Penemuan Gelombang Elektromagnetik

Keberadaan gelombang elektromagnetik didasarkan pada hipotesis Maxwell  “James Clark Maxwell ” dengan mengacu pada 3 fakta relasi antara listrik dan magnet yang sudah ditemukan oleh para ilmuwan sebelumnya. Beberapa percobaan awal mngenai hubungan antara listrik dan magnet adalah :

  1. 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)
  2. Percobaan Faraday yang berhasil mebuktikan batang konduktor yang menghasilkan GGL induksi pada kedua ujungnya bila memotong medan magnet.
  3. 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.

Pembahasan yang lebih lengkap mengenai penemuan gelombang elektromagnetik, akan dibahas pada sub-pembahasan berikut beserta biogarfi ilmuwan yang berperan dalam sejarah penemuan gelombang elektromagnetik.

Sejarah Penemuan Gelombang Elektromagnetik

1. MICHAEL FARADAY 1791-1867

Listrik merupakan penemuan yang sangat penting dalam perkembangan peradaban manusia selanjutnya. Penemuan listrik merupakan awal dari penemuan-penemuan penting selanjutnya, seperti gelombang elektromagnetik yang merupakan konsep dasar penemuan radio, televisi dan handphone. Tahun 1791-1867 disebut sebagai abad listrik. Setiap aspek kehidupan manusia hampir seluruhnya membutuhkan listrik. Penggunaan listrik tersebar sangat luas dan hamper seluruh teknologi yang ada saat ini membutuhkan listrik.

Beberapa  tokoh yang turut berperan dalam hal kelistrikan adalah : Charles Augustine de Coulomb, Count Alessandro Volta, Hans Christian Oersted dan Andre Marie Ampere. Mereka adalah ilmuwan terbaik di bidang listrik. Namun, ilmuwan yang memiliki peran penting dalam hal kelistrikan adalah ilmuwan yang berasal dari Inggris, Michael Faraday dan James Clerk Maxwell. Penemuan keduanya saling berkaitan satu sama lain dan saling melengkapi, meskipun keduanya  tidak berada dalam satu tim.

Michael Faraday lahir pada tahun 1791 di Newington, Inggris. Berasal dari keluarga kurang mampu dan lebih banyak  belajar secara autodidak. Di usia empat belas tahun Michael Faraday menjadi pegawai yang bertugas menjilid dan menjual buku. Kesempatan inilah yang digunakan olehnya untuk membaca buku. Ketika usianya menginjak dua puluh tahun, Michael Faraday mengunjungi ceramah-ceramah yang diberikan oleh ilmuwan Inggris kenamaan Sir Humphry Davy. Faraday terpesona dan ternganga-nganga. Michael Faraday menulis surat kepada Davy hingga akhirnya Davy bersedia untuk menerimanya  sebagai asisten. Hanya dalam tempo beberapa tahun, Faraday sudah membuat beberapa penemuan baru atas hasil kreasinya sendiri. Meskipun Michael Faraday tidak mempunyai latar belakang yang memadai di bidang matematika, namun beliau adalah seorang ahli ilmu alam.

Penemuan Faraday pertama yang penting di bidang listrik terjadi pada tahun 1821. Dua tahun sebelumnya Oersted telah menemukan bahwa jarum magnit kompas biasa dapat menyimpang jika arus listrik dialirkan dalam kawat yang tidak berjauhan. Hal ini membuat Michael Faraday menyimpulkan bahwa, jika magnit didekatkan, yang akan bergerak adalah kawat yang dialiri listrik. Bekerja atas dasar dugaan ini, Michael Faraday berhasil membuat suatu skema yang jelas dimana kawat akan terus-menerus berputar berdekatan dengan magnit sepanjang arus listrik dialirkan ke kawat. Sesungguhnya penemuan ini Faraday merupakan  motor listrik pertama, suatu skema pertama penggunaan arus listrik untuk membuat sesuatu benda bergerak. Meskipun masih sangat primitif, penemuan Michael Faraday ini merupakan “nenek moyang” dari semua motor listrik yang digunakan dunia saat ini.

