Percobaan Sederhana Fisika yang Menyenangkan

    Pecobaan Aliran Udara

a.       Apakah tiupan udara akan selalu membuat benda melengkung membesar? Ternyata  tidak juga. Coba kamu lakukan percobaan ini???

b.      Alat dan Bahan

·         Dua buku yang sama besar atau banda lain yang berukuran sama

·         Selembar kertas

·         Sedotan

c.       Prosedur Percobaan

Letakkanlah selembar kertas diantara dua buah buku, sehingga menyerupai sebuah  jembatan. Pastikan bentuk kertasnya tidak melengkung. Kemudian, dengan menggunakan  sedotan, tiuplah bagian bawah kertas yang berada diantara dua buku. Perhatikanlah apa yang  terjadi dengan kertasnya.

d.      Pembahasan

Ketika kamu meniup di bagian bawah kertas, kamu akan melihat kertas akan melengkung kedalam mendekati sedotan. Tidak terbang atau tertiup keluar.  Ketika kamu meniup, kamu membuat tekanan udara dibawah kertas menjadi lebih  kecil bila dibandingkan dengan tekanan udara diatas kertas. Sehingga tekanan udara diatas  kertas akan menekan kertas kebawah, dan bentuk kertas akan melengkung mendekati sedotan dan tidak terbang keatas.

2.       Bagaimana Interaksi Magnet terjadi

a.       Selama beratus tahun, kita mengetahui kegunaan magnet. Beberapa benda merespon gaya yang diberikan magnet, atau tertarik, namun ada yang tidak terpengaruh. Apa saja benda yang dapat dipengaruhi oleh magnet?

b.      Alat dan Bahan

·         Sebuah magnet batang

·         Paku payung (hati-hati, mintalah orang yang lebih tua untuk membantumu)

·         Sebuah pensil

·         Sebuah penghapus

·         Selembar kertas

·         Pisau (hati-hati, mintalah orang yang lebih tua untuk membantumu)

·         Kunci

·         Koin

·         Kain bekas

·         Sisir

·         Peralatan alumunium

·         Selembar pita kaset bekas

c.       Prosedur Percobaan

Sentuhkan magnet batangmu ke masing-masing benda. Benda apa saja yang tertarik dan menempel pada batang magnet? Benda apa saja yang tidak tertarik oleh magnet?

Catatlah hasilnya pada tabel dibawah dengan memberikan tanda dibawah tulisan ya untuk benda yang tertarik oleh magnet atau tidak untuk benda yang tidak tertarik oleh magnet. Tuliskan juga dari bahan apa benda-benda tersebut dibuat pada tabel bertuliskan bahan. Cobalah dengan benda lainnya!

d.      Pembahasan

Apakah kamu mendapati bahwa hanya benda yang berasal dari besi dan baja saja yang tertarik dengan magnet? Ternyata magnet juga menarik kobalt dan nikel.

Umumnya magnet terbuat dari besi dan baja, biasanya juga merupakan campuran dengan bahan lain seperti kobalt dan nikel. Tapi beberapa magnet terbuat dari plastik dan keramik yang dicampur dengan serbuk magnet.

3.       Percobaan Gaya Angkat Fluida

a.       Percaya atau tidak, kamu bisa membuat dua benda bermassa sama, terapung dan tenggelam masing-masing secara bersamaan. Jadi, ketika kamu meletakkan dua benda tersebut kedalam air, yang satu akan terapung, satu lagi tenggelam.

b.      Alat Dan Bahan

·         benda bermassa sama. Kamu bisa menggunakan 2 tumpukkan yang masing- masing berisi 5 keping logam 500 rupiah ataupun yang lain.

·         Dua lembar kertas karton berukuran 20x20 cm .

·         Dua lembar alumunium foil berukuran 20x20 cm.

·         Satu baskom besar berisi air.

c.        Prosedur Percobaan

Lapisilah masing-masing karton dengan alumunium foil. Lalu, ambil salah satunya  dan bentuklah menjadi sebuah wadah menyerupai box untuk membungkus kue tart (kita akan  menyebutnya menyerupai kapal-kapalan).

Letakkan 5 tumpuk koin di dalamnya.  Ambillah 5 tumpuk koin lainnya dan bungkuslah dengan karton yang belum  digunakan. Kamu bisa membungkusnya dengan berbagai cara. Lebih baik kamu bentuk

seperti gumpalan kertas biasa.

Letakkanlah keduanya diatas permukaan air secara bersamaan. Apa yang terjadi?

d.      Pembahasan

Koin yang berada didalam kapal-kapalan terapung. Sedangkan koin yang berada  didalam gumpalan kertas akan tenggelam. Hal ini terjadi karena air memiliki gaya angkat  yang sama pada tiap benda. Gaya tersebut berkerja sesuai luas permukaan bendanya itu  sendiri. Pada bentuk kapal-kapalan, bagian dasar kapal-kapalan memiliki luas permukaan  yang lebih besar daripada bentuk gumpalan  kertas biasa. Sehingga kapal-kapalan itu  menangkap gaya apung lebih banyak dan membuatnya bisa tetap ada di permukaan air meski membawa beban yang sama.

Hal ini juga menjelaskan kenapa kapal laut atau sekoci kecil bisa mengapung di permukaan air

4. Percobaan Grafitasi

a.      Kita telah mengetahui seorang fisikiawan abad 16 yaitu Galileo. Galileo pernah menjatuhkan dua benda berbeda bentuk dari atas menara  miring pisa dan keduanya jatuh bersamaan? Tapi pada percobaan kali ini, kita akan  menjatuhkan dua benda berbeda, dan keduanya jatuh tidak bersamaan. Koq bisa? Apa Galileo salah?

b.      Alat dan Bahan

·         Sebuah buku

·         Selembar kertas

c.       Prosedur percobaan

·         Memegang masing-masing kertas dan  buku pada kedua tangan kita. Kemudian berdiri tegak. Secara bersamaan kita jatuhkan kedua benda tersebut dari tangan kita. Bagaimana waktu jatuh dari kedua benda tersebut?

·         Meletakkan kertas diatas buku dan peganglah dengan erat. Kemudian jatuhkanlah secara tiba-tiba. Apa yang terjadi dengan jatuhnya kertas dan buku?

d.      Pembahasan

·         Ketika kita melakukan percobaan yang pertama, buku akan jatuh lebih dulu daripada kertas. Sebenarnya, gaya gravitasi menarik dua benda tersebut dengan gaya yang sama. Tapi jatuhnya kertas terhambat oleh gaya gesek udara. Buku juga mendapat gaya gesek yang sama, tapi berat dari si buku mampu mengurangi pengaruh gaya gesekan udara

·         Pada percobaan yang kedua, kedua benda jatuh bersamaan. Kertas yang berada diatas buku tidak lagi dipengaruhi oleh gaya gesek udara karena  dibantu oleh berat buku yang mengurangi gaya geseknya. Sehingga gravitasi akan menarik buku dan kertas dengan mudah sebagai satu sistem. Jadi Galileo tidak salah.

