Ditulis oleh: Rasyid Ustman Ramadhan, Fisika UNJ, 2023
Latar Belakang
Kehidupan di muka bumi tidak terlepas adanya gelombang. Gelombang merupakan getaran yang menjalar atau merambat pada suatu medium dengan membawa sejumlah energi. Getaran yang menjalar tersebut membawa sejumlah energi dalam kecepatan tertentu. Gelombang terdiri dari gelombang transversal, gelombang longitudinal, dan gelombang elektromagnetik. Manusia, tumbuhan, dan hewan, serta makhluk hidup lainnya sangat membutuhkan adanya gelombang elektromagnetik, yaitu cahaya matahari. Cahaya matahari merupakan sumber kehidupan di bumi. Dengan adanya cahaya matahari bumi kita dapat terjaga kehangatan suhunya serta menjadikan bumi Sebagian wilayah menjadi terang.
Gelombang elektromagnetik bukan hanya cahaya matahari saja, contohnya seperti gelombang radio, gelombang mikro, inframerah, cahaya tampak, ultraviolet, sinar-X, dan sinar gamma. Gelombang elektromagnetik selalu ada dikehidupan bumi, contohnya dalam bidang telekomunikasi yang memanfaatkan gelombang radio, bidang kedokteran yang memanfaatkan gelombang elektromagnetik untuk mendekteksi kelainan pada organ tubuh. Banyak orang yang tidak sadar bahwa gelombang elektromagnetik memiliki banyak sekali manfaat untuk peralatan elektronik sampai saat ini.
Maka dari itu artikel ini berfokus pada penjabaran gelombang elektromagnetik serta pemanfaatannya yang berguna untuk memperolah wawasan yang lebih luas mengenai gelombang elektromagnetik.
Gelombang Elektromagnetik
Cahaya matahari, sinar-x, sinar gamma, dan radiasi gelombang pada smartphone/gawai dan laptop merupakan jenis gelombang elektromagnetik. Gelombang elektromagnetik merupakan gelombang yang terdiri dari medan listrik dan magnet yang memancarkan tanpa media rambat, serta merambat tegak lurus terhadap amplitudo (Purwarini dkk, 2020). Gelombang elektromagnetik terjadi dikarenakan adanya perubahan medan listrik dan medan magnet yang saling tegak lurus, berosilasi, dan menjalar melewati ruang hampa tanpa memerlukan media rambat. Gelombang ini dikategorikan sebagai gelombang transversal, yakni memiliki arah merambat yang tegak lurus terhadap arah getarannya, serta memiliki kecepatan konstan (tetap) sebesar c. Berikut persamaan fisika gelombang elektromagnetik:
Persamaan diferensial parsial medan listrik dan medan magnet
Solusi persamaan diferensial parsial di atas adalah:
Solusi persamaan