Gelombang Elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik dengan medan magnet dan medan listrik yang saling tegak lurus dan berosilasi (Pain, 2005).

Cahaya matahari menyinari bumi membutuhkan waktu sekitar 8 menit. Kecepatan gelombang elektromagnetik dinyatakan dengan nilai 300.000 km/s, serta jarak matahari ke bumi adalah 150 juta kilometer. Maka perhitungan untuk waktu yang dibutuhkan matahari memancarkan gelombang radiasi ke bumi adalah menggunakan rumus gerak lurus beraturan t = s/c = 500 detik atau 8 menit 20 detik. 

Adanya spektrum gelombang elektromagnetik pada cahaya matahari (sinar UV) berkisar antara 100 nm sampai 400 nm. Sinar ultraviolet (UV) dapat diklasifikasikan menjadi UV A dengan panjang gelombang antara 320 - 400 nm, UV B dengan panjang gelombang 290 - 320 nm, dan UV C dengan panjang gelombang 10 -290 nm. Semua sinar UV A dipancarkan ke bumi, sedangkan sinar UV B sebagian dipancarkan ke bumi (terutama yang panjang gelombangnya 90% UV A). Sinar UV B memiliki panjang gelombang yang lebih pendek dan sinar UV C tidak dapat dipancarkan ke bumi karena diserap oleh lapisan ozon di atmosfer bumi. Oleh karena itu jika lapisan ozon di atmosfer rusak, sinar UV B yang masuk ke bumi akan semakin banyak (Isfardiyana, 2014).

Dalam buku Tipler (2001) spektrum gelombang elektromagnetik meliputi: sinar gamma, sinar-X, sinar-UV (cahaya matahari), cahaya tampak, sinar inframerah, gelombang mikro, gelombang radar atau radio. Sinar gamma memiliki Panjang gelombang antara 10 fm sampai 0,1 nm. Sinar-X memiliki Panjang gelombang antara 10 nm sampai 1 pm. Sinar UV memiliki Panjang gelombang sekitar 10 nm < λ < 400 nm. Cahaya tampak memiliki Panjang gelombang antara 400 nm sampai 700 nm. Sinar inframerah memiliki Panjang gelombang antara 780 nm < λ < 100 μm. Gelombang mikro memiliki Panjang gelombang 0,1 mm sampai 0,3 m. Gelombang radio memiliki Panjang gelombang berkisar 0,1 mm < λ < 0,1 m. berikut tabel spektrum gelombang elektromagnetik berdasarkan frekuensinya:

Tabel spektrum gelombang elektromagnetik (Tristianti & Sudarti 2021)

Panjang dan frekuensi gelombang elektromagnetik (Pain, 2005)

Semakin tinggi nilai frekuensi gelombang, maka semakin kecil nilai Panjang gelombang, dan sebaliknya semakin kecil nilai frekuensi maka semakin besar nilai Panjang gelombang. Hal ini dikarenakan bersesuaian dengan rumus kecepatan gelombang, yakni:

c = λf

Dengan c adalah kecepatan gelombang (m/s), λ adalah Panjang gelombang (m), dan f adalah frekuensi gelombang (Hz). Gelombang elektromagnetik memiliki energi radiasi karena sifatnya dapat ditransmisikan, dikeluarkan, dan diabsorbsi. Menurut Tristianti & Sudarti (2021) Radiasi merupakan suatu pancaran energi dari suatu materi dalam bentuk panas, partikel ataupun gelombang elektromagnetik. Besarnya energi radiasi pada gelombang elektromagnetik bergantung pada persamaan Planck:

E = hf = hc/λ

Dengan keterangan:

E: Energi radiasi (J)