5. Percobaan Membuat Peralatan Game Sederhana

a.      Kali ini kita akan membuat game sederhana. Yaitu mencocokkan. Tentu sudah pernah melihat atau membayangkanya mungkin, Permainan dengan pertanyaan di sebelah kiri dan jawabannya di sebelah kanan. Kali ini, kita akan membuatnya dengan lebih menarik. Jika lampu menyala, berarti jawaban benar.

b.      Alat dan Bahan

·         Kabel secukupnya dan dengan panjang yang diperlukan

·         Baterai

·         Lampu kecil dan soketnya

·         Penjepit kertas secukupnya

·         Karton

·         Kertas

c.       Prosedur Percobaan

·         Memasang penjepit kertas pada sisi kiri dan kanan karton (Jumlahnya tergantung pada pertanyaan dan jawaban yang kita inginkan) seperti dalam gambar.

·         Membuat pertanyaan dan jawaban pada kertas, lebih baik tidak terlalu panjang.

·         Memasang lembar pertanyaan pada penjepit kertas di sebelah kiri, dan lembar jawaban di penjepit kertas sebelah kanan.

·         Dibelakang kartonnya, kita pasang kabel pada penjepit kertas yang menghubungkan penjepit kertas sebelah kiri dan kanan.

·         Memasang kancing baterai pada baterai, dan menghubungkan salah satu kabelnya pada soket lampu. Gunakan ujung-ujung kabel yang tidak terhubung untuk mencocokkan pertanyaan dan jawabannya. Jika benar, lampu akan menyala.

6. Pecobaan Api

a.      Mungkin kita pernah melihat pada suatu film ada adegan dimana terdapat bola api yang berterbangan. Atau kita pernah melihat ada satu kesenian budaya di Indonesia, dimana ada sekumpulan orang-orang yang bermain sepak bola api (sebenarnya itu bukan bola. Melainkan batok kelapa). Nah, disini kita akan coba membuat salah satunya. Bisa gak ya?

b.      Alat dan Bahan

·         Sebongkah gula batu berukuran sedang

·         Abu yang berasal dari pembakaran kertas

·         Korek api

·         Lilin

·         Wadah dari tutup kaleng atau sejenisnya

·         Tang untuk menjepit gula batu atau sejenisnya

c.       Prosedur Percobaan

·         Menjepit gula batu dengan menggunakan tang.

·         Membakar gula pada lilin yang sudah kita nyalakan. (Perhatikanlah apa gula batu tersebut terbakar?)

·         melumuri gula batu tersebut dengan abu kertas. Kemudian bakarlah pada lilin yang menyala. (Apakah gula batu tersebut terbakar?)

d.      Pembahasan

Pada saat kita membakar langsung gula batu tersebut, kita dapati gula batu tersebut tidak akan terbakar. Mungkin hanya kita melihat ada bekas hitam gosong. Tapi ketika kita lumuri dengan abu kertas, kemudian kita bakar, kita akan mendapati gula batunya dapat terbakar! Ini karena abu kertas yang menempel pada gula batu bersifat sebagai katalisator dalam proses pembakaran gula batu. Sehingga gula batu kini telah menjadi “gula api”.

Ingat, gunakan tang ya ketika membakar gula batunya!!!!

7. Percobaan Membakar Gelas Kertas

a.      Kita pernah melihat sebuah gelas kertas? Sesuai namanya, gelas kertas itu gelas yang terbuat dari kertas. Karena dari kertas, maka tentu saja dapat terbakar. Tapi, kita bisa membuat kertas ini tidak terbakar.

b.      Alat dan Bahan

·         Dua buah Gelas Kertas

·         Air 

·         Lilin

c.       Prosedur Percobaan

Mari kita mencoba membakar bagian dasar dari gelas kertas. Jika tidak ada, kita bisa menggunakan gelas plastik. Pastikan bahwa gelas tersebut dapat terbakar. Ingat, cobanya hanya dengan satu gelas saja ya.

Kemudian mengisi gelas lainnya kertas dengan air. Jika kita tidak menemukan gelas kertas, kamu bisa menggunakan gelas plastik. Nyalakanlah lilin yang sudah kamu siapkan. Dan letakkan gelas berisi air diatas lilin seperti kita sedang memasak air. Coba lihat apa yang terjadi dengan gelasnya?

d.      Pembahasan

Gelas yang berisi air tidak terbakar. Ini karena panas yang dihasilkan oleh api akan langasung diserap oleh air dan menahan gelas dari terbakar. Kamu hanya akan melihat ada bekas gosong pada bagian tempat api menyentuh dasar gelas. Yang berasal dari karbon hasil pembakaran.

Model Pembelajaran STAD (Student Teams Achievement Division)

STAD (Student Teams Achievement Division)

