Hampir setiap orang pasti
meiliki perangkat telepon genggam atau handphone. Namun apakah
kalian sadari bahwa dari setiap handphone terpancar gelombang radiasi.
Gelombang elektromagnetik merupakan gelombang yang tidak memerlukan medium
dalam perambatannya. Sehingga gelombang yang terpancar dari handphone merupakan
gelombang elektromagnetik, tak hanya handphone frekuensi gelombang itu juga
terdapat dalam penggunaan Radio, Tape, Televisi, dan masih banyak lagi.
Gelombang à Berdasarkan
media perambatan à 2
1. Gelombang Mekanik
Membutuhkan medium perantara
dalam perambatannya.
Contoh : Gelombang bunyi,
gelombang pada tali, gelombang pada permukaan air.
2. Gelombang Elektromagnetik
Tidak membutuhkan media
perantara dalam perambatannya.
Contoh : Cahaya Matahari
( radiasi)
Michael Faraday
“ Perubahan medan magnetic
menyebabkan muatan listrik mengalir dalam loop kawat atau ekivalen dengan
bangkitnya medan listrik”
Maxwell
“Suatu perubahan medan listrik
akan membangkitkan medan magnetik”
James Clerk Maxwell berhasil
menghitung kecepatan rambat gelombang elektromagnetik, dimana kemudian
kecepatan rambat gelombang di ruang hampa sama dengan kecepatan cahaya. Maka
dari situ disimpulkan bahwa gelombang cahaya merupakan gelombang
elektromagnetik.
Spektrum Elektromagnetik
Spektrum gelombang elektromagnetik dibedakan berdasarkan rentang panjang
gelombang dan frekuensinya. Spektrum ini dipancarkan oleh transisi elektron
ketika suatu elektron berpindah dari orbit yang satu ke orbit yang lain.
Biasanya, energi spektrum elektromagnetik dinyatakan dalam elekronvolt untuk
berenergi tinggi (di atas 100 eV), dalam panjang gelombang untuk energi
menengah, dan dalam frekuensi untuk berenergi rendah (ʎ ≥ 0,5 mm).
Hubungan antara frekuensi (f),
panjang gelombang (ʎ), dan kecepatan rambat
gelombang elektromagnetik (c) ditulis dengan rumus sebagai berikut.
1. Gelombang Radio
G
|
elombang radio adalah gelombang
sebagai pembawa informasi dari suatu tempat ke tempat lain yang berjauhan
karena memiliki sifat yang mudah dipantulkan oleh lapisan ionosfer Bumi.
Gelombang ini merupakan gelombang yang memiliki frekuensi paling kecil dan
panjang gelombang yang paling panjang. Rentang frekuensinya luas meliputi
beberapa Hertz sampai Gigahertz (orde pangkat 9). Gelombang ini dihasilkan dari
beberapa gabuangan alat-alat elektronik yaitu resistor inductor dan kapasitor.
Informasi berupa suara dikirimkan melalui gelombang radio dalam sebuah paket
gelombang sebagai perubahan amplitudo yang dikenal dengan nama modulasi
amplitudo. Sedangkan perubahan frekuensinya disebut sebagai modulasi
frekuensi. Contoh penerapannya adalah Tv, ponsel dan pesawat radio FM
yang menggunakan gelombang modulasi frekuensi untuk membawa informasi.
2. Gelombang Mikro
Gelombang mikro (micro wave) adalah gelombang
radio dengan frekuensi paling tinggi, yaitu mencapai 3 x 109 Hz.
Gelombang mikro selain sebagai alat berkomunikasi dapat juga sebagai alat untuk
memasak karena dapat memanaskan benda yang menyerap gelombang tersebut,
Radar merupakan singkatan dari Radio
Detection and Ranging. Radar menggunakan gelombang mikro.Antena pada radar
bertindak sebagai pemancar dan penerima gelombang elektromagnetik. Pengiriman
gelombang dilakukan secara terarahberbentuk pulsa dalam selang waktu tertentu.
Jika pulsa mengenai sasaran, akan ada pulsa pantul yang sebagian akan diterima
kembali oleh antenna radar dan dapat ditamppilkan pada sebuah layar osiloskop.
Jika selang waktu antara
pemancar dan penerimaan ∆t dan kecepatan rambat gelombang
radar c, jarak sasaran ke pusat radar (s) dapat ditentukan melalui
melalui persamaan berikut :
3. Sinar Inframerah
Sinar inframerah memiliki
frekuensi antara 1011-1014 Hz atau pada daerah
panjang gelombang 10-3m sampai 10-6 m. Frekuensi
tersebut dapat dihasilkan oleh getaran electron-elektron dalam bahan. Getaran
electron-elektron pada suatu atom dapat juga memancarkan gelombang
elektromagnetik pada frekuensi-frekuensi yang khas dalam daerah inframerah.
Spektroskop inframerah merupakan salah satu alat yang penting untuk mempelajari
struktur atom dan molekul. Manfaat kegunaan lain yaitu untuk remot televise dan
transfer data di ponsel.
