Radiasi elektromagnetik yang dipancarkan oleh permukaan Bumi adalah

• Mata Pelajaran        : Fisika
• Materi                     : Radiasi Elektromagnetik
• Sub Materi              : à Hipotesis Maxwell

                 à Spektrum gelombang elektromagnetik

                      à Manfaat gelombang elektromagnetik

                à Dampak gelombang elektromagnetik

                      à Sumber radiasi elektromagnetik

• Kelas                      : XII MIPA
• Nama Guru             :  NUR HIDAYATI, S.Pd
• Kompetensi Dasar  : Menganalisis fenomena radiasi elektromagnetik, pemanfaatannyadalam teknologi, dan dampaknya padakehidupan
•                                      Mempresentasikan manfaat dan dampak radiasi elektromagnetik pada kehidupan sehari-hari
• Indikator Pencapaian Kompetensi

Setelah mempelajari bab Radiasi Elektromagnetik, siswa dapat:

1. Menjelaskan hipotesis Maxwell
2. Mendefinisikan gelombang elektromagnetik
3. Menyebutkan sifat gelombang elektromagnetik
4. Menyebutkan Spektrum gelombang elektromagnetik
5. Menyebutkan Manfaat gelombang elektromagnetik
6. Menyebutkan Dampak gelombang elektromagnetik
7. Menyebutkan Sumber radiasi elektromagnetik

HIPOTESIS MAXWELL

Teori maxwell dikemukakan pada 1864, oleh fisikawan Inggris, James Clerk Maxwell, yaitu teori yang menyebutkan bahwa cahaya adalah rambatan gelombang yang dihasilkan oleh kombinasi medan listrik dan medan magnetik. Gelombang yang dihasilkan oleh medan listrik dan medan magnetik ini disebut gelombang elektromagnetik.

Gelombang EM adalah gelombang yang tidak memerlukan medium dalam perambatannya dan arah rambatnya tidak ditentukan oleh medan listrik maupun medan  magnet. gelombang EM merupakan gelombang transversal yang dapat merambat di ruang hampa.

Gelombang EM mengalami

• Pemantulan (refleksi)
• Pembiasan (refraksi)
• interferensi (perpaduan)
• difraksi (pelenturan)

Maxwell mengemukakan sebuah hipotesis yang berbunyi “perubahan medan magnet dapat menimbulkan medan listrik dan sebaliknya perubahan  medan listrik dapat menimbulkan medan magnet”

Hipotesis yang dikemukakan Maxwell mengacu pada dasar hukum tentang listrik magnet seperti:

1. Hukum Coulomb : muatan listrik dapat menghasilkan medan listrik di sekitarnya
2. Hukum Bio Savart dan Hukum Ampere : Arus listrik atau muatan listrik yang mengalir dapat menghasilkan medan magnet di sekitarnya
3. Hukum Faraday : perubahan medan magnet dapat menghasilkan medan listrik, dan perubahan medan listrik dapat mmenghasilkan gaya gerak listrik (GGL) induksi

SIFAT GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

Bentuk gelombang elektromagnetik hampir sama seperti bentuk gelombang transversal pada umumnya, namun pada gelombang ini terdapat muatan energi listrik dan magnetik dimana medan listrik (E) selalu tegak lurus terhadap medan magnet (B) yang keduanya menuju ke arah gelombang seperti yang dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

• Tidak memerlukan media rambat
• Termasuk gelombang transversal dan memiliki sifat yang sama seperti gelombang transversal
• Tidak membawa massa, namun membawa energi
• Enegi yang dibawa sebanding dengan besar frekuensi gelombang
• Medan listrik (E) selalu tegak lurus terhadap medan magnet (B) dan sefase
• Memiliki momentum
• Dibagi menjadi beberapa jenis tergantung frekuensinya (atau panjang gelombangnya)

SPEKTRUM GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang memiliki muatan energi listrik dan magnet tanpa memerlukan media rambat. Spektrum gelombang elektromagnetik terdiri dari gelombang radio, gelombang mikro, sinar inframerah, cahaya tampak, sinar ultraviolet, sinar-X, dan sinar Gamma.

Gelombang elektromagnetik meliputi cahaya, gelombang radio, sinar X, sinar gamma, mikro gelombang, dan lain-lain. Berbagai gelombang elektromagnetik hanya berbeda dalam panjang gelombang dan frekuensinya. Lihat tabel di bawah untuk memberikan gambaran mengenai jenis-jenis spektrum gelombang elektromagnetik yang biasanya berhubungan dengan berbagai interval frekuensi dan panjang gelombang. Interval ini sering tidak terdefinisikan secara benar dan kadang-kadang tumpang-tindih. Misalnya, gelombang elektromagnetik yang kira-kira 0,1 nm biasanya disebut sinar X, tetapi jika gelombang ini berasal dari radioaktivitas nuklir, disebut sinar gamma.

