instagram

Apa itu Radiasi elektromagnetik

Energi elektromagnetik adalah bentuk energi yang dapat dipantulkan atau dipancarkan dari benda-benda melalui gelombang listrik atau magnet yang bergerak melalui ruang. Energi elektromagnetik datang dalam banyak contoh termasuk sinar gamma, sinar-X, radiasi ultraviolet, cahaya tampak, gelombang mikro, gelombang radio dan radiasi infra merah.

Energi elektromagnetik yang akrab bagi kebanyakan orang sebagai cahaya dan panas, tetapi dapat mengambil banyak bentuk lain, seperti gelombang radio dan sinar-X. Ini semua adalah jenis radiasi yang berasal dari gaya elektromagnetik, yang bertanggung jawab untuk semua fenomena listrik dan magnet. Radiasi bergerak pada kecepatan cahaya dengan cara menyerupai gelombang.

Tidak seperti gelombang suara, gelombang elektromagnetik tidak memerlukan medium yang akan digunakan untuk bergerak dan dapat melakukan perjalanan melintasi ruang kosong. Panjang gelombang dapat bervariasi dari ratusan meter (meter) sampai skala subatomik.

Berbagai panjang gelombang yang dikenal sebagai spektrum elektromagnetik, dengan bentuk cahaya tampak hanya sebagian kecil. Meskipun karakter seperti gelombang yang diamati dari radiasi elektromagnetik (EM), juga dapat berperilaku seolah-olah itu terdiri dari partikel-partikel kecil, yang dikenal sebagai foton.

energi surya

Solar panel menangkap energi elektromagnetik dari matahari dan mengubahnya menjadi listrik.

Hubungan antara cahaya dan elektromagnetik itu terungkap dalam abad ke-19 oleh pekerjaan fisikawan James Clerk Maxwell pada medan listrik dan magnet. Menggunakan persamaan yang ia kembangkan, ia menemukan bahwa kecepatan di mana medan berpindah melalui ruang persis sama dengan kecepatan cahaya dan menyimpulkan bahwa cahaya adalah gangguan medan ini, bergerak dalam bentuk gelombang.

spektrum elektromagnetik

Berbagai gelombang elektromagnetik diidentifikasi sebagai spektrum elektromagnetik.

Persamaan juga menunjukkan bahwa bentuk-bentuk lain dari EM dengan panjang gelombang yang lebih panjang dan pendek adalah mungkin. Temuan Maxwell memunculkan studi elektrodinamika, yang menurut EM terdiri dari medan listrik dan magnet yang berosilasi di sudut kanan satu sama lain terhadap arah gerak. Ini menjelaskan sifat seperti gelombang cahaya, seperti yang diamati dalam banyak percobaan.

Panjang gelombang, frekuensi dan Energi

Radiasi elektromagnetik dapat digambarkan dalam hal panjang gelombang – jarak antara puncak-puncak gelombang – atau frekuensi – jumlah puncak yang melewati titik tetap selama interval waktu yang tetap. Ketika bergerak melalui ruang hampa, gelombang EM selalu bergerak dengan kecepatan cahaya; Oleh karena itu, tingkat di mana perjalanan puncak tidak berbeda dan frekuensi hanya bergantung pada panjang gelombang. Sebuah gelombang lebih pendek menunjukkan frekuensi yang lebih tinggi dan energi yang lebih tinggi. Ini berarti bahwa sinar gamma dengan energi tinggi tidak melakukan perjalanan lebih cepat dari gelombang radio dengan energi rendah; sebaliknya, mereka memiliki panjang gelombang lebih pendek dan frekuensi yang lebih tinggi.

Dualitas gelombang-partikel

Elektrodinamika sangat sukses dalam menggambarkan energi elektromagnetik dalam hal medan dan gelombang, namun di awal abad ke-20, investigasi Albert Einstein tentang efek fotolistrik, di mana cahaya masuk elektron dari permukaan logam, memunculkan masalah baru. Ia menemukan bahwa energi elektron itu sepenuhnya tergantung pada frekuensi, dan bukan intensitas, cahaya. Peningkatan frekuensi menghasilkan elektron energi yang lebih tinggi, tetapi peningkatan intensitas tidak membuat perbedaan. Hasil hanya bisa dijelaskan jika cahaya terdiri dari partikel diskrit – kemudian dinamakan foton – yang mentransfer energi mereka ke elektron. Hal ini menciptakan teka-teki: yang diamati dalam skala besar, gelombang EM berperilaku sebagai gelombang, tetapi interaksinya dengan materi pada skala terkecil hanya dapat dijelaskan dalam hal partikel.

Hal ini dikenal sebagai dualitas gelombang-partikel. Ini muncul selama pengembangan teori kuantum dan berlaku untuk segala sesuatu pada skala subatomik; elektron, misalnya, dapat berperilaku sebagai gelombang serta partikel. Tidak ada konsensus di antara para ilmuwan keseluruhan seperti apa arti sebenarnya dualitas tentang sifat energi elektromagnetik.