4. Sinar Tampak
Sinar tampak atau cahaya
adalah sinar yang dapat membantu penglihatan. Sinar tampak berada pada daerah
dengan panjang gelombang berkisar antara 10-6 cm – 10-7 cm,
dengan spectrum warna mulai dari panjang gelombang terbesar, yaitu merah,
jingga,kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Ungu memiliki panjang gelombang
terpendek. Sedangkan merah memiliki panjang gelombang terpanjang.
5. Ultraviolet
Sinar Ultraviolet dihasilkan
oleh atom dan molekul yang nyala dalam listrik. Sebagian besar atom memancarkan
sinar dengan frekuensi yang khas pada daerah sinar tampak. Sinar ultraviolet memiliki
frekuensi antara 1015 Hz-1016 Hz. Namun,
matahari tetap merupakan sumber utama dari sinar ultraviolet.
Lapisan Ozon (O3)
di atmosfer berfungsi untuk menyerap sinar ultraviolet yang dihasilkan oleh
cahaya matahari. Berlubangnya lapisan ozon di atmosfer akan meningkatkan kadar
sinar ultraviolet yang sampai ke permukaan bumi . Sinar ultraviolet dapat
mengancam kehidupan makhluk hidup karena dapat menyebabkan banyak
penyakit seperti kanker kulit, tetapi juga dapat membantu kehidupan manusia
seperti untuk membedakan uang asli dan palsu.
6. Sinar-X
Sinar-X ditemukan oleh Wilhem
Konrad Rӧntgen sehingga sinar-X sering
disebut sinar Rӧntgen. Sinar-X dihasilkan oleh
elektron yang terletak pada bagian dalam kulit elektron dalam suatu atom.
Selain itu, sinar-X dapat juga dihasilkan oleh elektron yang ditumbuhkan pada
permukaan logam dengan kecepatan tinggi. Cara inilah yang dipakai untuk membuat
sinar-X secara komersial. Oleh karena panjang gelombangnya yang sangat pendek,
sinar-X memiliki daya tembus yang kuat. Frekuensinya antara 1016 Hz-1020 Hz.
Sinar-X banyak digunakan dalam bidang kedokteran dan dalam bidang industry/
sinar-X dapat juga dipakai untuk mendeteksi organ-organ dalam tubuh manusia,
seperti mendeteksi paru-paru, dan tulang untuk melihat adanya kerusakan atau
keanehan atau tidak.
7. Sinar Gamma ( γ )
Sinar gamma merupakan gelombang elektromagnetik yang
memiliki panjang gelombang terpendek atau frekuensi tertinggi, dengan frekuensinya antara
1020 Hz – 1025 Hz. Sinar gamma dihasilkan oleh inti-inti atom yang tidak stabil (zat
radioaktif) maupun sinar kosmis. Sinar gamma memiliki daya tembus yang sangat
besar hingga dapat menembus plat timbal dengan ketebalan beberapa cm.
Keberadaan sinar gamma dapat di deteksi dengan detektor Geiger-Muller.
Sinar gama (seringkali dinotasikan dengan huruf Yunani
gama, γ) adalah sebuah bentuk berenergi dari radiasi elektromagnetik yang
diproduksi oleh radioaktivitas atau proses nuklir atau subatomik lainnya
seperti penghancuran elektron-positron.
Sinar gama membentuk spektrum elektromagnetik
energi-tertinggi. Mereka seringkali didefinisikan bermulai dari energi 10 keV/
2,42 EHz/ 124 pm, meskipun radiasi elektromagnetik dari sekitar 10 keV sampai
beberapa ratus keV juga dapat menunjuk kepada sinar X keras. Penting untuk
diingat bahwa tidak ada perbedaan fisikal antara sinar gama dan sinar X dari
energi yang sama -- mereka adalah dua nama untuk radiasi elektromagnetik yang
sama, sama seperti sinar matahari dan sinar bulan adalah dua nama untuk cahaya
tampak. Namun, gama dibedakan dengan sinar X dari sumber mereka. Sinar gama
adalah istilah untuk radiasi elektromagnetik energi-tinggi yang diproduksi oleh
transisi energi karena percepatan elektron. Karena beberapa transisi elektron
memungkinkan untuk memiliki energi lebih tinggi dari beberapa transisi nuklir,
ada tumpang-tindih antara apa yang kita sebut sinar gama energi rendah dan
sinar-X energi tinggi.
Sinar gamma ini memiliki banyak manfaat bagi kehidupan
manusia. Dari kehidupan sehari-hari hingga untuk industri dan kedokteran.
Manfaat sinar gamma antara lain.
· Membunuh
bakteri: Sinar gamma merupakan radiasi yang memiliki energi tinggi sama seperti
sinar-X . Yang mana dengan energi tinggi tersebut dapat merusak sel-sel makhluk
hidup oleh karena itu tak heran jika sinar gamma dapat membunuh bakteri. Karena
itulah sinar gamma dapat digunakan untuk :
a. Mensterilisasi makanan dan
minuman.
b. Mensterilisasi peralatan dokter
sebelum melakukan operasi.
