GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK (GEM) - PowerPoint

Document Sample
GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK (GEM) - PowerPoint Powered By Docstoc
					    GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK (GEM)
Tujuan Pembelajaran
   Mengenal Gelombang elektromagnetik dan mengetahui sifat-sifatnya
   Mengetahui bagaimana gelombang elektromagnetik terjadi
   Mengetahui pembagian spektrum gelombang elektromagnetik
   Mengetahui hubungan antara frekuensi dan panjang gelombang
    elektromagnetik
   Mengetahui hubungan amplitudo medan magnet dengan amplitudo
    medan listrik pada gelombang elektromagnetik
   Mengetahui hubungan amplitudo medan listrik dan atau medan
    magnet gelombang elektromagnetik dengan energi atau intensitas
    gelombang tersebut
   Mengetahui sistem transmisi gelombang elektromagnetik untuk
    komunikasi
   Mengetahui pemanfaatan gelombang elektromagnetik
Bagaimana alat-alat berikut
        bekerja
Apakah Gelombang Elektromagnetik ??

Gelombang Elektromagnetik
adalah gelombang yang dapat
merambat walau tidak ada medium
       BAGAIMANA “GEM”
         TERJADI ????
               Keberadaan gelombang
               elektromagnetik didasarkan
               pada hipotesis Maxwell “
               James Clark Maxwell ” dengan
mengacu pada 3 fakta relasi antara listrik dan
magnet yang sudah ditemukan :
a. percobaan Oersted yang berhasil membuktikan :
   arus listrik dalam konduktor menghasilkan medan
   magnet disekitarnya (jarum kompas menyimpang
   bila di dekatkan pada kawat yang dialiri arus listrik)
b. percobaan Faraday yang berhasil mebuktikan batang
   konduktor yang menghasilkan GGL induksi pada
   kedua ujungnya bila memotong medan magnet
c. percobaan Faraday yang menunjukkan perubahan
   fluks magnetik pada kumparan menghasilkan arus
   induksi dalam kuparan tersebut
Didasarkan     pada     penemuan     Faraday
“Perubahan      Fluks     magnetik     dapat
menimbulkan medan listrik”         dan arus
pergeseran yang sudah dihipotesakan Maxwell
sebelumnya, maka Maxwell mengajukan suatu
hipotesa baru : “Jika perubahan fluks magnet
dapat menimbulkan medan listrik maka
perubahan Fluks listrik juga harus dapat
menimbulkan medan magnet” Hipotesa ini
dikenal dengan sifat simetri medan listrik
dengan medan magnet.
Bila Hipotesa Maxwell benar, konsekuensinya
perubahan medan listrik akan mengakibatkan medan
magnet yang juga berubah serta sebaliknya dan
keadaan ini akan terus berulang. Medan magnet atau
medan listrik yang muncul akibat perubahan medan
listrik atau medan magnet sebelumnya akan bergerak
(merambat) menjauhi tempat awal kejadian.
Perambatan medan listrik dan medan magnet inilah
yang disebut sebagai gelombang elektromagnetik.
                          Arah rambatan
         E            E              E          E


             B             B                B       B


                 Ilustrasi perambatan gem
Kebenaran Hipotesa Maxwell
tentang adanya gelombang
elektromagnetik        pada
akhirnya dibuktikan oleh “
Heinrich Hertz”
Sketsa gelombang elektromagnetik
Sifat-sifat gelombang elektromagnetik
1. Gelombang elektromagnetik dapat merambat dalam
   ruang tanpa medium
2. merupakan gelombang transversal
3. tidak memiliki muatan listrik sehingga bergerak
   lurus dalam medan magnet maupun medan listrik
4. dapat mengalami pemantulan (refleksi), pembiasan
   (refraksi), perpaduan (interferensi), pelenturan
   (difraksi), pengutuban (polarisasi)
5. Perubahan medan listrik dan medan magnet terjadi
   secara bersamaan, sehingga medan listrik dan
   medan magnet sefase dan berbanding lurus
SPEKTRUM GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
GELOMBANG RADIO
GELOMBANG MIKRO
INFRA MERAH
CAHAYA TAMPAK
ULTRAVIOLET
SINAR - X
SINAR - GAMMA
PERSAMAAN DASAR MAXWELL

   s
        En dA 
                
                 1 q
                     o




s
        Bn   dA  0



c
    E . d   d
                    
                 dt s
                         Bn dA




c
    B . d  o I  o o d
                          dt   
                               s
                                   En dA
Berdasarkan Persamaan Maxwell dapat
            diturunkan :

c       1
        0 0
E           B
x             t
Em
             E  c
Bm            B
Persamaan-persamaan Turunan yang lain

Rapat energi listrik ue  1  E2
                          2  o
                               2
Rapatenergi magnetik um     B
                            2 o
Laju energi/ pointing      S 1 ExB
                               o
                               2          2
                        S E        cB
                             oc        o
Laju energi rata rata atau intensitas
         2        2
        Em      cBmEm Bm
   S           
      2 o c 2o    2 o
                                     2
Rapat energi sesaat u   o E 2B
                                    o
    S  cu