Makalah Manfaat dan Bahaya Gelombang Elektromagnetik
BAB IPENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang- Pengertian Gelombang
Gelombang adalah getaran yang merambat. Ciri dari setiap gelombang
adalah gelombang merambatkan energi. Pada gelombang mekanik, hal ini
diperlihatkan ketika energi yang dirambatkan melalui gelombang air mampu
memindahkan gabus yang semula terapung tenang di atas permukaan air.
Olengnya kapal dilaut yang sering kali disebabkan oleh ombak laut
membuktikan adanya sejumlah energi yang dibawa oleh gelombang. Panas
matahari yang terasa di bumi kita juga disebabkan karena gelombang
elektromagnetik yang dipancarkan oleh matahari merambatkan atau
meradiasikan energi panas ke bumi.
Sementara itu, pemindahan energi melalui gelombang elektromagnetik
tanpa disadari manfaatnya sudah biasa dinikmati dalam kehidupan
sehari-hari. Contohnya, seseorang dapat menikmati alunan musik dari
stasiun radio yang jauh letaknya karena adanya gelombang radio yang
mengangkut energi bunyi musik itu.
Berkat gelombang mikro, seseorang dapat memberi perintah kepada
karyawanya dan mengendalikan perusahaanya hanya dari sebuah telepon
genggamnya. Semua cara berkomunikasi ini dapat terlaksana berkat
gelombang elektromagnetik, yang dapat mengangkut energi informasi ke
berbagai tempat.
- Macam-macam GelombangBerdasarkan arah getar:
- Gelombang transversal, yaitu gelombang yang arah getarnya tegak lurus arah rambatnya.
- Gelombang longitudinal, yaitu gelombang yang arah getarnya searah dengan arah rambatnya.
Berdasarkan cara rambat dan medium yang dilalui :
- Gelombang mekanik, yaitu gelombang yang dirambatkan adalah gelombang mekanik dan untuk perambatannya diperlukan medium.
- Gelombang elektromagnetik, yaitu gelombang yang dirambatkan adalah medan listrik magnet, dan tidak diperlukan medium.
Berdasarkan amplitudonya:
- Gelombang berjalan, yaitu gelombang yang amplitudonya tetap pada titik yang dilewatinya.
- Gelombang stasioner, yaitu gelombang yang amplitudonya tidak tetap
pada titik yang dilewatinya, yang terbentuk dari interferensi dua buah
gelombang datang dan pantul yang masing-masing memiliki frekuensi dan
amplitudo sama tetapi fasenya berlawanan.
Dari beberapa informasi tersebut penulis mencoba untuk mencari
beberapa manfaat gelombang khususnya untuk gelombang elektromagnetik
1.2. Rumusan MasalahBerdasarkan latar belakang masalah di atas, dapat dirumuskan masalah sebagai berikut :
- Bagaimana teori gelombang elektromagnetik?
- Apa saja manfaat gelombang elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari?
- Bagaimana cara kerja gelombang elektromagnetik tersebut?
- Apa saja bahaya yang ditimbulkan dari adanya pemanfaat gelombang elktromagnetik ini?
1.3. Tujuan dan ManfaatDari rumusan masalah di atas, maka dapat disimpulkan bahwa tujuan serta manfaat dari makalah ini adalah :
- Dapat mengetahui secara jelas tentang gelombang elektromagnetik.
- Dapat mengetahui manfaaat,cara kerja, dan dampak pemanfaatan gelombang elektromagnetik.
- Menambah wawasan ilmu pengetahuan.
BAB IIPEMBAHASAN
2.1 Teori Gelombang Elektromagnetik- Identifikasi Gelombang ElektromagnetikGelombang
Elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat walau tidak ada
medium. Energi elektromagnetik merambat dalam gelombang dengan beberapa
karakter yang bisa diukur, yaitu: panjang gelombang/wavelength,
frekuensi, amplitude/amplitude, kecepatan. Amplitudo adalah tinggi
gelombang, sedangkan panjang gelombang adalah jarak antara dua puncak.