· Menyembuhkan
tumor, kanker, dan kelainan lain: Sinar gamma ternyata dapat digunakan untuk
membunuh sel kanker dan tumor serta kelainan lainnya karena sinar gamma dapat
menghancurkan sel-sel tersebut. Terapi ini disebut gamma knife.
“ Dalam operasi Gamma Knife dipancarkan sebanyak 200
sinar radiasi yang difokuskan ke tumor atau target lainnya. Setiap pancaran
sinar mempunyai dampak kecil terhadap sel otak yang dilaluinya, namun memiliki
dosis radiasi yang cukup besar pada lokasi target di mana semua
pancaran-pancaran bertemu,” terang Prof. Eka J. Wahjoepramono, MD, PhD, dokter
ahli bedah syaraf dari Siloam Hospital, Jakarta.
Keakuratan operasi Gamma Knife hampir tidak
menyebabkan kerusakan pada sel-sel yang berada di sekitar target penyinaran dan
dalam beberapa kasus hanya menyebabkan sedikit efek samping dibandingkan dengan
perawatan radiasi biasa.
· Mengetahui
struktur logam
· Mengetahui
bibit unggul
· Membuat
radio isotop
Selain manfaat-manfaat diatas ternyata sinar gamma
memiliki efek berbahaya bagi kehidupan manusia. Antara lain :
1. Merusak
satelit dan atmosfir
Sinar gamma yang berasal dari luar angkasa ternyata
dapat merusak satelit dan atmosfir. Ini terjadi karena energi yang sangat kuat
dari sinar gamma. Walaupun begitu, kita dapat bernafas lega karena menurut para
ilmuan semburan gamma ini jarang terjadi. Yaitu sekitar 10 ribu - 1 juta tahun
sekali. Terakhir terjadi pada abad ke-8.
2. Menimbulkan
Kematian terbesar apabila terjadi perang nuklir
Dalam ledakan sebuah senjata nuklir banyak materi
radioaktif yang tercipta. Namun, Sinar gama dari fallout nuklir kemungkinan akan menyebabkan jumlah
kematian terbesar dalam penggunaan senjata nuklir dalam sebuah perang nuklir.
Sebuah perlindungan fallout yang efektif akan mengurangi terkenanya manusia
1000 kali.
Sinar gama memang kurang mengionisasi dari sinar alfa
atau beta. Namun, mengurangi bahaya terhadap manusia membutuhkan perlindungan
yang lebih tebal. Mereka menghasilkan kerusakan yang mirip dengan yang
disebabkan oleh sinar-X, seperti terbakar,kanker, dan mutasi genetika.
Sinar gamma terbentuk karena adanya proses
nuklir atau subatomik lainnya seperti penghancuran elektron-positron. Oleh
karena itu sinar tersebut tidak dapat ditemukan pada sembarang tempat karena
hanya dapat terjadi akibat proses nuklir dan subatomik lainnya.
Sinar ini dapat terbentuk saat :
1. Ledakan
bintang (Supernova).
2. Ledakan
bom nuklir.
3. Bintang
yang terhisap lubang hitam.
4. Terapi
Sinar gamma.
6. Bahan
radioaktif.
B.Bahaya Radiasi
Elektromagnetik
Paparan radiasi ultraviolet yang berlebih terhadap manusia, hewan, tanaman dan
bahan-bahan bangunan daoat menimbulkan dampak negatif. Pada manusia ultraviolet
dapat menyebabkan kanker kulit, katarak mata serta mengurangi daya tahan tubuh
terhadap penyakit infeksi.
Dampak radiasi elektromagnetik
pada makhluk hidup dan lingkungan :
1.Dampak radiasi UV-B pada
tumbuhan,yaitu dapat menyebabkan pertumbuhan tanaman menjadi lambat dan
beberapa bahkan menjadi kerdil. Sebagai akibatnya, hasil panen sejumlah tanamanbudidaya
akan menurun serta tanaman hutan akan menjadi rusak.
2.Microwaves dapat menimbulan
efek stress pada syaraf otak
3.Apabila terjadi lubang nm,
maka sinar ultraviolet, khususnya yang jenis ultraviolet tipe B yang memiliki
panjang gelombang 290 nm yang menembus ke permukaan bumi dan kemudian mengenai
orang, sehingga dapat menyebabkan kulit manusia tersengat, merubah molekul DNA,
dan bahkan bila berlangsung terus-menerus dalam jangka waktu lama dapat memicu
kanker kulit.
4.Radiasi handphone dapat
mengacaukan gelombang otak,menyebabkan sakit kepala dan kelelahan.
5.Beberapa efek negative yang
bisa muncul sebagai akibat radiasi handphone antara lain kerusakan sel
saraf,menurunnya konsentrasi dan perubahan aktivitas otak.
6.Sebagian besar garis-garis
wajah dan kerut kerut disebabkan oleh pemaparan berlebihan terhadap sinar
ultraviolet.
7.Dampak negative wi-fi
sehubungan dengan radiasi elektromagnetik:keluhan nyeri dibagian kepala,telinga
dan tenggorokan.
8.Sinar X dan sinar gamma
dapat menyebabkan kerusakan sel atau jaringan hidup manusia.
No comments:
Post a Comment