Mata manusia peka terhadap radiasi atau gelombang elektromagnetik dari kira-kira 400 hingga 700 nm (nanometer), suatu jangka yang disebut cahaya tampak. Gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang yang sedikit kurang dari gelombang cahaya tampak disebut sinar ultraviolet yang umumnya berasal dari matahari, dan gelombang dengan panjang gelombang yang sedikit lebih panjang daripada gelombang cahaya tampak disebut gelombang inframerah. Tidak ada batas pada panjang gelombang elektromagnetik; dengan kata lain, semua panjang gelombang (atau frekuensi) secara teoritis mungkin.

MANFAAT GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

Perbedaan pada panjang gelombang berbagai jenis gelombang elektromagnetik sangat penting. Seperti kita ketahui, perilaku gelombang sangat bergantung pada ukuran relatif panjang gelombang. Oleh karena perbedaan panjang gelombang yang menyebabkan perbedaan perilaku tiap jenis gelombang, gelombang elektromagnetik dimanfaatkan secara luas dengan tujuan pemanfaatan yang berbeda-beda tergantung jenis gelombangnya. Selain itu, panjang gelombang dan frekuensi juga penting dalam menentukan jenis interaksi antara gelombang elektromagnetik dengan materi.

Berikut ini berbagai manfaat yang berasal dari berbagai jenis gelombang elektromagnetik:

• Sinar X memiliki panjang gelombang yang sangat pendek dan frekuensi yang tinggi, dapat dengan mudah menembus banyak bahan yang tak tertembus oleh gelombang cahaya dengan frekuensi lebih rendah yang diserap oleh bahan tersebut. Sinar X dipakai dokter untuk melihat organ dalam tubuh seperti tulang untuk mendiagnosa pasien. Berkat adanya sinar X, dokter tidak dapat melihat organ dalam tubuh pasien tanpa perlu melakukan pembedahan. Selain itu, sinar X juga dipakai di Bandara penerbangan untuk melihat isi tas/koper penumpang tanpa harus membukanya sehingga proses antrian dapat berlangsung dengan cepat.
• Gelombang mikro memiliki panjang gelombang yang berorde beberapa centimeter dan frekuensi yang mendekati frekuensi resonansi alami molekul air dalam zat padat dan cairan. Dengan demikian gelombang mikro dapat dengan mudah diserap oleh molekul air dalam makaman, yang merupakan mekanisme pemanasan dalam pemanggang gelombang mikro, contohnya adalah oven microwave.
• Sinar inframerah tidak dapat dilihat namun dapat dideteksi diatas spektrum cahaya merah yang biasanya dipakai untuk memindahkan satu bentuk enegi yang tidak terlalu besar. Sinar inframerah dipakai pada konsol gim atau berbagai jenis remote sehingga pengguna tidak memerlukan media kabel untuk mentransmisikan data dalam bentuk energi.
• Gelombang radio memiliki rentang yang cukup besar. Gelombang radio dimanfaatkan guna mentransmisikan sinyal untuk jarak yang sangat jauh yang tidak bisa dicapai oleh gelombang inframerah, akan tetapi besar energi yang ditransmisikan tidak sebesar yang dapat ditransmisikan oleh gelombang inframerah. Gelombang radio dipakai oleh stasiun TV, Radio, dan lainnya untuk mentransmisikan sinyal komunikasi. Selain itu gelombang radio dipakai oleh radar untuk memberitahu posisi benda-benda di atas permukaan bumi. Gelombang radio juga dipakai untuk pencitraan satelit ke bumi untuk membuat peta 3 dimensi.

Selain memiliki dampak yang buruk radiasi elektromagnetik juga memiliki manfaaat yang sangat membantu kehidupan manusia.

1. Gelombang Radio untuk komunikasi radio, satelit, dan lain hal

2. Gelombang Micro

• Pemanas microwave
• Komunikasi radar
• Gelombang radar

3. Gelombang Inframerah

• Remote control
• Terapi fisik
• Topografi derah dan alam
• Memotret dalam kabut

4. Sinar Tampak

• Membantu penglihatan mata
• Penggunaan sinar laser

5. Sinar Ultraviolet

• Keaslian tanda tangan di bank
• Fotosintesis tumbuhan
• Pembentukan vitamin D

6. Sinar X

• Memeriksa barang di bandara
• Analisis struktur bahan
• Memotret organ dalam kedokteran
• Mendeteksi keretakan pada logam

7. Sinar Gamma

• Terapi kanker
• Sterilisasi makanan
• Pembuatan varietas tanaman unggul
• Mendeteksi keretakan
• Mengurangi populasi hama

BAHAYA RADIASI ELEKTROMAGNETIK

Radiasi elektromagnetik adalah kombinasi medan magnet dan medan listrik yang berosilasi dan merambat melalui ruang dan membawa seberkas energi dari suatu tempat. Cahaya tampak ataupun cahaya matahari merupakan salah satu bentuk radiasi elektromagnetik.