Frekuensi adalah jumlah gelombang yang melalui suatu titik dalam satu
satuan waktu.
Frekuensi tergantung dari kecepatan merambatnya gelombang. Karena
kecepatan energi elektromagnetik adalah konstan (kecepatan cahaya),
panjang gelombang dan frekuensi berbanding terbalik. Semakin panjang
suatu gelombang, semakin rendah frekuensinya, dan semakin pendek suatu
gelombang semakin tinggi frekuensinya.
Energi elektromagnetik dipancarkan, atau dilepaskan, oleh semua masa
di alam semesta pada level yang berbedabeda. Semakin tinggi level energi
dalam suatu sumber energi, semakin rendah panjang gelombang dari energi
yang dihasilkan, dan semakin tinggi frekuensinya. Perbedaan
karakteristik energi gelombang digunakan untuk mengelompokkan energi
elektromagnetik.
- Ciri-ciri Gelombang Elektromagnetik
- Perubahan medan listrik dan medan magnetik terjadi pada saat
yang bersamaan, sehingga kedua medan memiliki harga maksimum dan minimum
pada saat yang sama dan pada tempat yang sama.
- Arah medan listrik dan medan magnetik saling tegak lurus dan keduanya tegak lurus terhadap arah rambat gelombang.
- Dari ciri no 2 diperoleh bahwa gelombang elektromagnetik merupakan gelombang transversal.
- Seperti halnya gelombang pada umumnya, gelombang elektromagnetik
mengalami peristiwa pemantulan, pembiasan, interferensi, dan difraksi.
Juga mengalami peristiwa polarisasi karena termasuk gelombang
transversal.
- Cepat rambat gelombang elektromagnetik hanya bergantung pada sifat-sifat listrik dan magnetik medium yang ditempuhnya.
- Spektrum Gelombang ElektromagnetikSusunan
semua bentuk gelombang elektromagnetik berdasarkan panjang gelombang dan
frekuensinya disebut spektrum elektromagnetik. Contoh spektrum
elektromagnetik:
1) Gelombang RadioGelombang radio dikelompokkan
menurut panjang gelombang atau frekuensinya. Jika panjang gelombang
tinggi, maka pasti frekuensinya rendah atau sebaliknya. Frekuensi
gelombang radio mulai dari 30 kHz ke atas dan dikelompokkan berdasarkan
lebar frekuensinya. Gelombang radio dihasilkan oleh muatan-muatan
listrik yang dipercepat melalui kawat-kawat penghantar. Muatan-muatan
ini dibangkitkan oleh rangkaian elektronika yang disebut osilator.
Gelombang radio ini dipancarkan dari antena dan diterima oleh antena
pula. Kamu tidak dapat mendengar radio secara langsung, tetapi penerima
radio akan mengubah terlebih dahulu energi gelombang menjadi energi
bunyi.
2) Gelombang mikroGelombang mikro (mikrowaves)
adalah gelombang radio dengan frekuensi paling tinggi yaitu diatas 3
GHz. Jika gelombang mikro diserap oleh sebuah benda, maka akan muncul
efek pemanasan pada benda itu. Jika makanan menyerap radiasi gelombang
mikro, maka makanan menjadi panas dalam selang waktu yang sangat
singkat. Proses inilah yang dimanfaatkan dalam microwave oven untuk
memasak makanan dengan cepat dan ekonomis.
Gelombang mikro juga dimanfaatkan pada pesawat RADAR (Radio Detection
and Ranging) RADAR berarti mencari dan menentukan jejak sebuah benda
dengan menggunakan gelombang mikro. Pesawat radar memanfaatkan sifat
pemantulan gelombang mikro. Karena cepat rambat glombang elektromagnetik
c = 3 X 108 m/s, maka dengan mengamati selang waktu antara pemancaran
dengan penerimaan.
