaikan informasi melalui sistem komunikasi radio seperti [[Stasiun radio|penyiaran radio]], [[televisi]], radio dua arah, [[Telepon genggam|ponsel]], [[satelit komunikasi]], dan [[jaringan nirkabel]]. Dalam sistem komunikasi radio, frekuensi radio [[Modulasi|dimodulasi]] bersama sinyal pembawa informasi dengan cara mengubah amplitudo, frekuensi, atau sudut fasenya. Gelombang radio kemudian membawa informasi tersebut menuju penerima informasi. Gelombang radio kemudian didemodulasi untuk mengambil informasi yang dibawanya.<ref>{{Cite book|last=Breithaupt|first=Jim|date=2015-06-18|url=https://books.google.co.id/books?id=wszKDwAAQBAJ&pg=PA251|title=Physics in Context for Cambridge International AS & A Level|location=|publisher=OUP Oxford|isbn=978-0-19-835477-2|pages=251|language=en|url-status=live}}</ref> Gelombang radio juga digunakan untuk sistem navigasi seperti [[Global Positioning System]] (GPS)<ref>{{Cite book|last=Salvemini|first=M.|date=2001-01-01|url=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B0080430767025286|title=International Encyclopedia of the Social & Behavioral Sciences|location=Oxford|publisher=Pergamon|isbn=978-0-08-043076-8|editor-last=Smelser|editor-first=Neil J.|pages=6251–6252|language=en|doi=10.1016/b0-08-043076-7/02528-6|editor-last2=Baltes|editor-first2=Paul B.|url-status=live}}</ref> dan [[sinyal pandu]] navigasi, dan untuk menemukan lokasi objek di kejauhan menggunakan [[radiolokasi]] dan [[radar]].<ref>{{Cite web|last=Woodford|first=Chris|date=2007-08-07|title=How radar works {{!}} Uses of radar|url=http://www.explainthatstuff.com/radar.html|website=Explain that Stuff|access-date=2021-01-22}}</ref>
=== Gelombang mikro ===
{{Main|Gelombang mikro}}
Gelombang mikro adalah gelombang elektromagnetik yang memiliki panjang gelombang antara satu milimeter hingga 30,5 sentimeter, pada pita frekuensi [[Frekuensi super tinggi|SHF]], [[Frekuensi amat tinggi|EHF]], dan sebagian [[Frekuensi ultra tinggi|UHF]]. Aplikasi gelombang mikro biasa dijumpai pada [[oven gelombang mikro]] dan pemanas industri. Gelombang mikro juga menjadi panjang gelombang utama dalam sistem radar, komunikasi satelit, dan jaringan nirkabel seperti [[Wi-Fi|WiFI]].<ref>{{Cite book|last1=Cooper|first1=Chris|last2=Farndon|first2=John|last3=Jackson|first3=Tom|last4=Tipple|first4=Freddy|last5=Young|first5=Emma|date=2006|url=https://books.google.co.id/books?id=acomopX55gwC&pg=PA1002|title=Growing Up with Science|location=|publisher=Marshall Cavendish|isbn=978-0-7614-7505-7|volume=8|pages=1002-1003|language=en|url-status=live}}</ref>
===Radiasi inframerah===
{{Main|Inframerah}}
Radiasi inframerah memiliki frekuensi antara 300 GHz hingga 400 THz dengan panjang gelombang antara 760 nm hingga 1 mm. Dalam kehidupan sehari-hari, radiasi inframerah biasa digunakan pada lampu penghangat dan pemanggang. Radiasi inframerah yang dipancarkan bersamaan dengan kalor dapat dimanfaatkan pada pendeteksi suhu tubuh, temperatur di permukaan Bumi, dan [[Penglihatan malam|kacamata penglihatan malam]].<ref>{{Cite web|last=Lucas|first=Jim|date=27 Februari 2019|title=What Is Infrared?|url=https://www.livescience.com/50260-infrared-radiation.html|website=livescience.com|language=en|access-date=2021-01-23}}</ref>
=== Cahaya tampak ===
{{Main|Cahaya tampak}}
Cahaya tampak adalah bagian dari gelombang elektromagnetik yang paling sensitif bagi [[mata manusia]].<ref name=":0">{{Cite book|last=Stokes|first=Geoffrey|date=2008-04-15|url=https://books.google.co.id/books?id=iFcYVMo8xNQC&pg=PA475|title=Handbook of Electrical Installation Practice|location=|publisher=John Wiley & Sons|isbn=978-1-4051-4767-5|pages=475|language=en|url-status=live}}</ref> Cahaya tampak (dan inframerah dekat) biasanya diserap dan diemisikan oleh elektron pada [[molekul]] atau [[atom]] yang mengalami perpindahan tingkatan energi.<ref>{{Cite book|last=Breithaupt|first=Jim|date=2016-05-05|url=https://books.google.co.id/books?id=ts3KDwAAQBAJ&pg=PA37|title=AQA Physics: A Level Year 1 and AS|location=|publisher=OUP Oxford|isbn=978-0-19-837848-8|pages=36|language=en|url-status=live}}</ref> Hal ini memungkinkan adanya mekanisme kimia yang mendasari penglihatan manusia dan [[fotosintesis]] pada tumbuhan.<ref name=":1">{{Cite web|last=Casiday|first=Rachel|last2=Frey|first2=Regina|date=1998|title=Vision and Light-Induced Molecular Changes|url=http://www.chemistry.wustl.edu/~edudev/LabTutorials/Vision/Vision.html|website=www.chemistry.wustl.edu|access-date=2021-01-23}}</ref>
[[Berkas:Prism-rainbow.svg|jmpl|Ilustrasi sebuah prisma dispersif yang digunakan untuk mendispersikan cahaya putih.]]