Pembelajaran Kooperatif Tipe STAD

Student Teams Achievement Division (STAD) merupakan salah satu metode atau pendekatan dalam pembelajaran kooperatif yang sederhana dan baik untuk guru yang baru mulai menggunakan pendekatan kooperatif dalam kelas, STAD juga merupakan suatu metode pembelajaran kooperatif yang efektif.
Seperti telah disebutkan sebelumnya bahwa pembelajaran kooperatif tipe STAD terdiri lima komponen utama, yaitu penyajian kelas, belajar kelompok, kuis, skor pengembangan dan penghargaan kelompok. Selain itu STAD juga terdiri dari siklus kegiatan pengajaran yang teratur.
Variasi Model STAD
Lima komponen utama pembelajaran kooperatif tipe STAD yaitu:
a) Penyajian kelas.
b) Belajar kelompok.
c) Kuis.
d) Skor Perkembangan.
e) Penghargaan kelompok.
Berikut ini uraian selengkapnya dari pembelajaran kooperatif tipe StudentTeams Achievement Division (STAD).
1. Pengajaran
Tujuan utama dari pengajaran ini adalah guru menyajikan materi pelajaran sesuai dengan yang direncanakan. Setiap awal dalam pembelajaran kooperatif tipe STAD selalu dimulai dengan penyajian kelas.
Penyajian tersebut mencakup pembukaan, pengembangan dan latihan terbimbing dari keseluruhan pelajaran dengan penekanan dalam penyajian materi pelajaran.
a) Pembukaan
1) Menyampaikan pada siswa apa yang hendak mereka pelajari dan mengapa hal itu penting. Timbulkan rasa ingin tahu siswa dengan demonstrasi yang menimbulkan teka-teki, masalah kehidupan nyata, atau cara lain.
2) Guru dapat menyuruh siswa bekerja dalam kelompok untuk menemukan konsep atau merangsang keinginan mereka pada pelajaran tersebut.
3) Ulangi secara singkat ketrampilan atau informasi yang merupakan syarat mutlak.
b) Pengembangan
1) Kembangkan materi pembelajaran sesuai dengan apa yang akan dipelajari siswa dalam kelompok.
2) Pembelajaran kooperatif menekankan, bahwa belajar adalah memahami makna bukan hapalan.
3) Mengontrol pemahaman siswa sesering mungkin dengan memberikan pertanyaan-pertanyaan.
4) Memberi penjelasan mengapa jawaban pertanyaan tersebut benar atau salah.
5) Beralih pada konsep yang lain jika siswa telah memahami pokok masalahnya.
c) Latihan Terbimbing
1) Menyuruh semua siswa mengerjakan soal atas pertanyaan yang diberikan.
2) Memanggil siswa secara acak untuk menjawab atau menyelesaikan soal. Hal ini bertujuan supaya semua siswa selalu mempersiapkan diri sebaik mungkin.
3) Pemberian tugas kelas tidak boleh menyita waktu yang terlalu lama. Sebaiknya siswa mengerjakan satu atau dua masalah (soal) dan langsung diberikan umpan balik.
2. Belajar Kelompok
Selama belajar kelompok, tugas anggota kelompok adalah menguasai materi yang diberikan guru dan membantu teman satu kelompok untuk menguasai materi tersebut. Siswa diberi lembar kegiatan yang dapat digunakan untuk melatih ketrampilan yang sedang diajarkan untuk mengevaluasi diri mereka dan teman satu kelompok.
Pada saat pertama kali guru menggunakan pembelajaran kooperatif, guru juga perlu memberikan bantuan dengan cara menjelaskan perintah, mereview konsep atau menjawab pertanyaan.
Selanjutnya langkah-langkah yang dilakukan guru sebagai berikut :
1) Mintalah anggota kelompok memindahkan meja / bangku mereka bersama-sama dan pindah kemeja kelompok.
2) Berilah waktu lebih kurang 10 menit untuk memilih nama kelompok.
3) Bagikan lembar kegiatan siswa.
4) Serahkan pada siswa untuk bekerja sama dalam pasangan, bertiga atau satu kelompok utuh, tergantung pada tujuan yang sedang dipelajari. Jika mereka mengerjakan soal, masing-masing siswa harus mengerjakan soal sendiri dan kemudian dicocokkan dengan temannya. Jika salah satu tidak dapat mengerjakan suatu pertanyaan, teman satu kelompok bertanggung jawab menjelaskannya. Jika siswa mengerjakan dengan jawaban pendek, maka mereka lebih sering bertanya dan kemudian antara teman saling bergantian memegang lembar kegiatan dan berusaha menjawab pertanyaan itu.
5) Tekankan pada siswa bahwa mereka belum selesai belajar sampai mereka yakin teman-teman satu kelompok dapat mencapai nilai sampai 100 pada kuis. Pastikan siswa mengerti bahwa lembar kegiatan tersebut untuk belajar tidak hanya untuk diisi dan diserahkan. Jadi penting bagi siswa mempunyai lembar kegiatan untuk mengecek diri mereka dan teman-teman sekelompok mereka pada saat mereka belajar. Ingatkan siswa jika mereka mempunyai pertanyaan, mereka seharusnya menanyakan teman sekelompoknya sebelum bertanya guru.
6) Sementara siswa bekerja dalam kelompok, guru berkeliling dalam kelas. Guru sebaiknya memuji kelompok yang semua anggotanya bekerja dengan baik, yang anggotanya duduk dalam kelompoknya untuk mendengarkan bagaimana anggota yang lain bekerja dan sebagainya.
3. Kuis
Kuis dikerjakan siswa secara mandiri. Hal ini bertujuan untuk menunjukkan apa saja yang telah diperoleh siswa selama belajar dalam kelompok. Hasil kuis digunakan sebagai nilai perkembangan individu dan disumbangkan dalam nilai perkembangan kelompok.
4. Penghargaan Kelompok
Langkah pertama yang harus dilakukan pada kegiatan ini adalah menghitung nilai kelompok dan nilai perkembangan individu dan memberi sertifikat atau penghargaan kelompok yang lain. Pemberian penghargaan kelompok berdasarkan pada rata-rata nilai perkembangan individu dalam kelompoknya.

Gelombang Elektromagnetik

Siapakah Cristiano Ronaldo? Atau, siapakah vokalis band Peter Pan? Jika kamu dihadapkan pada pertanyaan semacam itu dapat dipastikan kamu bisa menjawabnya, bukan? Siapa yang tidak kenal CR7 (sebutan buat Cristiano Ronaldo) atau Ariel Peter Pan? Walaupun kamu tidak pernah bertemu secara langsung dengan keduanya, kamu pasti kenal dengan mereka, ya kan? Kok bisa ya! Walaupun kamu tidak pernah bertemu dengan mereka kamu pasti sering melihat mereka melalui TV, bukan begitu? Sekarang, apa yang membuat kamu bisa menonton TV untuk melihat pertandingan sepak bola yang sedang berlangsung di tempat lain yang sangat jauh? Tahukah kamu prinsip dan konsep apa yang melandasi teknologi dan fenomena ini?

Saat ini hampir semua orang memiliki peralatan yang satu ini. Dia begitu kecil yang bisa dengan nyaman diletakkan di dalam saku, namun dianggap memiliki fungsi yang sangat besar terutama untuk berkomunikasi. Ya, benda itu adalah sebuah ponsel (telepon seluler). Saat ini ponsel tidak hanya digunakan untuk menelpon saja tetapi juga untuk fungsi lain seperti mengirim dan menerima pesan singkat (sms), mendengarkan musik, atau mengambil foto. Bagaimana perangkat ponsel dapat terhubung dengan perangkat ponsel yang lain padahal mereka saling berjauhan?

Konsep yang bisa menjelaskan fenomena ini adalah konsep gelombang elektromagnetik. Dan, konsep gelombang elektromagnetik ternyata sangat luas tidak hanya berkaitan dengan TV atau ponsel saja, melainkan banyak aplikasi lain yang bisa sering kita temukan sehari-hari di sekitar kita. Aplikasi tersebut meliputi microwave, radio, radar, atau sinar-x.

Sebagaimana yang telah dibahas sebelumnya bahwa ada dua hukum dasar yang menghubungkan gejala kelistrikan dan kemagnetan.