3) Sinar InframerahSinar inframerah meliputi
daerah frekuensi 1011Hz sampai 1014 Hz atau daerah panjang gelombang
10-4 cm sampai 10-1 cm. jika kamu memeriksa spektrum yang dihasilkan
oleh sebuah lampu pijar dengan detektor yang dihubungkan pada
miliampermeter, maka jarum ampermeter sedikit diatas ujung spektrum
merah. Sinar yang tidak dilihat tetapi dapat dideteksi di atas spektrum
merah itu disebut radiasi inframerah.
Sinar infamerah dihasilkan oleh elektron dalam molekul-molekul yang
bergetar karena benda diipanaskan. Jadi setiap benda panas pasti
memancarkan sinar inframerah. Jumlah sinar inframerah yang dipancarkan
bergantung pada suhu dan warna benda.
4) Cahaya tampakCahaya tampak sebagai radiasi
elektromagnetik yang paling dikenal oleh kita dapat didefinisikan
sebagai bagian dari spektrum gelombang elektromagnetik yang dapat
dideteksi oleh mata manusia. Panjang gelombang tampak nervariasi
tergantung warnanya mulai dari panjang gelombang kira-kira 4 x 10-7 m
untuk cahaya violet (ungu) sampai 7x 10-7 m untuk cahaya merah. Kegunaan
cahaya salah satunya adlah penggunaan laser dalam serat optik pada
bidang telekomunikasi dan kedokteran.
5) Sinar ultravioletSinar ultraviolet mempunyai
frekuensi dalam daerah 1015 Hz sampai 1016 Hz atau dalam daerah panjang
gelombagn 10-8 m 10-7 m. gelombang ini dihasilkan oleh atom dan molekul
dalam nyala listrik. Matahari adalah sumber utama yang memancarkan sinar
ultraviolet dipermukaan bumi,lapisan ozon yang ada dalam lapisan atas
atmosferlah yang berfungsi menyerap sinar ultraviolet dan meneruskan
sinar ultraviolet yang tidak membahayakan kehidupan makluk hidup di
bumi.
6) Sinar XSinar X mempunyai frekuensi antara 10
Hz sampai 10 Hz . panjang gelombangnya sangat pendek yaitu 10 cm sampai
10 cm. meskipun seperti itu tapi sinar X mempunyai daya tembus kuat,
dapat menembus buku tebal, kayu tebal beberapa sentimeter dan pelat
aluminium setebal 1 cm.
7) Sinar GammaSinar gamma mempunyai frekuensi
antara 10 Hz sampai 10 Hz atau panjang gelombang antara 10 cm sampai 10
cm. Daya tembus paling besar, yang menyebabkan efek yang serius jika
diserap oleh jaringan tubuh.
2.2 Manfaat Gelombang Elektronik dalam Kehidupan Sehari-hari dan Ilmu PengetahuanA. Gelombang radio (MF dan HF)
(memanfaatkan sifat gelombang MF dan HF yang dapat dipantulkan oleh lapisan ionosfer, hingga dapat mencapai tempat yang jauh).
B. Gelombang radio (UHF dan VHF)
(memanfaatkan sifat gelombang UHF dan VHF yang dapat menembus lapisan atmosfer (ionosfer), hingga dapat mencapai satelit).
C. Gelombang Mikro
- Untuk pemanas microwave
- Untuk komunikasi RADAR (Radio Detection and Ranging)
Untuk menganalisa struktur atomik dan molekul
Dapat digunakan untuk mengukur kedalaman laut
Digunakan pada rangkaian Televisi
- Gelombang RADAR diaplikasikan untuk mendeteksi suatu objek, memandu
pendaratan pesawat terbang, membantu pengamatan di kapal laut dan
pesawat terbang pada malam hari atau cuaca kabut, serta untuk menentukan
arah dan posisi yang tepat.