Cahaya tampak yang dapat dilihat oleh manusia sebenarnya hanya sebagian kecil dari keseluruhan spektrum elektromagnetik. Hanya radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang antara 380 [[nanometer|nm]] hingga 760 nm dapat dideteksi oleh mata manusia sebagai cahaya tampak.<ref name=":0" /> Warna putih merupakan kombinasi dari cahaya-cahaya tampak yang memiliki panjang gelombang yang berbeda-beda. Oleh karena itu, apabila cahaya putih dilewatkan melalui sebuah prisma, cahaya tersebut akan [[Dispersi|terurai]] menjadi cahaya-cahaya lain dengan warna dan panjang gelombang yang berbeda.<ref>{{Cite book|last=K|first=Kumar, Vijaya|date=2011|url=https://books.google.co.id/books?id=ODJlDwAAQBAJ&pg=PA170|title=Engineering Physics Volume I (For 1st Year of JNTU, Kakinada)|location=|publisher=S. Chand Publishing|isbn=978-81-219-3654-5|pages=170|language=en|url-status=live}}</ref>
Penglihatan manusia tercipta ketika spektrum elektromagnetik yang termasuk pada cahaya tampak dipantulkan oleh suatu objek tertentu. Pantulan cahaya tersebut kemudian mencapai mata manusia dan diproses oleh sistem penglihatan di [[otak]] untuk menentukan [[warna]] dan bayangan objek berdasarkan frekuensi cahaya yang dipantulkan. Setelah proses ini selesai, manusia dapat menentukan objek apa yang dilihatnya beserta warna dan karakteristiknya.<ref name=":1" />
=== Radiasi ultraviolet ===
{{Main|Ultraviolet}}
[[Berkas:Ozone_altitude_UV_graph.svg|ka|jmpl|UV yang lolos, relatif terhadap ketinggian lapisan ozon di atmosfer Bumi.]]
Panjang gelombang sinar ultraviolet (UV) lebih pendek dibandingkan warna ungu pada cahaya tampak, tetapi lebih panjang apabila dibandingkan dengan panjang gelombang sinar-X. UV merupakan radiasi dengan panjang gelombang terpanjang yang mampu mengionisasi atom-atom dengan cara memisahkan elektron dari mereka. Sinar ultraviolet dengan panjang gelombang pendek dan radiasi lainnya yang memiliki panjang gelombang lebih kecil (seperti sinar-X dan sinar gama) merupakan [[radiasi pengion]] yang dapat merusak jaringan makhluk hidup.<ref>{{Cite book|last=Hubar|first=J. Sean|date=2017-05-05|url=https://books.google.co.id/books?id=2kTNDgAAQBAJ&pg=PA4|title=Fundamentals of Oral and Maxillofacial Radiology|location=|publisher=John Wiley & Sons|isbn=978-1-119-12223-4|pages=4|language=en|quote=Ionizing radiation is considered to begin the shorter wavelength ultraviolet rays and the increasingly shorter wavelengths which include x rays and gamma rays.|url-status=live}}</ref>
UV dengan panjang gelombang menengah tidak hanya dapat mengionisasi, tetapi juga membuat molekul menjadi reaktif. Hal ini dapat ditemui pada sel kulit yang rusak akibat paparan radiasi UV hingga mengalami [[sunburn]], penyebab utama [[kanker kulit]]. UV pada panjang gelombang ini juga dapat menyebabkan kerusakan permanen pada molekul [[DNA]] kompleks.<ref>{{Cite book|last=Walsh|first=Phoenix|date=2018-11-26|url=https://books.google.co.id/books?id=KeTEDwAAQBAJ&pg=PA160|title=Lasers and Their Applications|location=|publisher=Scientific e-Resources|isbn=978-1-83947-386-9|pages=160-161|language=en|url-status=live}}</ref>
[[Matahari]] mengemisikan radiasi UV dalam jumlah yang signifikan, termasuk UV dengan panjang gelombang pendek yang dapat membahayakan kehidupan di Bumi. Meskipun demikian, sebagian besar radiasi UV berbahaya ini diserap oleh [[Atmosfer Bumi|atmosfer]] sebelum radiasi tersebut mencapai permukaan Bumi. UV dengan panjang gelombang pendek (tetapi berenergi tinggi) diserap oleh [[nitrogen]], sementara UV dengan panjang gelombang yang lebih panjang diserap oleh oksigen [[Molekul diatomik|diatomik]] di udara. Sebagian besar UV dengan panjang gelombang menengah dihadang oleh [[lapisan ozon]]. Gelombang dari radiasi UV berenergi rendah terlalu panjang untuk dapat diserap oleh dioksigen di udara. Serangkaian penyerapan ini hanya meloloskan kurang dari 3% UV dari cahaya Matahari menuju permukaan Bumi. Sebagian besar UV yang lolos merupakan UV berenergi rendah yang sering disebut sebagai UV-A dan UV-B. Meskipun memiliki energi yang rendah, UV yang lolos ini tetaplah berbahaya.