Pertama, arus listrik dapat menghasilkan (menginduksi) medan magnet. Ini dikenal sebagai gejala induksi magnet. Peletak dasar konsep ini adalah Oersted yang telah menemukan gejala ini secara eksperimen dan dirumuskan secara lengkap oleh Ampere. Gejala induksi magnet dikenal sebagai Hukum Ampere.

Michael Faraday, penemu induksi elektromagnetik

Kedua, medan magnet yang berubah-ubah terhadap waktu dapat menghasilkan (menginduksi) medan listrik dalam bentuk arus listrik. Gejala ini dikenal sebagai gejala induksi elektromagnet. Konsep induksi elektromagnet ditemukan secara eksperimen oleh Michael Faraday dan dirumuskan secara lengkap oleh Joseph Henry. Hukum induksi elektromagnet sendiri kemudian dikenal sebagai Hukum Faraday-Henry.

Dari kedua prinsip dasar listrik magnet di atas dan dengan mempertimbangkan konsep simetri yang berlaku dalam hukum alam, James Clerk Maxwell mengajukan suatu usulan. Usulan yang dikemukakan Maxwell, yaitu bahwa jika medan magnet yang berubah terhadap waktu dapat menghasilkan medan listrik maka hal sebaliknya boleh jadi dapat terjadi. Dengan demikian Maxwell mengusulkan bahwa medan listrik yang berubah terhadap waktu dapat menghasilkan (menginduksi) medan magnet. Usulan Maxwell ini kemudian menjadi hukum ketiga yang menghubungkan antara kelistrikan dan kemagnetan.

James Clerk Maxwell peletak dasar teori gelombang elektromagnetik

Jadi, prinsip ketiga adalah medan listrik yang berubah-ubah terhadap waktu dapat menghasilkan medan magnet. Prinsip ketiga ini yang dikemukakan oleh Maxwell pada dasarnya merupakan pengembangan dari rumusan hukum Ampere. Oleh karena itu, prinsip ini dikenal dengan nama Hukum Ampere-Maxwell.

Dari ketiga prinsip dasar kelistrikan dan kemagnetan di atas, Maxwell melihat adanya suatu pola dasar. Medan magnet yang berubah terhadap waktu dapat membangkitkan medan listrik yang juga berubah-ubah terhadap waktu, dan medan listrik yang berubah terhadap waktu juga dapat menghasilkan medan magnet. Jika proses ini berlangsung secara kontinu maka akan dihasilkan medan magnet dan medan listrik secara kontinu. Jika medan magnet dan medan listrik ini secara serempak merambat (menyebar) di dalam ruang ke segala arah maka ini merupakan gejala gelombang. Gelombang semacam ini disebut gelombang elektromagnetik karena terdiri dari medan listrik dan medan magnet yang merambat dalam ruang.

Pada mulanya gelombang elektromagnetik masih berupa ramalan dari Maxwell yang dengan intuisinya mampu melihat adanya pola dasar dalam kelistrikan dan kemagnetan, sebagaimana telah dibahas di atas. Kenyataan ini menjadikan J C Maxwell dianggap sebagai penemu dan perumus dasar-dasar gelombang elektromagnetik.

Teori Maxwell tentang listrik dan magnet meramalkan adanya gelombang elektromgnetik

Ramalan Maxwell tentang gelombang elektromagnetik ternyata benar-benar terbukti. Adalah Heinrich Hertz yang membuktikan adanya gelombang elektromagnetik melalui eksperimennya. Eksperimen Hertz sendiri berupa pembangkitan gelombang elektromagnetik dari sebuah dipol listrik (dua kutub bermuatan listrik dengan muatan yang berbeda, positif dan negatif yang berdekatan) sebagai pemancar dan dipol listrik lain sebagai penerima. Antena pemancar dan penerima yang ada saat ini menggunakan prinsip seperti ini.

diagram skematik eksperimen Hertz

Melalui eksperimennya ini Hertz berhasil membangkitkan gelombang elektromagnetik dan terdeteksi oleh bagian penerimanya. Eksperimen ini berhasil membuktikan bahwa gelombang elektromagnetik yang awalnya hanya berupa rumusan teoritis dari Maxwell, benar-benar ada sekaligus mengukuhkan teori Maxwell tentang gelombang elektromagnetik.

17 November 2008  

• in Elektronika, Listrik Magnet
• 6 Comments

Induksi Silang

Dalam bidang kelistrikan ada konsep yang sangat berguna, yaitu konsep induksi silang (mutual induction) atau ada juga yang menyebutnya sebagai induksi timbal-balik. Konsep ini merupakan awal mula dari pengembangan elektronika telekomunikasi. Aplikasi induksi timbal-balik digunakan untuk mentransmisikan sinyal elektromagnet melalui ruang dari satu perangkat ke perangkat lain. Di sini akan dibahas konsep dasar dari induksi silang sebagai dasar pemahaman bagi pengertian lebih lanjut tentang elektronika komunikasi.

arus listrik dalam loop kawat menginduksi medan magnet

Sebelumnya, kamu sudah mempelajari tentang medan magnet, bukan? Dalam pembahasan tentang medan magnet kamu sudah belajar bagaimana muatan listrik yang bergerak atau arus listrik dapat menghasilkan medan magnet. Bukankah begitu? Apakah kamu masih ingat, siapakah tokoh yang memperkenalkan konsep ini? Ya, dia adalah Hans Christian Oersted, seorang ahli fisika yang berasal dari Denmark. Konsep medan magnet yang dihasilkan oleh arus listrik dirumuskan secara lengkap oleh Ampere, dan dikenal dengan hukum Ampere. Konsep arus listrik yang dapat menghasilkan (menginduksi) medan magnet dikenal sebagai induksi magnet.

Selain itu, sebelumnya kamu juga sudah mempelajari bagaimana medan magnet yang berubah-ubah terhadap waktu juga dapat menghasilkan arus listrik, bukan? Apakah kamu masih ingat siapakah tokoh yang berjasa dalam mengembangkan konsep ini? ya, dia adalah Michael Faraday, seorang tokoh terkemuka dalam fisika yang berkebangsaan Inggris. Konsep medan listrik (dalam bentuk arus listrik) yang dihasilkan (diinduksi) dari medan magnet yang berubah-ubah terhadap waktu dikenal sebagai induksi elektromagnet.

medan magnet yang berubah-ubah menghasilkan arus listrik

Kedua konsep ini sangat berguna untuk memahami pengertian induksi silang yang akan dijelaskan berikut ini.