Penemuannya berupa penggunaan arus listrik untuk membuat benda bergerak adalah pembuka jalan yang luar biasa untuk penemuan-penemuan motor listrik selanjutnya. Namun kegunaan praktisnya masih terbatas karena belum ada metode untuk menggerakkan arus listrik selain dari baterei kimiawi sederhana yang ada pada saat itu. Faraday yakin, pasti ada suatu cara penggunaan magnit untuk menggerakkan listrik, dan beliau terus-menerus mencari jalan bagaimana menemukan metode tersebut. Kini, magnit yang tak berpindah-pindah tidak mempengaruhi arus listrik yang berdekatan dengan kawat. Tetapi di tahun 1831, Faraday menemukan bahwa bilamana magnit dilalui lewat sepotong kawat, arus akan mengalir di kawat sedangkan magnit bergerak. Keadaan ini disebut “pengaruh elektro magnetik,” dan penemuan ini disebut “Hukum Faraday” dan pada umumnya dianggap penemuan Faraday yang terpenting dan terbesar.

Hukum Faraday merupakan penemuan yang monumental, berdasarkan dua alasan berikut. Pertama, “Hukum Faraday” mempunyai arti penting yang mendasar dalam hubungan dengan pengertian teoritis tentang elektromagnetik. Kedua, elektromagnetik dapat digunakan untuk menggerakkan secara terus-menerus arus aliran listrik seperti diperagakan sendiri oleh Faraday lewat pembuatan dinamo listrik pertama. Meski generator tenaga pembangkit listrik kita untuk mensuplai kota dan pabrik dewasa ini jauh lebih sempurna ketimbang apa yang diperbuat Faraday, tetapi kesemuanya berdasar pada prinsip serupa dengan pengaruh elektromagnetik.

Faraday juga memberi sumbangan di bidang kimia. Beliau membuat rencana mengubah gas menjadi cairan, beliau menemukan berbagai jenis zat kimia, termasuk benzene. Karyanya yang lebih penting adalah usahanya di bidang elektrokimia (penyelidikan tentang akibat kimia terhadap arus listrik). Penyelidikan Faraday dengan ketelitian tinggi menghasilkan dua hukum “elektrolysis” yang merupakan dasar dari elektrokimia. Beliau juga mempopulerkan banyak sekali istilah yang digunakan dalam bidang elektrokimia seperti: anode, cathode, electrode dan ion.

Faraday juga memperkenalkan ke dunia fisika gagasan penting mengenai garis magnetik dan garis kekuatan listrik. Dengan penekanan bahwa bukan magnit sendiri melainkan medan diantaranya, dia menolong mempersiapkan jalan untuk pelbagai macam kemajuan di bidang fisika modern, termasuk pernyataan Maxwell tentang persamaan antara dua ekspresi lewat tanda (=) seperti 2x + 5 = 10. Faraday juga menemukan, jika perpaduan dua cahaya dilewatkan melalui bidang magnit, perpaduannya akan mengalami perubahan. Penemuan ini punya makna penting khusus, karena ini merupakan petunjuk pertama bahwa ada hubungan antara cahaya dengan magnit.

Faraday bukan cuma cerdas tetapi juga tampan dan punya gaya sebagai penceramah. Tetapi, dia sederhana, tak ambil peduli dalam hal kemasyhuran, duit dan sanjungan. Dia menolak diberi gelar kebangsawanan dan juga menolak jadi ketua British Royal Society. Hidup perkawinannya panjang dan berbahagia, cuma tak punya anak. Dia tutup usia tahun 1867 di dekat kota London.

Ringkasan Hidup dan Beberapa Karya Michael Faraday

  • 22 Sept 1791 Michael Faraday dilahirkan di daerah dekat London, Inggris.
  • 27 Okt 1813 Bersama Humphrey Davy menyelidiki teorinya tentang aktivitas vulkanik.
  • 1821 Menggambarkan prinsip dinamo.
  • 1821 Menemukan motor listrik pertama.
  • 1821 Meneliti medan magnet di sekeliling konduktor.
  • 1823 Mencairkan gas klorin.
  • 1831 Menemukan induksi elektromagnetik.
  • 1831 Meneliti tentang magnet bergerak menyebabkan arus listrik.
  • 1831 Menemukan garis gaya magnet.
  • 1831 Menemukan dinamo listrik.
  • 1831 Menemukan transformer listrik.
  • 1831 Membuat hukum tentang induksi.
  • 1832 Menjelaskan hukum tentang elektrolisis dan mengambil istilah “ion” untuk partikel yang diyakini bertanggung jawab dalam membawa arus.
  • 1833 Mengembangkan hukumnya dalam bidang elektrolisis.
  • 1845 Meneliti rotasi cahaya terpolarisasi oleh medan magnet.
  • 1845 Menemukan bahwa perambatan cahaya pada materia dapat dipengaruhi oleh medan magnet eksternal.
  • 1850 Memperbaiki penelitiannya yang gagal untuk mencari hubungan antara gravitasi dan medan elektromagnetik.
  • 25 Agust 1867 Ia meninggal di Inggris sebagai ahli kimia dan fisika yang berkontribusi dalam kemajuan ilmu pengetahuan.