D. Sinar Inframerah
- Untuk terapi fisik, menyembuhkan penyakit cacar dan encok
- Untuk fotografi pemetaan sumber daya alam, mendeteksi tanaman yang tumbuh di bumi dengan detail
- Untuk fotografi diagnosa penyakit
- Digunakan pada remote control berbagai peralatan elektronik (alarm pencuri)
- Mengeringkan cat kendaraan dengan cepat pada industri otomotif
- Pada bidang militer,dibuat teleskop inframerah yang digunakan melihat di tempat yang gelap atau berkabut.
- Sinar infra merah dibidang militer dimanfaatkan satelit untuk memotret permukaan bumi meskipun terhalang oleh kabut atau awan.
E. Sinar tampak
- Membantu penglihatan mata manusia
- Salah satu aplikasi dari sinar tampak adalah penggunaan sinar laser dalam serat optik pada bidang telekomunikasi.
F. Sinar Ultraviolet
- Untuk proses fotosintesis pada tumbuhan
- Membantu pembentukan vitamin D pada tubuh manusia
- Dengan peralatan khusus dapat digunakan untuk membunuh kuman
penyakit, menyucihamakan ruangan operasi rumah sakit berikut
instrumen-instrumen pembedahan
- Untuk memeriksa keaslian tanda tangan di bank-bank.
G. Sinar X (Sinar Rontgen)
- Dimanfaatkan di bidang kesehatan kedokteran untuk memotret
organ-organ dalam tubuh (tulang), jantung, paru-paru, melihat organ
dalam tanpa pembedahan, foto Rontgen
- Untuk analisa struktur bahan / kristal
- Mendeteksi keretakan / cacat pada logam
- Memeriksa barang-barang di bandara udara / pelabuhan.
H. Sinar Gamma
- Dimanfaatkan dunia kedokteran untuk terapi kanker
- Dimanfaatkan untuk sterilisasi peralatan rumah sakit
- Untuk sterilisasi makanan, bahan makanan kaleng
- Untuk pembuatan varietas tanaman unggul tahan penyakit dengan produktivitas tinggi
- Untuk mengurangi populasi hama tananaman (serangga)
- Untuk medeteksi keretakan /cacat pada logam (seperti kegunaan sinar X juga)
- Untuk sistem perunut aliran suatu fluida (misalnya aliran PDAM), mendeteksi kebocoran.
2.3 Bahaya dalam Pemanfaatan Sinar ElektromagnetikPaparan
radiasi ultraviolet-B yang berlebih terhadap manusia, hewan, tanaman
dan bahan-bahan bangunan dapat menimbulkan dampak negatif. Pada manusia,
radiasi UV-B berlebih dapat menimbulkan penyakit kanker kulit, katarak
mata serta mengurangi daya tahan tubuh terhadap penyakit infeksi.
Selain itu, peningkatan radiasi gelombang pendek UV-B juga dapat
memicu reaksi kimiawi di atmosfer bagian bawah, yang mengakibatkan
penambahan jumlah reaksi fotokimia yang menghasilkan asap beracun,
terjadinya hujan asam serta peningkatan gangguan saluran pernapasan.
- Pada tumbuhan, radiasi UV-B dapat menyebabkan pertumbuhan
berbagai jenis tanaman menjadi lambat dan beberapa bahkan menjadi
kerdil. Sebagai akibatnya, hasil panen sejumlah tanaman budidaya akan
menurun serta tanaman hutan menjadi rusak.
- Pulsa microwaves dapat menimbulkan efek stres pada kimia syaraf otak.
- Apabila terjadi lubang ozon, maka sinar UV, khususnya yang jenis UV
tipe B yang memiliki panjang gelombang 290 nm, yang menembus ke
permukaan bumi dan kemudian mengenai orang, dapat menyebabkan kulit
manusia tersengat, merubah molekul DNA, dan bahkan bila berlangsung
menerus dalam jangka lama dapat memicu kanker kulit, termasuk terhadap
mahluk hidup lainnya.
- Radiasi HP dapat mengacaukan gelombang otak, menyebabkan sakit
kepala, kelelahan, dan hilang memori, pemakaian HP bisa menyebabkan
kanker otak.