Sudah banyak jurnal dan berita yang membahas bahaya dari radiasi elektromagnetik. Kita telah mengerti bahwa berbagaialat elektronik kita memancarkan radiasi elektromagetik.

1. Laptop dan perangkat Wifi

Perangkat ini ternyata selain memberi manfaat yang sangat banyak juga berbahaya untuk kesehatan kita. Beberapa bahaya yang ditimbulkan radiasi elektromagnetik ialah

• Menyebabkan nyeri kepala
• Insomnia
• Mual mual
• Kerusakan kromosom
• Mengurangi konsentrasi
• Menurunkan memori otak
• Memicu kanker

2. Handphone

Sudah banyak penelitian tentang bahaya radiasi elektromagnetik dari HP. Terdapat 4 akibat yang terkenal.

• Mengurangi produksi sperma

Bagi para pria sebaiknya berhati hati dengan bahaya ini. Sperma menjadi tidak subur dan menyebabkan turunnya prosentasi melahirkan keturunan.

Sebaiknya bagi mereka menghindari radiasi elektromagnetik HP berlebihan. Hal ini dapat mengganggu pembentukan janin dalam kandungan. Menyebabkan perilaku hiperaktif pada anak dan mengurangi daya ingat.

• Mengganggu ingatan manusia

Saat kalian melakukan telfon disitulah HP akan mencari sinyal terus menerus dan menyebabkan kalian terpapar radiasi terus menerus. Bagi anda sering menelfon dalam waktu lama dan kontinyu usahakan menggunakan headset atau loudspeaker agar tidak begitu dekat dengan telinga.

Penggunaan ponsel jangka waktu lama dan kontinu dapat menyebabkan kanker otak. Radiasi ponsel dikategorikan seperti zat karsino genik berbahaya seperti kloroform, asap knalpot, dan timbal. Otak manusia dapat dengan mudah teradiasi apabila anda menggunakan ponsel dalam jangka waktu yang lama danterus-menerus.

3. Komputer

Perangkat komputer juga sering kita gunnakan dan menyebabkan berbagai bahaya yang akan timbul antara lain:

• Rabun mata
• Katarak
• Epilepsi

Kita dapat mengurangi atau mencegah dampak tersebut dengan cara, sebagai berikut:

• Istirahat selama 5 menit untuk melihat lingkungan luar seperti pohon hijau atau objek yang jarak oandangnya cukup jauh setelah beraktivitas di depan computer selama50 menit.
• Gunakan monitor LCD untuk mengurangi paparan radiasi
• Atur jarak pandang anda dengan monitor sekurang kurangnya 40-60 cm

4. Televisi

Televisi merupakan piranti yang sering digunakan sebagai tempat berkumpul dan bercengkrama bersama keluarga tercinta.

Tanpa kita sadari ternyata televisi juga memiliki dampakyang tidak baik bagi kesehatan.Sinar biru yang dihasilkan oleh layar televise dapat menimbulkan luka foto kimia pada retina mata.

SUMBER PENGHASIL RADIASI ELEKTROMAGNETIK

Kita sebenarnya telah membahas berbagai alat yang dapat memancarkan atau menghasilkan radiasi elektromagnetik.

Akan tetapi kita akan membahas lebih dalam dimanaperangkat perangkat yang kita bahas dapat menghasilkan radiasi elektromagnetik. Mari tetap simak pembahasanini ya.

1. Osilassi listrik
2. Sinar mataharià menghasilkan sinar inframerah
3. Lampu merkuri à menghasilkan ultra violet
4. Penembakan elektron dalam tabung hampa pada keping logam à menghasilkan sinar X (digunakan untuk rontgen).

• Evaluasi
  1. Sebutkan urutan spektruk gelombang elektromagnetik dari energi foton terbesar!
  2. Sebutkan perbedaan AM dan FM!
  3. Sebutkan perbedaan UV A dan UV B!
  4. Untuk penderita Covid-19 kapan waktu yang terbaik untuk berjemur? jelaskan!
  5. Kenapa bayi dianjurkan untuk berjemur? Kapan waktu yang baik untuk menjemur bayi?
  6. Menurutmu, bagaimana cara agar kamu terhindar dari radiasi HP?

Damari, Ari. 2019. Bupena Fisika. Jakarta: Erlangga

https://ardra.biz/topik/gelombang-elektromagnetik-pengertian-bukti-hipotesis-maxwell-percobaan-hertz-jenis-penggunaan-spektrum-contoh-soal-rumus-perhitungan/

https://www.google.com/search?q=spektrum+gelombang+elektromagnetik&source=lmns&bih=575&biw=657&safe=strict&hl=id&sa=X&ved=2ahUKEwiDrovFsoLuAhWPyHMBHWsFBukQ_AUoAHoECAEQAA