Induksi silang dapat terjadi pada dua buah rangkaian listrik. Salah satu rangkaian tersebut dialiri arus listrik sedangkan rangkaian yang lain tidak. Melalui peristiwa induksi silang, rangkaian yang dialiri arus listrik dapat “menginduksi” (baca: mentransmisikan listrik ke) rangkaian yang lain sehingga arus listrik dapat dihasilkan dalam rangkaian ini. untuk lebih jelasnya, coba kamu perhatikan gambar berikut ini.

induksi silang antara dua rangkaian

Berdasarkan prinsip Ampere bahwa arus listrik dapat menginduksi medan magnet, pada rangkaian dua (#2) arus listrik (i) dalam rangkaian dapat menghasilkan medan magnet (B). arus listrik yang digunakan dalam rangkaian haruslah arus yang berubah-ubah besarnya (bisa dilakukan dengan menggunakan arus bolak-balik). Mengapa? Coba kamu cari alasannya. Selanjutnya medan magnet ini menghasilkan fluks magnet yang menembus rangkaian listrik satu (#1) secara tegak lurus. Karena medan magnet yang menginduksi rangkaian listrik berubah-ubah maka arus listrik akan dihasilkan dalam rangkaian kedua ini. (Jadi, pertanyaan tadi sudah terjawab, kan).

Dihasilkannya arus listrik pada rangkaian kedua yang disebabkan oleh medan magnet dari rangkaian listrik lain yang dialiri arus listrik ini di mana antara kedua rangkaian tidak saling berhubungan dan terpisah oleh ruang merupakan konsep dasar dari induksi silang. Bagaimana, sudah paham kan sekarang?

Prinsip induksi silang dapat juga dimanfaatkan untuk memahami cara kerja transformator (trafo). Tahukah kamu, apa yang dimaksud dengan transformator? Secara singkat dijelaskan di sini bahwa transformator adalah alat untuk menaikkan atau menurunkan tegangan listrik. Pembahasan tentang trafo akan diberikan dalam bahasan tersendiri.

Apakah kamu dapat menghubungkan konsep induksi silang yang sudah dibahas di sini dengan bagaimana cara kerja telepon seluler, radio, atau TV? Telepon seluler dapat menerima sinyal listrik dari perangkat lain walaupun kedua perangkat tidak saling bersentuhan atau berhubungan. Demikian juga dengan radio dan TV. Secara luas juga mencakup perangkat wireless (tanpa kabel) yang saat ini sangat bermanfaat dan banyak digunakan sehari-hari. Tentu saja konsep induksi silang dapat digunakan untuk menjelaskan peristiwa tersebut. Penjelasan lebih lanjut tentang cara kerja baik telepon seluler, radio, TV, maupun perangkat wireless lainnya akan dibahas dalam materi gelombang Elektromagnetik.

Siapakah Cristiano Ronaldo? Atau, siapakah vokalis band Peter Pan? Jika kamu dihadapkan pada pertanyaan semacam itu dapat dipastikan kamu bisa menjawabnya, bukan? Siapa yang tidak kenal CR7 (sebutan buat Cristiano Ronaldo) atau Ariel Peter Pan? Walaupun kamu tidak pernah bertemu secara langsung dengan keduanya, kamu pasti kenal dengan mereka, ya kan? Kok bisa ya! Walaupun kamu tidak pernah bertemu dengan mereka kamu pasti sering melihat mereka melalui TV, bukan begitu? Sekarang, apa yang membuat kamu bisa menonton TV untuk melihat pertandingan sepak bola yang sedang berlangsung di tempat lain yang sangat jauh? Tahukah kamu prinsip dan konsep apa yang melandasi teknologi dan fenomena ini?

Saat ini hampir semua orang memiliki peralatan yang satu ini. Dia begitu kecil yang bisa dengan nyaman diletakkan di dalam saku, namun dianggap memiliki fungsi yang sangat besar terutama untuk berkomunikasi. Ya, benda itu adalah sebuah ponsel (telepon seluler). Saat ini ponsel tidak hanya digunakan untuk menelpon saja tetapi juga untuk fungsi lain seperti mengirim dan menerima pesan singkat (sms), mendengarkan musik, atau mengambil foto. Bagaimana perangkat ponsel dapat terhubung dengan perangkat ponsel yang lain padahal mereka saling berjauhan?

Konsep yang bisa menjelaskan fenomena ini adalah konsep gelombang elektromagnetik. Dan, konsep gelombang elektromagnetik ternyata sangat luas tidak hanya berkaitan dengan TV atau ponsel saja, melainkan banyak aplikasi lain yang bisa sering kita temukan sehari-hari di sekitar kita. Aplikasi tersebut meliputi microwave, radio, radar, atau sinar-x.

Sebagaimana yang telah dibahas sebelumnya bahwa ada dua hukum dasar yang menghubungkan gejala kelistrikan dan kemagnetan.

Pertama, arus listrik dapat menghasilkan (menginduksi) medan magnet. Ini dikenal sebagai gejala induksi magnet. Peletak dasar konsep ini adalah Oersted yang telah menemukan gejala ini secara eksperimen dan dirumuskan secara lengkap oleh Ampere. Gejala induksi magnet dikenal sebagai Hukum Ampere.

Michael Faraday, penemu induksi elektromagnetik

Kedua, medan magnet yang berubah-ubah terhadap waktu dapat menghasilkan (menginduksi) medan listrik dalam bentuk arus listrik. Gejala ini dikenal sebagai gejala induksi elektromagnet. Konsep induksi elektromagnet ditemukan secara eksperimen oleh Michael Faraday dan dirumuskan secara lengkap oleh Joseph Henry. Hukum induksi elektromagnet sendiri kemudian dikenal sebagai Hukum Faraday-Henry.

Dari kedua prinsip dasar listrik magnet di atas dan dengan mempertimbangkan konsep simetri yang berlaku dalam hukum alam, James Clerk Maxwell mengajukan suatu usulan. Usulan yang dikemukakan Maxwell, yaitu bahwa jika medan magnet yang berubah terhadap waktu dapat menghasilkan medan listrik maka hal sebaliknya boleh jadi dapat terjadi. Dengan demikian Maxwell mengusulkan bahwa medan listrik yang berubah terhadap waktu dapat menghasilkan (menginduksi) medan magnet. Usulan Maxwell ini kemudian menjadi hukum ketiga yang menghubungkan antara kelistrikan dan kemagnetan.

James Clerk Maxwell peletak dasar teori gelombang elektromagnetik

Jadi, prinsip ketiga adalah medan listrik yang berubah-ubah terhadap waktu dapat menghasilkan medan magnet. Prinsip ketiga ini yang dikemukakan oleh Maxwell pada dasarnya merupakan pengembangan dari rumusan hukum Ampere. Oleh karena itu, prinsip ini dikenal dengan nama Hukum Ampere-Maxwell.