 

2. JAMES CLERK MAXWELL 1831-1879

 

Maxwell dilahirkan di Edinburgh, Skotlandia, tahun 1831.  Dia teramatlah dini berkembang: pada usia lima belas tahun dia sudah mampu mempersembahkan sebuah kertas kerja ilmiah kepada “Edinburgh Royal Society.” Dia masuk Universitas Edinburgh dan tamat Universitas Cambridge. Kawin, tetapi tak beranak. Maxwell umumnya dianggap teoritikus terbesar di bidang fisika dalam seluruh masa antara Newton dan Einstein. Kariernya yang cemerlang berakhir terlampau cepat karena dia meninggal dunia tahun 1879 akibat serangan kanker, tak berapa lama sehabis merayakan ulang tahunnya yang ke-48.

James Clark Maxwel juga merupakan ilmuan yang telah menelusuri keterkaitan antara gejala kelistrikan  dan kemagnetan dengan bertitik tolak pada dasarnya pengetahuan yang sudah ada pada saat itu yaitu:

  1. Muatan listkik dapat menimbulkan medan listrik di sekitarnya besarnya kekuatan medan   listrik ini dapat diperlihatkan oleh hokum Coulomb.
  2. Arus listrik atau mauatan listrik yang mengalir dapat menghasilkan medan magnet di sekitanya. Besarnya kekuatan medan listrik magnet diperlihatkan olrh hokum BiotSafart.
  3. Perubahan medan magnet dapat menghasilkan medan listrik yang dapat dijelaskan oleh hukum Faraday.

 

Dasar teori dari perambatan gelombang elektromagnetik pertama kali dijelaskan pada 1873 oleh James Clerk Maxwell dalam papernya di Royal Society mengenai teori dinamika medan elektromagnetik (bahasa Inggris: A dynamical theory of the electromagnetic field), berdasarkan hasil kerja penelitiannya antara 1861 dan 1865.

Fisikawan Inggris kesohor James Clerk Maxwell ini terkenal melalui formulasi empat pernyataan yang menjelaskan hukum dasar listrik dan magnit.

Kedua bidang ini sebelum Maxwell sudah diselidiki lama sekali dan sudah sama diketahui ada kaitan antar keduanya. Namun, walau pelbagai hukum listrik dan kemagnitan sudah diketemukan dan mengandung kebenaran dalam beberapa segi, sebelum Maxwell, tak ada satu pun dari hukum-hukum itu yang merupakan satu teori terpadu. Dalam dia punya empat perangkat hukum yang dirumuskan secara ringkas (tetapi punya bobot tinggi), Maxwell berhasil menjabarkan secara tepat perilaku dan saling hubungan antara medan listrik dan magnit. Dengan begitu dia mengubah sejumlah besar fenomena menjadi satu teori tunggal yang dapat dijadikan pegangan. Pendapat Maxwell telah jadi anutan pada abad sebelumnya secara luas baik di sektor teori maupun dalam praktek ilmu pengetahuan.

Nilai terpenting dari, pendapat Maxwell yang baru itu adalah banyak persamaan umum yang bisa terjadi dalam semua keadaan. Semua hukum-hukum listrik dan magnit yang sudah ada sebelumnya dapat dianggap berasal dari pendapat Maxwell, begitu pula sejumlah besar hukum lainnya, yang dulunya merupakan teori yang tidak dikenal. Dari pendapat Maxwell ini dapat diperlihatkan betapa pergoyangan bolak-balik bidang elektromagnetik secara periodik adalah sesuatu hal yang bisa terjadi. Gerak bolak-balik seperti pendulum ini disebut gelombang elektromagnetik, yang bilamana sekali digerakkan akan menyebar terus hingga angkasa luar. Dari pendapat-pendapat ini mampu menunjukkan bahwa kecepatan gelombang elektromagnetik itu mencapai sekitar 300.000 kilometer (186.000 mil) per detik. Maxwell mengetahui bahwa ini sama dengan ukuran kecepatan cahaya. Dari sudut ini dia dengan tepat mengambil kesimpulan bahwa cahaya itu sendiri terdiri dari gelombang elektromagnetik.