- Beberapa efek negatif yang bisa muncul sebagai akibat radiasi HP
antara lain kerusakan sel saraf, menurunnya atau bahkan hilangnya
konsentrasi, merusak sistem kekebalan tubuh, meningkatkan tekanan darah,
hingga gangguan tidur dan perubahan aktivitas otak.
- Sebagian besar garis-garis wajah dan kerut/keriput disebabkan oleh
pemaparan berlebihan terhadap sinar UV, baik UVA yang bertanggung jawab
atas noda gelap, kerut/keriput, dan melanoma maupun UVB yang bertanggung
jawab atas kulit terbakar dan karsinoma.
- Dampak negatif wi-fi sehubungan dengan radiasi elektromagnetik:
keluhan nyeri di bagian kepala, telinga, tenggorokan dan beberapa bagian
tubuh lain bila berada dekat dengan peralatan elektronik atau menara
pemancar.
Bahaya Gelombang Elektromagnetik
- Dapat menyebabkan kanker kulit (Sinar ultraviolet).
- Dapat menyebabkan katarak mata(Sinar ultraviolet).
- Dapat menghitamkan warna kulit (Sinar ultraviolet).
- Dapat melemahkan sistem kekebalan tubuh (Sinar ultraviolet).
- Dapat menyebabkan kemandulan (Sinar gamma).
- Dapat menyebabkan kerusakan sel/jaringan hidup manusia (Sinar X dan terutama sinar gamma).
BAB IIIKesimpulan dan Saran
3.1 KesimpulanDari pembahasan di atas, dapat
disimpulkan bahwa begitu besar peranan gelombang elektromagnetik yang
bermanfaat dalam kehidupan kita sehari-hari, tanpa kita sadari
keberadaannya. Salah satu contohnya yaitu dalam dunia kedokteran. Sinar
elektromagnetik dalam spektrum sinar X digunakan untuk memotret
organ-organ dalam tubuh (tulang), jantung, paru-paru, melihat organ
dalam tanpa pembedahan, foto Rontgen. Selain itu pemanfaatan gelombang
elektromagnetik juga digunakan dalam barang-barang teknologi yang sering
kita gunakan sehari-hari yaitu HP, radio, televisi, dll.
Spektrum elektromagnetik adalah susunan semua bentuk gelombang
elektromagnetik berdasarkan panjang gelombang dan frekuensinya. Adapun
contohnya ialah: gelombang radio, gelombang mikro, sinar imframerah,
sinar gamma, sinar x, cahaya tampak, sinar ultraviolet.
Selain banyak
manfaat dari sinar elektromagnetik juga terdapat bahaya-bahaya yang
ditimbulkan dari sinar elektromagnetik di antaranya adalah:
- Dapat menyebabkan kanker kulit (Sinar ultraviolet).
- Dapat menyebabkan katarak mata(Sinar ultraviolet).
- Dapat menghitamkan warna kulit (Sinar ultraviolet).
- Dapat melemahkan sistem kekebalan tubuh (Sinar ultraviolet).
- Dapat menyebabkan kemandulan (Sinar gamma).
- Dapat menyebabkan kerusakan sel/jaringan hidup manusia (Sinar X dan terutama sinar gamma).
3.2. SaranKarena begitu banyak
masalah-masalah atau dampak bahaya yang ditimbulkan dari sinar
elektromagnetik bagi kehidupan, sebaiknya pemanfaatan sinar
elektromagnetik juga memperhatikan dan memperhitungkan kesehatan dari
para pemakainya. Agar terhindar dari masalah kesehatan tersebut penulis
menyarakan agar pengguna barang elektronik jangan terlalu sering
tergantung pada alat-alat tersebut seperti HP, televisi, dsb. Serta
apabila pengguna sedang beristirahat sebaiknya jauhkan barang-barang
elektronik dari jangkauan anda karena hal tersebut dapat menyebabkan
radiasi.