Elektrodinamika Quantum

Sebuah teori baru, yang dikenal sebagai elektrodinamika kuantum (QED), akhirnya muncul untuk menjelaskan perilaku seperti partikel gelombang EM. Menurut QED, foton adalah partikel yang membawa gaya elektromagnetik, dan interaksi benda bermuatan listrik dijelaskan dalam hal produksi dan penyerapan partikel-partikel ini, yang sendiri tidak membawa muatan. QED dianggap sebagai salah satu teori yang paling sukses yang pernah dikembangkan.

Bagaimana gelombang elektromagnetik memproduksi energi

Elektrodinamika klasik menggambarkan produksi gelombang EM dalam hal pergerakan muatan listrik, tapi penjelasan yang lebih modern – sejalan dengan teori kuantum – didasarkan pada gagasan bahwa partikel subatomik dengan materi terdiri hanya dapat menempati tingkat energi tetap tertentu. Radiasi elektromagnetik dilepaskan oleh perubahan dari yang lebih tinggi ke keadaan energi yang lebih rendah.Materi akan selalu berusaha untuk mencapai tingkat energi terendah.

Gelombang EM dapat diproduksi ketika materi menyerap energi sementara – misalnya, ketika dipanaskan – kemudian melepas itu turun ke tingkat yang lebih rendah. Sebuah keadaan energi yang lebih rendah juga dapat dicapai ketika atom atau molekul menggabungkan dengan satu sama lain dalam reaksi kimia. Pembakaran adalah contoh akrab: biasanya, molekul bergabung dengan oksigen dari udara, membentuk produk yang secara kolektif memiliki energi kurang dari molekul aslinya. Hal ini menyebabkan energi elektromagnetik yang akan dilepas dalam bentuk api.

Dalam inti Matahari, empat inti hidrogen bergabung, dalam serangkaian langkah-langkah, untuk membentuk inti helium yang memiliki sedikit massa yang kurang, dan karena itu lebih sedikit energi. Proses ini dikenal sebagai fusi nuklir. Kelebihan energi dilepaskan sebagai sinar gamma frekuensi tinggi yang diserap oleh materi lebih jauh, yang kemudian memancarkan energi ini, sebagian besar dalam bentuk cahaya tampak dan panas.

Energi gelombang elektromagnetik, kehidupan, dan Teknologi

Energi dari Matahari sangat penting bagi kehidupan di Bumi. Sinar matahari memanaskan permukaan bumi, yang pada gilirannya memanaskan atmosfer, mempertahankan suhu yang sesuai untuk hidup dan mengendalikan sistem cuaca planet. Tanaman menggunakan energi elektromagnetik matahari untuk fotosintesis, metode yang mereka gunakan untuk memproduksi makanan. Energi matahari diubah menjadi energi kimia dengan kekuatan proses yang memungkinkan tanaman untuk membuat glukosa yang mereka butuhkan untuk bertahan hidup dari karbon dioksida dan air. Produk hasil dari reaksi ini adalah oksigen, sehingga fotosintesis bertanggung jawab untuk menjaga kadar oksigen planet.

Sebagian besar bentuk teknologi sebagian besar bergantung pada energi elektromagnetik. Revolusi Industri ini didukung oleh panas yang dihasilkan oleh pembakaran bahan bakar fosil, dan baru-baru ini, radiasi matahari telah digunakan secara langsung untuk memberikan listrik “bersih” dan terbarukan. Komunikasi modern, penyiaran, dan Internet sangat tergantung pada gelombang radio dan cahaya yang disalurkan melalui kabel serat optik. Teknologi laser menggunakan cahaya untuk membaca dari dan menulis ke CD dan DVD. Sebagian besar dari apa yang para ilmuwan tahu tentang alam semesta berasal dari analisis EM berbagai panjang gelombang dari bintang-bintang yang jauh dan galaksi.

Efek pada Kesehatan

Frekuensi tinggi radiasi EM, seperti sinar gamma, sinar-X, dan sinar ultraviolet, membawa energi yang cukup untuk menyebabkan perubahan kimia dalam molekul biologis. Mungkin memutuskan ikatan kimia atau menghilangkan elektron dari atom, membentuk ion. Hal ini dapat merusak sel-sel dan mengubah DNA, meningkatkan risiko kanker. Kekhawatiran juga telah menyatakan tentang efek kesehatan dari frekuensi yang lebih rendah EM, seperti gelombang radio dan gelombang mikro yang digunakan oleh ponsel dan perangkat komunikasi lainnya. Meskipun bentuk-bentuk radiasi tampaknya tidak memiliki efek langsung pada kimiawi kehidupan, mereka dapat menyebabkan jaringan akan dipanaskan di daerah lokal dengan kontak yang terlalu lama. Tampaknya akan ada bukti yang meyakinkan bahwa hal ini dapat membuat orang sakit.

1 Comment
  1. Terimakasih banyak atas artikelnya, ijin bantu share juga dampak dampak buruk radiasi elektromagnetik terhadap kesehatan manusia, terutama dampak buruk jangka pendek, bisa di cek disini http://www.indonesu.co.id/blog
    biar makin banyak masyarakat kita yang sadar akan dampak buruk radiasi, sehingga lebih bijak dalam menggunakan perangkat telekomunikasi digitalnya.
    salam sehat selalu.

Leave Your Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

*

*