Dari ketiga prinsip dasar kelistrikan dan kemagnetan di atas, Maxwell melihat adanya suatu pola dasar. Medan magnet yang berubah terhadap waktu dapat membangkitkan medan listrik yang juga berubah-ubah terhadap waktu, dan medan listrik yang berubah terhadap waktu juga dapat menghasilkan medan magnet. Jika proses ini berlangsung secara kontinu maka akan dihasilkan medan magnet dan medan listrik secara kontinu. Jika medan magnet dan medan listrik ini secara serempak merambat (menyebar) di dalam ruang ke segala arah maka ini merupakan gejala gelombang. Gelombang semacam ini disebut gelombang elektromagnetik karena terdiri dari medan listrik dan medan magnet yang merambat dalam ruang.

Pada mulanya gelombang elektromagnetik masih berupa ramalan dari Maxwell yang dengan intuisinya mampu melihat adanya pola dasar dalam kelistrikan dan kemagnetan, sebagaimana telah dibahas di atas. Kenyataan ini menjadikan J C Maxwell dianggap sebagai penemu dan perumus dasar-dasar gelombang elektromagnetik.

Teori Maxwell tentang listrik dan magnet meramalkan adanya gelombang elektromgnetik

Ramalan Maxwell tentang gelombang elektromagnetik ternyata benar-benar terbukti. Adalah Heinrich Hertz yang membuktikan adanya gelombang elektromagnetik melalui eksperimennya. Eksperimen Hertz sendiri berupa pembangkitan gelombang elektromagnetik dari sebuah dipol listrik (dua kutub bermuatan listrik dengan muatan yang berbeda, positif dan negatif yang berdekatan) sebagai pemancar dan dipol listrik lain sebagai penerima. Antena pemancar dan penerima yang ada saat ini menggunakan prinsip seperti ini.

diagram skematik eksperimen Hertz

Melalui eksperimennya ini Hertz berhasil membangkitkan gelombang elektromagnetik dan terdeteksi oleh bagian penerimanya. Eksperimen ini berhasil membuktikan bahwa gelombang elektromagnetik yang awalnya hanya berupa rumusan teoritis dari Maxwell, benar-benar ada sekaligus mengukuhkan teori Maxwell tentang gelombang elektromagnetik.

17 November 2008  

• in Elektronika, Listrik Magnet
• 6 Comments

Induksi Silang

Dalam bidang kelistrikan ada konsep yang sangat berguna, yaitu konsep induksi silang (mutual induction) atau ada juga yang menyebutnya sebagai induksi timbal-balik. Konsep ini merupakan awal mula dari pengembangan elektronika telekomunikasi. Aplikasi induksi timbal-balik digunakan untuk mentransmisikan sinyal elektromagnet melalui ruang dari satu perangkat ke perangkat lain. Di sini akan dibahas konsep dasar dari induksi silang sebagai dasar pemahaman bagi pengertian lebih lanjut tentang elektronika komunikasi.

arus listrik dalam loop kawat menginduksi medan magnet

Sebelumnya, kamu sudah mempelajari tentang medan magnet, bukan? Dalam pembahasan tentang medan magnet kamu sudah belajar bagaimana muatan listrik yang bergerak atau arus listrik dapat menghasilkan medan magnet. Bukankah begitu? Apakah kamu masih ingat, siapakah tokoh yang memperkenalkan konsep ini? Ya, dia adalah Hans Christian Oersted, seorang ahli fisika yang berasal dari Denmark. Konsep medan magnet yang dihasilkan oleh arus listrik dirumuskan secara lengkap oleh Ampere, dan dikenal dengan hukum Ampere. Konsep arus listrik yang dapat menghasilkan (menginduksi) medan magnet dikenal sebagai induksi magnet.

Selain itu, sebelumnya kamu juga sudah mempelajari bagaimana medan magnet yang berubah-ubah terhadap waktu juga dapat menghasilkan arus listrik, bukan? Apakah kamu masih ingat siapakah tokoh yang berjasa dalam mengembangkan konsep ini? ya, dia adalah Michael Faraday, seorang tokoh terkemuka dalam fisika yang berkebangsaan Inggris. Konsep medan listrik (dalam bentuk arus listrik) yang dihasilkan (diinduksi) dari medan magnet yang berubah-ubah terhadap waktu dikenal sebagai induksi elektromagnet.

medan magnet yang berubah-ubah menghasilkan arus listrik

Kedua konsep ini sangat berguna untuk memahami pengertian induksi silang yang akan dijelaskan berikut ini.

Induksi silang dapat terjadi pada dua buah rangkaian listrik. Salah satu rangkaian tersebut dialiri arus listrik sedangkan rangkaian yang lain tidak. Melalui peristiwa induksi silang, rangkaian yang dialiri arus listrik dapat “menginduksi” (baca: mentransmisikan listrik ke) rangkaian yang lain sehingga arus listrik dapat dihasilkan dalam rangkaian ini. untuk lebih jelasnya, coba kamu perhatikan gambar berikut ini.

induksi silang antara dua rangkaian

Berdasarkan prinsip Ampere bahwa arus listrik dapat menginduksi medan magnet, pada rangkaian dua (#2) arus listrik (i) dalam rangkaian dapat menghasilkan medan magnet (B). arus listrik yang digunakan dalam rangkaian haruslah arus yang berubah-ubah besarnya (bisa dilakukan dengan menggunakan arus bolak-balik). Mengapa? Coba kamu cari alasannya. Selanjutnya medan magnet ini menghasilkan fluks magnet yang menembus rangkaian listrik satu (#1) secara tegak lurus. Karena medan magnet yang menginduksi rangkaian listrik berubah-ubah maka arus listrik akan dihasilkan dalam rangkaian kedua ini. (Jadi, pertanyaan tadi sudah terjawab, kan).

Dihasilkannya arus listrik pada rangkaian kedua yang disebabkan oleh medan magnet dari rangkaian listrik lain yang dialiri arus listrik ini di mana antara kedua rangkaian tidak saling berhubungan dan terpisah oleh ruang merupakan konsep dasar dari induksi silang. Bagaimana, sudah paham kan sekarang?

Prinsip induksi silang dapat juga dimanfaatkan untuk memahami cara kerja transformator (trafo). Tahukah kamu, apa yang dimaksud dengan transformator? Secara singkat dijelaskan di sini bahwa transformator adalah alat untuk menaikkan atau menurunkan tegangan listrik. Pembahasan tentang trafo akan diberikan dalam bahasan tersendiri.

