A.
Teori tentang cahaya
1.
Teori
kospulkuler menurut Newton (The corpuscular theory of light)
Teori
ini mengatakan bahwa cahaya adalah partikel-partikel atau korpuskel-korpuskel
yang dipancarkan oleh sumber cahaya dan merambat menurut garis lurus dengan
kecepatan besar. Teori ini dianggap benar sampai kira-kira pertengahan abad 17.
2.
pada awal pertengahan
abad 17, Christian Huygens mengemukakan teori gelombang atau teori undulasi
Menurut
Huygens, cahaya adalah gelombang yang berasal dari sumber yang bergetar.
Gelombang yang berasal dari sumber yang bergetar ini merambat dalam medium yang
disebut eter, yaitu zat yang mengisi seluruh ruangan termasuk ruang vakum.
Padahal sebenarnya zat eter ini tidak ada, hanya merupakan model saja supaya teorinya
dapat diterima.
3.
Teori gelombang
elektromagnetik menurut Maxwell (The electromagnetic wave theory of light).
Awal
abad 19, Maxwell mengemukakan teori, bahwa cahaya adalah gelombang
elektromagnetik.[1]
B. Spektrum
Gelombang Elektromagnetik
Spektrum
gelombang elektromagnetik diurutkan mulai panjang
gelombang paling
pendek sampai paling panjang adalah sebagai berikut:
1. Sinar
gamma (γ)
2. Sinar
X (rontgen)
3. Sinar
ultra violet (UV)
4. Sinar
tampak (cahaya tampak)
5. Sinar
infra merah (IR)
6. Gelombang
radar (gelombang mikro)
7. Gelombang
televisi
8. Gelombang
radio
C.
Persamaan Maxwell
Persamaan ini memperlihatkan bahwa
sebuah medan magnetik yang berubah terhadap waktu bertindak sebagai sebuah
sumber medan listrik dan bahwa sebuah medan listrik yang berubah terhadap waktu
bertindak sebagai sumber medan magnetik. Medan E dan medan B ini dapat saling menopang, yang membentuk sebuah
gelombang elektromagnetik yang merambat melalui ruang.
Dalam pencarian pemahaman hasil ini,
Maxwell membuktikan dalam tahun 1865, bahwa gangguan elektromagnetik harus
merambat dalam ruang bebas dengan laju yang sama dengan laju cahaya sehingga gelombang cenderung merupakan
gelombang elektromagnetik dalam alam.
Pada waktu bersamaan, dia menemukan bahwa prinsip dasar elektromagnetisme
dinyatakan dalam empat persamaan yang sering kita dinamakan Persamaan Maxwell
(Maxwell’s equation).
Menurut persamaan Maxwell, sebuah
muatan titik yang diam akan menghasilkan sebuah medan E statis tetapi tidak ada
medan B. Sebuah muatan titik yang bergerak dengan kecepatan konstan,
menghasilkan kedua medan Edan B. Persamaan Maxwell juga dapat digunakan untuk
memperlihatkan bahwa supaya sebuah muatan titik menghasilkan gelombang
elektromagnetik, makamuatan itu harus dipercepat. Tiap-tiap muatan yang
dipercepat akan meradiasikan energi gelombang elektromagnetik.
`Gelombang elektromagnetik dengan
panjang gelombang makroskopis mula” dihasilkan dalam laboratorium pada tahun
1887 oleh fisikawan jerman, Heinrich Hertz. Sebagai sumber gelombang dia
menggunakan muatan yang berosilasi dalam rangkaian L-C;dia mendeteksi gelombang
elektromagnetikyang dihasilkan dengan rangkaian lain yang disetel pada
frekuensi yang sama. Hertz juga menghasilkan gelombang berdiri ( standing wave
) elektromagnetik dan mengukur jarak antara titik-titik simpul yang berdekatan
(setengah panjang gelombang) untuk menunjukan panjang gelombang tersebut.
Dengan mengetahui frekuensi resonansi dari rangkaiannya, maka dia memperoleh
laju gelombang itu dari
hubungan panjang gelombang dan frekuensi, v = 
f.Dia mendapatkan bahwa lajunya sama seperti
laju cahaya; ini secara langsung membuktikan ramaln teori Maxwell.
f.Dia mendapatkan bahwa lajunya sama seperti
laju cahaya; ini secara langsung membuktikan ramaln teori Maxwell.
Soal dan Pembahasan:
1. Suatu gelombang bidang elektromagnetik sinusoida dengan frekuensi 50
MHertz berjalan di angkasa dalam arah sumbu x positif. Pada berbagai titik dan
berbagai waktu, medan listrik E memiliki nilai maksimum 720 N/C dan merambat
sepanjang sumbu y. tentukan:
a. panjang gelombang
b. besar dan arah medan magnetik B ketika
E= 720 N/C
penyelesaian:
f= 50 MHz-= 5 x 107 Hz
Em= 720 N/C
c= 3 x 108 m/s
ditanya:
a. λ?
b. Bm?
Jawaban:
a. c=
λ.f
λ=
c/f
λ=
6 m
b. Bm=
Em/c
Bm=
720/ 3 x 108
Bm= 2,4 x10-6 T
Tidak ada komentar:
Posting Komentar