Maxwell mengemukakan bahwa laju perubahan medan listrik sangat mempengaruhi besar magnet yang dibangkitkan dan sebaliknya.  Akan dibangkitkan suatu medan magnet jika terjadi perubahan medan listrik.  Perubahan medan listrik ini akan menghasilkan medan magnet yang berubah-ubah terhadap waktu dan demikian seterusnya terjadi proses berantai pembentukan medan magnet dan medan listrik yang merambat ke segala arah.  Kemudian, Maxwell mengemukakan pula bahwa perubahan medan listrik dan medan magnet akan menghasilkan suatu gelombang medan listrik dan gelombang medan magnet yang dapat menyebar dan merambat dalam ruang disebut sebagai gelombang elektro magnetik.  Pembuktiannya dengan dua batang konduktor dihubugkan dengan sebuah baterai melalui sebuah saklar.  Setelah saklar ditutup, batang atas segera bermuatan positif dan batang bawah bermuatan negative serta garis medan listrik segera terbentuk selama muatan mengalir maka arus listrik juga mengalir dengan arah  sesuai dengan anak panah.  Akibatnya, suatu medan magnet (B) akan di hasilkan dengan arah tegak lurus bidang kertas.  Contoh sederhana ini dapat membarikan gambaran tentang terbentuknya medan magnet dan medan listrik dengan tahapan proses sebagai berikut:

  1. Muatan listrik akan menimbulkan medan listrik (E)
  1. Perubahan medan listrik akan menimbulkan medan magnet yang besarnya berubah-ubah terhadap waktu (B)

Maxwell juga telah melakukan perhitungan tentang kecepatan  rambat gelombang elektromagnetik.  Kecepatan rambat ini ditentukkan oleh dua besaran yaitu permitivitas listrik (e) dan permeabilitas magnet (m)  medium yang dilewatinya.  Jika mediumnya adalah ruang hampa  maka cepat rambat gelombang elektromagnetik memenuhi persamaan:

 

 

 

 

 

 

 

 

Selain dapat bergerak dengan kecepatan tinggi, gelombang elektromagnetik juga menunjukan gejala pemantulan, pembiasan, pelenturan, dan polarisasi seperti yang terjadi pada cahaya.  Maxwell, berkesimpulan bahwa cahaya adalah gelombang elektromagnetik.

Beberapa tahun setelah meninggalnya Maxwell, seorang ilmuwan jerman H. Rudolph Hertz (1857-1894) pada tahun 1887 berhasil melakukan percobaan yang menunjukan gejala perambatan gelombang elektromagnetik.

 

c  =  ¦  l

Rumus :

 

 

Keterangan:

c= cepat rambat gelombang (3 X 108 m/s)

¦= frekuensi gelombang  (Hz)

l= panjang gelombang (m)

Beberapa karya James Clerk Maxwell

James Clerk Maxwell pertama kali menulis hukum magnetisme dan kelistrikan dalam rumus matematis. Pada tahun 1864, ia membuktikan bahwa gelombang elektromagnetik ialah gabungan dari osilasi medan listrik dan magnetik. Maxwell mendapati bahwa cahaya ialah salah satu bentuk radiasi elektromagnetik. Ia juga membuka pemahaman tentang gerak gas, dengan menunjukkan bahwa laju molekul-molekul di dalam gas bergantung kepada suhunya masing-masing.

Meski kemasyhuran Maxwell yang paling menonjol terletak pada sumbangan pikirannya yang dahsyat di bidang elektromagnetik dan optik, dia juga memberi sumbangan penting bagi dunia ilmu pengetahuan di segi lain termasuk teori-teori astronomi dan termodinamika (penyelidikan ihwal panas). Salah satu minat khususnya adalah teori kinetik tentang gas. Maxwell menyadari bahwa tidak semua molekul gas bergerak pada kecepatan sama. Sebagian lebih lambat, sebagian lebih cepat, dan sebagian lagi dengan kecepatan yang luar biasa. Maxwell mencoba rumus khusus menunjukkan bagian terkecil molekul bergerak (dalam suhu tertentu) pada kecepatan yang tertentu pula. Rumus ini disebut “penyebaran Maxwell,” merupakan rumus yang paling luas terpakai dalam rumus-rumus ilmiah, dan mengandung makna dan manfaat penting pada tiap cabang fisika.