=== Sinar-X ===
{{Main|Sinar-X}}Sama seperti UV yang memiliki panjang gelombang pendek, sinar-X juga merupakan radiasi pengion. Meskipun demikian, sinar-X memiliki energi yang lebih tinggi sehingga mampu berinteraksi dengan materi melalui [[Penyebaran Compton|efek Compton]]. Sinar-X keras memiliki panjang gelombang yang lebih rendah dibandingkan sinar-X lunak dan mampu menembus beberapa zat. Sifat ini memungkinkan sinar-X untuk digunakan pada perangkat-perangkat seperti pemindai bagasi di bandara<ref>{{Cite web|last=Hodson|first=Richard|date=|title=How does an airport scanner work?|url=https://www.sciencefocus.com/future-technology/how-does-an-airport-scanner-work/|website=BBC Science Focus Magazine|language=en|access-date=2021-01-24}}</ref> dan [[Tomografi terkomputasi|CT scan]].<ref>{{Cite book|last=Lens|first=Al|last2=Nemeth|first2=Sheila Coyne|last3=Ledford|first3=Janice K.|date=2008|url=https://books.google.co.id/books?id=Cphm_fxwvl8C&pg=PA20|title=Ocular Anatomy and Physiology|location=|publisher=SLACK Incorporated|isbn=978-1-55642-792-3|pages=20-21|language=en|url-status=live}}</ref>
Dalam ilmu [[astronomi]], [[piringan akresi]] di sekeliling [[bintang neutron]] dan [[lubang hitam]] dapat diteliti dengan cara mengamati sinar-X yang dipancarkannya. Sinar-X juga dipancarkan oleh [[korona]] dan beberapa tipe [[nebula]]. Meskipun demikian, pengamatan sinar-X astronomis harus dilakukan menggunakan [[teleskop sinar-X]] yang berada luar atmosfer Bumi. Hal ini karena sinar-X tidak mampu menembus atmosfer Bumi dengan baik.<ref name=":2">{{Cite web|last=|first=|date=September 2018|title=X-ray and Gamma-ray Astronomy Observing Platforms|url=https://imagine.gsfc.nasa.gov/observatories/technology/observing_platforms1.html|website=imagine.gsfc.nasa.gov|access-date=2021-01-24}}</ref>
=== Sinar gama ===
{{Main|Sinar gama}}Sinar gama ditemukan oleh [[Paul Ulrich Villard]] pada tahun 1900.<ref>{{Cite journal|last=Gerward|first=Leif|date=1999-12-01|title=Paul Villard and his Discovery of Gamma Rays|url=https://doi.org/10.1007/s000160050028|journal=Physics in Perspective|language=en|volume=1|issue=4|pages=372-375|doi=10.1007/s000160050028|issn=1422-6944}}</ref> Sinar gama merupakan foton yang memiliki energi paling tinggi dan tidak memiliki batas bawah panjang gelombang. Dalam astronomi, sinar gama digunakan untuk meneliti objek atau wilayah berenergi tinggi. Meskipun demikian, sama seperti teleskop sinar-X, penelitian yang melibatkan sinar gama dari [[ruang angkasa]] hanya dapat dilakukan menggunakan teleskop di luar [[atmosfer Bumi]].<ref name=":2" />
Sinar gama juga digunakan oleh [[fisikawan]] untuk memproduksi beberapa [[Radionuklida|radioisotop]]. Radioisotop ini berguna untuk mensterilkan makanan, benih, dan untuk [[Radioterapi|terapi pengobatan kanker]].<ref>{{Cite journal|last=Erramli|first=Hassane|last2=Asri|first2=Jaouad El|date=2019-06-26|title=Gamma Rays: Applications in Environmental Gamma Dosimetry and Determination Samples Gamma-Activities Induced by Neutrons|url=https://www.intechopen.com/books/use-of-gamma-radiation-techniques-in-peaceful-applications/gamma-rays-applications-in-environmental-gamma-dosimetry-and-determination-samples-gamma-activities-|journal=Use of Gamma Radiation Techniques in Peaceful Applications|language=en|volume=|issue=|pages=6-7|doi=10.5772/intechopen.85503}}</ref> Dalam [[kedokteran nuklir]], sinar gama digunakan dalam teknologi [[Tomografi emisi positron|pemindai PET]].<ref>{{Cite book|last=Carli|first=Marcello F. Di|last2=Lipton|first2=Martin J.|date=2007-12-05|url=https://books.google.co.id/books?id=JCQ8V3V1RtoC&pg=PA3|title=Cardiac PET and PET/CT Imaging|location=|publisher=Springer Science & Business Media|isbn=978-0-387-38295-1|pages=3|language=en|url-status=live}}</ref>
