[FISIKA] GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

 2.1 Gelombang Elektromagnetik.

 Gelombang elektromagnetik merupakan gelombang yang dapat memancar tanpa adanya media rambat yang membawa energi listrik dan magnet (elektromagnetik). Tidak seperti gelombang yang pada umumnya membutuhkan media rambat, gelombang elektromagnetik tidak memerlukan media rambat (seperti radiasi). 

Energi elektromagnetik merambat dalam gelombang dengan beberapa karakter yang bisa diukur yaitu: panjang gelombang, frekuensi, amplitudo, dan kecepatan. Amplitudo merupakan tinggi gelombang, kemudian panjang gelombang merupakan jarak antara dua puncak. Frekuensi merupakan jumlah gelombang yang melalui suatu titik dalam satu satuan waktu. 

Frekuensi bergantung pada kecepatan merambatnya suatu gelombang. Karena kecepatan energi elektromagnetik adalah konstan (kecepatan cahaya), maka panjang gelombang dan frekuensi berbanding terbalik. Bentuk gelombang elektromagnetik hampir sama dengan bentuk gelombang transversal pada umumnya, namun pada gelombang ini terdapat muatan energi listrik dan magnetic dimana medan listrik (E) selalu tegak lurus terhadap medan magnet (B) yang keduanya menuju ke arah gelombang.

2.1.1 Pantulan, Hamburan, dan Serapan Gelombang Elektromagnetik. 

Matahari merupakan sumber utama dari gelombang elektromagnetik terutama dikaitkan dengan kegiatan pemetaan yang memanfaatkan citra satelit. Dalam perjalanannya sampai ke permukaan bumi gelombang elektromagnetik ini mengalami hambatan. Hambatan ini terutama disebabkan oleh butir – butir yang ada di atmosfir seperti uap air, debu dan gas.

 Proses penghambatan ini terjadi terutama dalam bentuk serapan, pantulan dan hamburan. Hamburan ialah pantulan ke arah serba beda yang disebabkan oleh benda yang permukaannya kasar dan bentuknya tidak menentu, atau oleh benda – benda kecil yang terserak tak menentu. 

Sebagian gelombang elektromagnetik yang dapat mencapai permukaan bumi diserap oleh objek dipermukaan bumi, sedangkan selebihnya dipantulkan olehnya sehingga mencapai sensor yang dipasang pada pesawat terbang, satelit atau wahana 6 lainnya. Jumlah tenaga yang diserap dan dipantulkan akan sama dengan jumlah tenaga yang mengenainya.

2.1.2 Teori Maxwell Pada tahun 1862,

 Maxwell mengutarakan teori gelombang elektromagnetik. Gerakan radiasi gelombang elektromagnetik mengikuti bentuk gelombang dengan gejala elektrik dan magnetik. Interaksinya terhadap benda tergantung atas sifat elektrik dan sifat magnetik bendanya. Sifat elektrik dan sifat magnetiknya merupakan satu rangkaian sifat yang tidak terpisahkan. Bila sifat elektriknya berubah, sifat magnetiknya berubah. Selanjutnya Hubungan antara kecepatan radiasi elektromagnetik, panjang gelombang dan frekuensinya dalam bentuk rumus sebagai berikut: 

𝑐 = 𝜆 ⋅ 𝑓 (2.1)........................(1)

dimana;

c = Kecepatan radiasi elektromagnetik = 3 x 108 m/detik 

λ = panjang gelombang dalam satuan mikrometer. 

f = frekuensi, yaitu jumlah siklus gelombang yang melalui satu titik tiap detik, dalam Hertz.

2.1.3 Teori Kuantum 

Teori kuantum juga disebut teori partikel, Dalam teori ini dinyatakan bahwa spektrum elektromagnetik terdiri dari bagian – bagian kecil berkesinambungan yang disebut “Photon” atau “Quanta”. Tenaga kuantum dapat dinyatakan dengan formula sebagai berikut:

                                                         𝐸 = ℎ ⋅ 𝑓 .................................(3)

 Untuk: 

E = tenaga kuantum, dinyatakan dalam Joule (J) 

h = Konstanta Plank yang besarnya 6,625 x 10-34 J/detik 

f = Frekuensi, dalam Hertz. Bila v = c/λ, maka persamaan diatas menjadi: 

                                                       𝐸 = ℎ 𝑐/𝜆..............................(4)

 Berdasarkan persamaan ini maka dapat diketahui bahwa tenaga kuantum berbanding terbalik terhadap panjang gelombang. Semakin besar panjang gelombang, semakin kecil tenaga kuantum, sehingga penggunaan dalam Remote Sensing untuk mengidentifikasi objek yang mempunyai ukuran kecil dan luasan yang kecil dapat dilakukan dengan tenaga kuantum yang besar dengan kata lain resolusi spasial pada spektrum tampak akan tampak lebih halus. 

Share this post