Pendapat Maxwell bukan semata merupakan hukum dasar dari kelistrikan dan kemagnitan, tetapi juga sekaligus merupakan hukum dasar optik. Sesungguhnya, semua hukum terdahulu yang dikenal sebagai hukum optik dapat dikaitkan dengan pendapatnya, juga banyak fakta dan hubungan dengan hal.
3. HEINRICH RUDOLF HERTZ

 

 

 


Nama                                      : Heinrich Rudolf Hertz

Tempat, tanggal lahir              : Hamburg, Jerman 22 Februari 1857

Meninggal                               : Bonn, Jerman 1 Januari 1894

Alamat                                    : Jerman

Kebangsaan                             : Jerman

Keahlian                                  : Fisika dan teknik elektro

Institusi:                                  : University of Kiel

University of Karlsruhe

University of Bonn

Almamater                              : University of Munich

University of Berlin

PA Hermann von Helmholtz

Pada 1878 David E. Hughes adalah orang pertama yang mengirimkan dan menerima gelombang radio ketika dia menemukan bahwa keseimbangan induksinya menyebabkan gangguan ke telepon buatannya. Dia mendemonstrasikan penemuannya kepada Royal Society pada 1880 tapi hanya dibilang itu cuma merupakan induksi.

Sekitar abad ke 19, Maxwell menyatakan persamaan nya yang cukup mengejutkan dunia Fisika. Salah satunya menyatakan adanya gelombang elektromagnetik. Namun, saat itu belum dapat dibuktikan. Karna itu, Heinrich Hertz mencoba untuk membuktikan keberadaan gelombang elektromagnetik itu.

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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kebenaran Hipotesa Maxwell tentang adanya gelombang elektromagnetik pada akhirnya dibuktikan oleh “ Heinrich Rudolf Hertz” antara tahun 1886 dan 1888, pertama kali membuktikan teori Maxwell melalui eksperimen, memperagakan bahwa radiasi radio memiliki seluruh properti gelombang (sekarang disebut gelombang Hertzian), dan menemukan bahwa persamaan elektromagnetik dapat diformulasikan ke persamaan turunan partial disebut persamaan gelombang.

Setiap muatan listrik yang memiliki percepatan memancarkan radiasi elektromagnetik. Waktu kawat (atau panghantar seperti antena) menghantarkan arus bolak-balik, radiasi elektromagnetik dirambatkan pada frekuensi yang sama dengan arus listrik. Bergantung pada situasi, gelombang elektromagnetik dapat bersifat seperti gelombang atau seperti partikel. Sebagai gelombang, dicirikan oleh kecepatan (kecepatan cahaya), panjang gelombang, dan frekuensi. Kalau dipertimbangkan sebagai partikel, mereka diketahui sebagai foton, dan masing-masing mempunyai energi berhubungan dengan frekuensi gelombang ditunjukan oleh hubungan Planck E = Hν, di mana E adalah energi foton, h ialah konstanta Planck — 6.626 × 10 −34 J·s — dan ν adalah frekuensi gelombang.

Einstein kemudian memperbarui rumus ini menjadi Ephoton = hν.

 

 

Sketsa gelombang elektromagnetik

 

Secara teori, Hertz menyadari bahwa gelombang elektromagnetik yang dinyatakan Maxwell merupakan gabungan dari gelombang listrik dan gelombang magnetik secara saling tegak lurus. Begitu pula dengan arah geraknya. Karena gelombang tersebut mengantung gelombang listrik, maka Hertz mencoba membuktikan keberadaan gelombang elektromagnetik tersebut melalui keberadaan gelombang listriknya yang diradiasikan oleh rangkaian pemancar.