Apakah kamu dapat menghubungkan konsep induksi silang yang sudah dibahas di sini dengan bagaimana cara kerja telepon seluler, radio, atau TV? Telepon seluler dapat menerima sinyal listrik dari perangkat lain walaupun kedua perangkat tidak saling bersentuhan atau berhubungan. Demikian juga dengan radio dan TV. Secara luas juga mencakup perangkat wireless (tanpa kabel) yang saat ini sangat bermanfaat dan banyak digunakan sehari-hari. Tentu saja konsep induksi silang dapat digunakan untuk menjelaskan peristiwa tersebut. Penjelasan lebih lanjut tentang cara kerja baik telepon seluler, radio, TV, maupun perangkat wireless lainnya akan dibahas dalam materi gelombang Elektromagnetik.

Spektrum Gelombang Elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik yang dirumuskan oleh Maxwell ternyata terbentang dalam rentang frekuensi yang luas. Sebagai sebuah gejala gelombang, gelombang elektromagnetik dapat diidentifikasi berdasarkan frekuensi dan panjang gelombangnya. Cahaya merupakan gelombang elektromagnetik sebagaimana gelombang radio atau sinar-X. Masing-masing memiliki penggunaan yang berbeda meskipun mereka secara fisika menggambarkan gejala yang serupa, yaitu gejala gelombang, lebih khusus lagi gelombang elektromagnetik. Mereka dibedakan berdasarkan frekuensi dan panjang gelombangnya. Gambar berikut ini menunjukkan spektrum gelombang elektromagnetik.

spektrum gelombang elektromagnetik

Gelombang Radio

Tentu kamu sering menonton TV, mendengarkan radio, atau menggunakan ponsel untuk berkomunikasi, bukan? Nah, semua peralatan elektronik itu menggunakan gelombang radio sebagai perambatan sinyalnya.

Gelombang radio merupakan gelombang yang memiliki frekuensi paling kecil atau panjang gelombang paling panjang. Gelombang radio berada dalam rentang frekuensi yang luas meliputi beberapa Hz sampai gigahertz (GHz atau orde pangkat 9). Gelombang ini dihasilkan oleh alat-alat elektronik berupa rangkaian osilator (variasi dan gabungan dari komponen Resistor (R), induktor (L), dan kapasitor (C)). Oleh karena itu, gelombang radio banyak digunakan dalam sistem telekomunikasi. Siaran TV, radio, dan jaringan telepon seluler menggunakan gelombang dalam rentang gelombang radio ini.

Suatu sistem telekomunikasi yang menggunakan gelombang radio sebagai pembawa sinyal informasinya pada dasarnya terdiri dari antena pemancar dan antena penerima. Sebelum dirambatkan sebagai gelombang radio, sinyal informasi dalam berbagai bentuknya (suara pada sistem radio, suara dan data pada sistem seluler, atau suara dan gambar pada sistem TV) terlebih dahulu dimodulasi. Modulasi di sini secara sederhana dinyatakan sebagai penggabungan antara getaran listrik informasi (misalnya suara pada sistem radio) dengan gelombang pembawa frekuensi radio tersebut. Penggabungan ini menghasilkan gelombang radio termodulasi. Gelombang inilah yang dirambatkan melalui ruang dari pemancar menuju penerima.

Oleh karena itu, kita mengenal adanya istilah AM dan FM. Amplitudo modulation (AM) atau modulasi amplitudo menggabungkan getaran listrik dan getaran pembawa berupa perubahan amplitudonya. Adapun frequency modulation (FM) atau modulasi frekuensi menggabungkan getaran listrik dan getaran pembawa dalam bentuk perubahan frekuensinya.

Gelombang Mikro

oven microwave

Pernahkah kamu mendengar tentang alat elektronik berupa oven microwave? Atau, kamu mungkin sudah pernah menggunakannya untuk memasak? Oven microwave menggunakan sifat-sifat gelombang mikro (microwave) berupa efek panas untuk memasak. Selain itu, gelombang mikro juga digunakan dalam sistem komunikasi radar dan analisis struktur atom dan molekul.

Rentang frekuensi gelombang mikro membentang dari 3 GHz hingga 300 GHz. Frekuensi sebesar ini dihasilkan dari rangkaian osilator pada alat-alat elektronik. Gelombang mikro dapat diserap oleh suatu benda dan menimbulkan efek pemanasan pada benda tersebut. Sebuah sistem pemanas berbasis microwave dapat memanfaatkan gejala ini untuk memasak benda. Sistem semacam ini digunakan dalam oven microwave yang dapat mematangkan makanan di dalamnya secara merata dan dalam waktu singkat (cepat).

Dalam suatu sistem radar, gelombang mikro dipancarkan terus menerus ke segala arah oleh pemancar. Jika ada objek yang terkena gelombang ini, sinyal akan dipantulkan oleh objek dan diterima kembali oleh penerima. Sinyal pantulan ini akan memberikan informasi bahwa ada objek yang dekat yang akan ditampilkan oleh layar radar.

antena radar

Dari waktu pemancaran sinyal sampai diterima kembali oleh radar, jarak objek yang terdeteksi dapat diketahui. Tentu kamu dapat membayangkan rumus yang dapat dipakai untuk menghitung jarak ini, bukan? Ya, jarak adalah kecepatan dikali waktu, dan karena kecepatan gelombang adalah konstan, maka dengan mengetahui waktu, jarak pun dapat dihitung. Jangan lupa bahwa pembagian dengan faktor 2 diperlukan karena sinyal menempuh jarak pulang pergi. Coba kamu tuliskan rumusnya.

Sistem radar banyak dimanfaatkan oleh pesawat terbang dan kapal selam. Dengan adanya radar, pesawat terbang dan kapal selam mampu mendeteksi keberadaan objek lain yang dekat dengan mereka. Di saat cuaca buruk di mana terjadi badai dan gangguan cuaca yang dapat mengganggu pengelihatan, keberadaan radar dapat membantu navigasi pesawat terbang untuk mengetahui arah dan posisi mereka dari tempat tujuan pendaratan.

Sinar Inframerah

Bagaimana remote TV dapat digunakan untuk mematikan atau menyalakan TV? Di sini remote menggunakan pemancar dan penerima sinar inframerah. Tahukah kamu bahwa ada ponsel yang dilengkapi dengan inframerah untuk transfer data dari atau menuju ponsel?

Sinar inframerah (infrared/IR) termasuk dalam gelombang elektromagnetik dan berada dalam rentang frekuensi 300 GHz sampai 40.000 GHz (10 pangkat 13). Sinar inframerah dihasilkan oleh proses di dalam molekul dan benda panas. Telah lama diketahui bahwa benda panas akibat aktivitas (getaran) atomik dan molekuler di dalamnya dianggap memancarkan gelombang panas dalam bentuk sinar inframerah. Oleh karena itu, sinar inframerah sering disebut radiasi panas.