== Properti fisik ==
Gelombang elektromagnetik biasanya didefinisikan menggunakan properti fisik [[frekuensi]] ''f'', [[panjang gelombang]] [[Lambda|λ]], atau [[Energi Foton|energi foton]] ''E''. Panjang gelombang berbanding terbalik terhadap frekuensi, contohnya sinar gama yang memiliki panjang gelombang lebih kecil daripada atom tetapi memiliki frekuensi yang besar. Sementara itu, energi foton berbanding lurus terhadap frekuensi gelombang. Hubungan-hubungan di atas dapat dinyatakan sebagai persamaan:<ref>{{Cite book|last=Carlton|first=Richard R.|last2=Adler|first2=Arlene M.|date=2012-01-13|url=https://books.google.co.id/books?id=bcUKAAAAQBAJ&pg=PA35|title=Principles of Radiographic Imaging (Book Only)|location=|publisher=Cengage Learning|isbn=978-1-285-22603-3|pages=35|language=en|url-status=live}}</ref>
: <math>f = \frac{c}{\lambda}, \quad\text{atau}\quad f = \frac{E}{h}, \quad\text{atau}\quad E=\frac{hc}{\lambda},</math>
dengan:
* ''c'' = {{val|299792458|u=m/s}} atau [[Laju cahaya|kecepatan cahaya]] di ruang vakum
* ''h'' = {{val|6.62607055|e=-34|u=J·s}} adalah [[konstanta Planck]].<ref>{{Cite journal|last=Steiner|first=Richard|date=2013-01-01|title=History and progress on accurate measurements of the Planck constant|url=https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0034-4885/76/1/016101|journal=Reports on Progress in Physics|volume=76|issue=1|pages=39|doi=10.1088/0034-4885/76/1/016101|issn=0034-4885|quote=Using other measurements from the Avogadro consortium, but applying the NRC determination, they have an inferred value NRC-NA2011 for h = 6.62607055(21) × 10−34 J s, with 30 × 10−9 relative uncertainity.}}</ref>
Ketika gelombang elektromagnetik berada di medium atau materi tertentu, panjang gelombangnya akan memendek.
[[Spektroskopi]] dapat mendeteksi spektrum elektromagnetik dengan jangkauan yang lebih besar daripada jangkauan penglihatan manusia. Informasi rinci mengenai properti fisik dari suatu objek, gas, atau bahkan [[bintang]] bisa didapatkan melalui perangkat ini. Spektroskop sangat umum digunakan dalam [[astrofisika]] untuk meneliti komposisi dari [[Objek astronomi|benda-benda di langit]].<ref>{{Cite web|last=Montes|first=Cristina|date=19 Juni 2019|title=How do scientists determine the chemical compositions of the planets|url=https://astronomy.com/magazine/ask-astro/2019/06/how-do-scientists-determine-the-chemical-compositions-of-the-planets-and-stars|website=Astronomy.com|language=en|access-date=2021-01-24}}</ref>
== Referensi ==
{{reflist}}
== Pranala luar ==
* {{id}} [http://www.file-edu.com/2012/04/spektrum-elektromagnetik.html Spektrum elektromagnetik] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20120424233854/http://www.file-edu.com/2012/04/spektrum-elektromagnetik.html |date=2012-04-24 }}
{{SpektrumEM}}
[[Kategori:Spektrum elektromagnetik| ]]
[[Kategori:Radiasi elektromagnetik]]
| |||