Hertz mencoba membuat rangkaian pemancar sederhana dengan bantuan trafo untuk memperkuat tegangan dan kapasitor sebagai penampung muatannya. Karena ada arus pergeseran pada gap pemancar, diharapkan ada radiasi gelombang elektromagnetik yang akan dipancarkan. Karena secara teori, dari percikan yang muncul akan dihasilkan gelombang elektromagnetik. Alhasil, pada rangkaian loop penerima yang hanya berupa kawat berbentuk lingkaran yang tanpa diberikan sumber tegangan apapun, ternyata muncul percikan listrik pada gap-nya. Ini membuktikan ada listrik yang mengalir melalui radiasi suatu benda.yang akhirnya terhantarkan ke loop. Karena merasa belum puas, Hertz mencoba untuk menghitung frekuensi pada loop.

Ternyata frekuensi yang dihasilkan sama dengan frekuensi pemancar. Ini artinya listrik pada loop berasal dari pemancar itu sendiri. Dengan ini terbuktilah adanya radiasi  gelombang elektromagnetik Maxwell. Percobaan Hertz ini juga memicu penemuan telegram tanpa kabel dan radio oleh Marconi. Rangkaian ini ada dalam kaca quartz untuk menghindari sinar UV

 

Biografi Heinrich Rudolf Hertz

Masa-masa awal

Heinrich Hertz lahir di Hamburg Jerman dari pasangan Gustav Ferdinand Hertz dan Anna Elisabeth Pfefferkorn. Ayahnya adalah seorang penasihat hokum di Hamburg. Sedangkan ibunya adalah anak dari seorang dokter tentara. Saat melanjutkan pendidikannya di Universitas Hamburg, ia menunjukkan kecerdasannya pada sains sama baiknya seperti pada kemampuan bahasanya ketika mempelajari bahasa arab dan bahasa sansekerta. Ia belajar di Dresden, Munich dan Berlin oleh dua orang gurunya, Gustav R. Kirchhoff dan Hermann von Helmholtz. Ia mendapat PhD pada 1880 dan menjadi murid Helmholtz samapai 1883. Pada 1885 ia menjadi professor di Universitas Karlsruhe ketika meneliti gelombang elektromagnet.

Meteorologi

Hertz menjadi sangat tertarik pada metorologi karena pertemuannya dengan Wilhelm von Bezold yang merupakan professor Hertz ketika mengikuti kuliah praktek di politeknik Munich. Meski begitu, Hertz tidak berkontribusi banyak pada bidangnya kecuali pada masa-masa awal ketika ia menjadi asisten di Helmholtz di Berlin. Termasuk penelitiannya mengenai penguapan cairan, jenis terbaru dari hygrometer, dan penjelasan grafik mengenai udara dengan keadaan adiabatik.

Ahli Kontak

Pada 1881-1882, Hertz mempublikasikan dua artikel yang dikenal juga dengan bidang ahli kontak. Hertz sangat dikenal untuk kontribusinya di bidang listrik dinamis. Banyak paper yang merujuk pada dua artikelnya sebagai sumber untuk beberapa ide. Namun, majalah Boussinesq mengeluarkan beberapa kritikan pada pekerjaan Hertz.

Photoelectric research

Penemuan tak disangka

Pada tahun 1886, Hertz berhasil membuktikan konsep yang amat paradoks saat itu, yaitu persamaan Maxwell mengenai gelombang elektromagnetik. Meski begitu, nantinya Einstein akan menggunakan hasil ini untuk membantah beberapa konsep pada fisika klasik mengenai gelombang elektromagnetik.

Setelah itu hertz melanjutkan penelitiannya. Hingga akhirnya pada 1887. Hertz melakukan percobaan lanjutan dari hasil pembuktiannya terhadap gelombang elektromagnetik. Hingga ia akhirnya mendapatkan fakta yang cukup menarik tanpa disengaja. Yaitu bahwa muatan listrik akan berkurang jika ada sunar ultraviolet yang jatuh diantara kedua elektrodanya. Itulah alasannya kenapa Hertz memakai tabung quartz untuk melakukan pembuktian Maxwell. Saat itu, Hertz tidak memperhatikan dengan betul apa yang terjadi disana. Sehingga tidak ada hasil penelitian yang lengkap dan jelas mengenai efek tersebut. Hallwach membuat percobaan dengan rangkaian seperti pada gambar. Tabung kaca terisolasi membentuk ruang hampa di dalamnya. Karena menggunakan kaca quartz, maka tidak ada radiasi ultraviolet yang masuk. Sumber cahaya monokromatik yang masuk melalui quartz window jatuh pada pelat A membebaskan elektron yang disebut fotoelektron. Elektron yang terlepas akan terdeteksi oleh pelat B. dengan ditandainya ada beda potensial antara A dan B yang tercatat pada Galvanometer yang sensitif.