Foto inframerah yang bekerja berdasarkan pancaran panas suatu objek dapat digunakan untuk membuat lukisan panas dari suatu daerah atau objek. Hasil lukisan panas dapat menggambarkan daerah mana yang panas dan tidak. Suatu lukisan panas dari satu gedung dapat digunakan untuk mengetahui daerah mana dari gedung itu yang menghasilkan panas berlebihan sehingga dapat dilakukan perbaikan-perbaikan yang diperlukan.

Dalam bidang kesehatan, pancaran panas berupa pancaran sinar inframerah dari organ-organ tubuh dapat dijadikan sebagai informasi kondisi kesehatan organ tersebut. Ini sangat bermanfaat bagi dokter dalam diagnosis dan keputusan tindakan yang sesuai buat pasien. Selain itu, pancaran panas dalam intensitas tertentu dipercaya dapat digunakan untuk proses penyembuhan penyakit seperti cacar dan encok.

hasil citra foto inframerah terhadap tubuh manusia untuk pemeriksaan kesehatan

Dalam teknologi elektronik, sinar inframerah telah lama digunakan sebagai media transfer data. Ponsel dan laptop dilengkapi dengan inframerah sebagai salah konektivitas untuk menghubungkan atau transfer data dari satu perangkat dengan perangkat lain. Fungsi inframerah pada ponsel dan laptop dijalankan melalui teknologi Irda (infra red data acquitition).

Cahaya atau sinar tampak

Dalam rentang spektrum gelombang elektromagnetik, cahaya atau sinar tampak hanya menempati pita sempit di atas sinar inframerah. Spektrum frekuensi sinar tampak berisi frekuensi dimana mata manusia peka terhadapnya. Frekuensi sinar tampak membentang antara 40.000 dan 80.000 GHz (10 pangkat 13) atau bersesuaian dengan panjang gelombang antara 380 dan 780 nm (10 pangkat -9). Cahaya yang kita rasakan sehari-hari berada dalam rentang frekuensi ini. cahaya juga dihasilkan melalui proses dalam skala atom dan molekul berupa pengaturan internal dalam konfigurasi elektron.

Pembahasan tentang cahaya begitu luas dan membentuk satu disiplin ilmu fisika tersendiri, yaitu optik.

Sinar Ultraviolet

Rentang frekuensi sinar ultraviolet (ultraungu) membentang dalam kisaran 80.000 GHz sampai puluhan juta GHz (10 pangkat 17).

Sinar ultraungu atau disebut juga sinar ultraviolet datang dari matahari berupa radiasi ultraviolet memiliki energi yang cukup kuat dan dapat mengionisasi atom-atom yang berada di lapisan atmosfer. Dari proses ionisasi atom-atom tersebut dihasilkan ion-ion, yaitu atom yang bermuatan listrik. Lapisan yang terdiri dari ion-ion ini membentuk lapisan khusus dalam atmosfer yang disebut ionosfer. Lapisan ionosfer yang terisi dengan atom-atom bermuatan listrik ini dapat memantulkan gelombang elektromagnetik frekuensi rendah (berada dalam spektrum frekuensi gelombang radio medium) dan dimanfaatkan dalam transmisi radio.

Karena energinya yang cukup kuat dan sifatnya yang dapat mengionisasi bahan, sinar ultraviolet tergolong sebagai radiasi yang berbahaya bagi manusia (terutama jika terpancar dalam intensitas yang besar). Untungnya, atmosfer bumi memiliki lapisan yang dapat menahan dan menyerap radiasi ultraviolet dari matahari sehingga sinar matahari yang sampai ke bumi berada dalam taraf yang tidak berbahaya. Tentu kamu sudah tahu lapisan apakah itu? ya, lapisan ozon.

lapisan ozon di atmosfer menahan sebagian radiasi ultraviolet

Penggunaan bahan kimia baik untuk pendingin (lemari es dan AC) berupa freon maupun untuk penyemprot (parfum bentuk spray dan pilok/penyemprot cat), dapat menyebabkan kebocoran lapisan ozon. Hal ini menyebabkan sinar ultraviolet dapat menembus lapisan ozon dan sampai ke permukaan bumi, suatu hal yang sangat berbahaya buat manusia. Jika semakin banyak sinar ultraviolet yang terpapar ke permukaan bumi dan mengenai manusia, efek yang tidak diinginkan bagi manusia dan lingkungan dapat timbul.

gas untuk spray menyebabkan lubang di lapisan ozon

Kanker kulit dan penyakit gangguan penglihatan seperti katarak dapat ditimbulkan dari radiasi ultraviolet yang berlebihan. Ganggang hijau sebagai sumber makanan alami dan mata rantai pertama dalam rantai makanan dapat berkurang akibat radiasi ultraviolet ini. ini dapat mengganggu keseimbangan alam dan merupakan sesuatu yang sangat merugikan buat kehidupan makhluk hidup di Bumi.

Sinar ultraviolet juga dapat dihasilkan oleh proses internal atom dan molekul. Sinar ultraviolet juga dapat dimanfaatkan dalam proses sterilisasi makanan dimana kuman dan bakteri berbahaya di dalam makanan dapat dimatikan.

Sinar-X

Sinar-X dikenal luas dalam dunia kedokteran sebagai sinar Rontgen. Dipakai untuk memeriksa organ bagian dalam tubuh. Tulang yang retak di bagian dalam tubuh dapat terlihat menggunakan sinar-X ini.

Sinar-X berada pada rentang frekuensi 300 juta GHz (10 pangkat 17) dan 50 miliar GHz (10 pangkat 19). Penemuan sinar-X dianggap sebagai salah satu penemuan penting dalam fisika. Sinar-X ditemukan oleh ahli fisika Jerman bernama Wilhelm Rontgen saat sedang mempelajari sinar katoda. Cara paling umum untuk memproduksi sinar-X adalah melalui mekanisme yang disebut bremstrahlung atau radiasi perlambatan. Mekanisme ini yang ditempuh oleh Rontgen saat pertama kali menghasilkan sinar-X. Dalam teori radiasi gelombang elektromagnetik diketahui bahwa muatan listrik yang dipercepat (atau diperlambat) akan menghasilkan gelombang elektromagnetik. Selain melalui radiasi perlambatan, sinar-X juga dihasilkan dari proses transisi internal elektron di dalam atom atau molekul.

foto hasil penyinaran sinar-X

Sinar Gamma

produksi sinar gamma oleh inti atom

Sinar gamma merupakan gelombang elektromagnetik yang memiliki frekuensi (dan karenanya juga energi) yang paling besar. Sinar gamma memiliki rentang frekuensi dari 10 pangkat 18 sampai 10 pangkat 22 Hz. Sinar gamma dihasilkan melalui proses di dalam inti atom (nuklir).