Cahaya yang tampak oleh mata bukan semata jenis yang memungkinkan radiasi elektromagnetik. Pendapat Maxwell menunjukkan bahwa gelombang elektromagnetik lain, berbeda dengan cahaya yang tampak oleh mata dalam dia punya panjang gelombang dan frekuensi, bisa saja ada. Kesimpulan teoritis ini secara mengagumkan diperkuat oleh Heinrich Hertz, yang sanggup menghasilkan dan menemui kedua gelombang yang tampak oleh mata yang diramalkan oleh Maxwell itu. Beberapa tahun kemudian Guglielmo Marconi memperagakan bahwa gelombang yang tak terlihat mata itu dapat digunakan buat komunikasi tanpa kawat sehingga menjelmalah apa yang namanya radio itu. Kini, kita gunakan juga buat televisi, sinar X, sinar gamma, sinar infra, sinar ultraviolet adalah contoh-contoh dari radiasi elektromagnetik. Semuanya bisa dipelajari lewat hasil pemikiran Maxwell.

C. Pemanfaatan Gelombamg Elektromagnetik

Penemuan gelombang elektromagnetik pada akhir abad 19 merupakan cikal bakal perkembangan tekhnologi di bidang komunikasi, kedokteran, penginderaan jarak jauh maupun bidang industri.

  • Sinar gamma

Banyak digunakan dalam bidang industri pengawetan makanan, produk industri dan lain-lain

  • SinarX

Sinar X dapat menembus jaringan tubuh tetapi tidak dapat menembus tulang sehingga sinar X sering di gunakan untuk memotret posisi tulang atau bagian tubuh yang mempunyai kelainan

Sinar X sangat berperan dalam mendapatkan informasi tentang mikroskopi atom dan molekul seperti penentuan struktur molekul menggunakan sinar X dengan panjang gelombang yang sangat pendek.  Untuk pelaksanaannya digunakan sebuah alat yang diberi nama difraktometer sinar X.

Sinar X juga banyak dalam uji tak merusak  seperti menentukan cacat pada hasil las.  Alat yang digunakan disebut radiogrofi sinar X.  sinar X juga dapat digunakan untuk menentukan unsur dalam suatu bahan. Menggunakan alat XRF ( X- Ray Fluorescence )

  • Sinar ultra violet

Sinar ultraviolet sering digunakan pada kandungan unsure-unsur dalam suatu bahan melalui teknik spektroskopi.

  • Sinar tampak

Sinar tampak adalah sinar  yang dapat membantu penglihatan manusia.

  • Sinar inframerah

Banyak di gunakan untuk kegiatan pemotretan permukaan bum oleh pesawat udara yang terbang tinggi atau oleh satelit. Sinar inframerah juga digunakan untuk mempelajari setruktur molekul suatu zat menggunakan alat yang disebut spretometer inframerah.

  • Gelombang mikro

Gelombang mikro dalam bentuk gelombang televisi dan gelombang radar banyak digunakan dalam sistem komunikasi, sistem deteksi dan system pertahanan. Pada sistem radar antena berfungsi sebagai pemancar gelombang dan sebagai penerima gelombang pantul.  Pancaran gelombang radar yang dihasilkan berbentuk pulsa, dan jika pulsa ini mengenai sasaran maka akan diterima pulsa pantul oleh antena radar.  Pulsa pantul dapat ditampilkan pada layar sebuah osiloskop.  Jika selang waktu antara pemancar gelombang radar dan penerima gelombang pantulnya adalah t kecepatan gelombang radar adalah c maka jarak antara sasaran dengan radar adalah s.Gelombang radar juga di gunakan dalam penentuan jarak bumi dan bulan.

  • Gelombang radio

Gelombang radio banyak dimanfaatkan dalam sarana komunikasi, membawa informasi dan berita dari stu tempat ke tempat lain. Komunikasi dengan memanfaatkan gelombang radio dapat menjangkau daerah Yng cukup jauh dari pemancarnya. Hal ini terjadi jika gelombang radio dalam bentuk gelombang angkasa sehingga dapat mencapai tempat-tempat di dunia yang jaraknya sangat jauh dari pemancar.

4 comments on “Penemuan Gelombang Elektromagnetik

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s