Aqila Course

Download di Aplikasi Lebih Mudah

Rapi dan Siap Cetak, Klik Disini untuk Download Aplikasi

Modul untuk Bimbel / Materi Belajar Sekolah TK SD SMP SMA lebih lengkap dan lebih mudah di Aplikasi Produk Aqila Klik Disini untuk Download

 

GELOMBANG ELEKTROMAGNET

——————————————————————–

 

Hipotesis Maxwell

Gejala-gejala kelistrikan dan kemagnetan erat
hubungannya satu sama

lain. hal ini tampak pada gejala-gejala
sebagai berikut.

1.    Muatan medan
listrik dapat menghasilkan medan listrik disekitarnya, yang besarnya
diperlihatkan oleh hukum Coulumb.

2.    Arus listrik
atau muatan yang mengalir dapat menghasilkan medan magnet disekitarnya yang
besar dan arahnya ditunjukkan oleh hukum Bio-Savart atau hukum Ampere.

3.    Perubahan medan magnetik dapat menimbulkan GGL
induksi yang dapat menghasilkan medan listrik dengan aturan yang diberikan oleh
hukum induksi Faraday.

Maxwell mengemukakan sebuah hipotesis bahwa perubahan
medan magnet pada dinamo dapat menimbulkan medan listrik dan sebaliknya
perubahan medan listrik dapat menimbulkan medan magnet

 

 

 

Sifat dan Spektrum
Gelombang Elektromagnetik

Adapun sifat dari gelombang elektromagnetik, antara lain, dapat
merambat di ruang hampa, merupakan gelombang transversal, mengalami pemantulan
(refleksi), mengalami pembiasan (refraksi), mengalami interferensi, mengalami lenturan
(difraksi), dan arah rambatannya tidak ditentukan oleh medan listrik maupun
medan magnet.

 

 

 

Kecepatan Cahaya di ruang vacuum : 3 x 10⁸ m/s

 

 

Radar

 

Penggunaan
gelombang elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari

1.    Gelombang
radio

        Suatau rangkaian elektronika yang
biasanya disebut dengan osilator dapat membangkitkan gelombang radio yang dapat
dipancarkan dan diterima dengan menggunakan alat yang disebut antena. Gelombang
radio dapat dibedakan berdasarkan rentang frekuensi dan panjang gelombang

        Berdasarkan rentang frekuensi, gelombang
radio dibedakan menjadi :

–    Frekuensi
rendah (30 kHz – 300 kHz)

–    Frekuensi
sedang (300 kHz – 3 MHz)

–    Frekuensi
tinggi (3 MHz – 30 MHz )

–    Frekuensi
sangat tinggi (30 MHz – 300 MHz)

–    Frekuensi
ultra tinggi (300 MHz – 3 GHz)

–    Frekuensi
super tinggi (lebih dari 3 GHz)

        Sedangkan, berdasarkan panjang gelombangnya, gelombang radio dibedakan
menjadi :

–    Gelombang
panjang (1500 m)

–    Gelombang
sedang (300 m)

–    Gelombang
pendek (30 m)

–    Gelombang
sangat pendek (3 m)

–    Gelombang
ultra pendek (30 cm)

–    Gelombang
mikro (3 cm)

 

Gelombang radio banyak dimanfaatkan untuk
berbagai keperluan, seperti komunikasi jarak jauh, radar, satelit komunikasi,
dan telepon. Gelombang radio yang digunakan dalam komunikasi adalah gelombang
sedang (frekuensinya sekitar 1 MHz).

       

        Gelombang sedang dapat dipantulkan oleh
lapisan atmosfer bumi yaitu pada lapisan ionosfer, sehingga informasi yang
dibawa oleh gelombang medium dapat mencapai tempat-tempat yang jauh dari
pemancar.

 

a.     Gelombang radio Amplitude Modulation (AM)

        Pada
sistem ini gelombang suara dipancarkan oleh gelombang radio, dengan gelombang
radio mengalami perubahan amplitudo sesuai dengan amplitude suara, gelombang AM
mempunyai frekuensi antara 10⁴ Hz sampai 10⁹ Hz.

        Keuntungan
radio AM adalah sebagai berikut :

1)    Sangat baik untuk membawa informasi berita

2)    Dapat menjaga seluruh tempat di permukaan bumi, hal ini disebabkan
energi gelombang yang dipancarakan tidak mampu menembus lapisan ionosfer dan
dipantulkan kembali ke perukaan bumi.

    Kelemahannya
: mudah di pengaruhi oleh gejala kelistrikan di udara, akibatnya terdengar
suara brisik.

 

b.    Gelombang radio Frequency Modultion (FM)

Pada gelmbang FM, frekuensi gelombang radio mengalami gangguan
pada rapatannya sesuai dengan amplitudo gelombang suara.

Keunggulan
system FM antara laian sebagai berikut:

1)                   Digunakan untuk komunikasi
antarsatelit, karena mampu menembus lapsan ionosfer

2)                   Kualitas suara lebih bagus,
karena bebas dari gangguan kelistrikan

    Kelemahannya : tidak dapat menjangkau tempat
yang jauh, karena tidak dapat dipantulkan ionosfer bumi.

 

2.    Gelombang televisi

Pemancar televisi bekerja dengan menggunakan
perubahan frekuensi dalam pengiriman informasi yang digabung denga sinyal audio
(suara) audio (gambar). Frekuensi yang digunakan dibedakan atas Ultra High Frekuency (UHF) atau Very High Frekuency (VHF).

 

3.    Gelombang mikro atau Radar

Gelombang mikro dibangkitkan oleh rangkaian
elektrode  seperti rangkaianosilasi listrik. Alat-alat klyson, magketron,
dan Travelling Wave Tube (TMT).
Gelombang mikro adalah gelombang pendek (1 mm – 30 cm) dengan frekuensi sekitar
10¹⁰ Hz, sehingga dapat digunakan pada system radar yang difungsikan
untuk navigasi pertahanan udara, untuk mempelajarai sifat atom dan molekul dari
suatu zat dan untuk mengukur kedalaman laut.

 

4.    Sinar
inframerah

        Sinar inframerah dibangkitkan oleh electron
dalam molekul yang digetarkan, misalnya jika benda dipanaskan. Rentang panjang
gelombang antara 7,8 x 10^-4m –
10³m. Dengan energi yang tinggi mampu menembus kabut dan awan
tebal sehingga dapat digunakan untuk membuat foto jarak jauh. Dalam bidang kedokteran
digunakan untuk penyianaran pada proses penyembuhan penyakit encok, dan cacar.

 

5.    Cahaya
tampak

        Cahaya tampak yang mempunyai frekuensi 10¹⁵Hz dibamgkitkan oleh
molekul dan atom-atom karena electron-elektron luasnya mengalami perpindahan
energi.  Cahaya tampak berfungsi sebagai alat bantu untuk penglihatan
mata. Cahaya tampak terdiri dari warna, jingga, kuning, hijau, biru dan ungu.

 

6.    Sinar
Ultraviolet

        Cahaya ultraviolet yang mempunyai
frekuensi 10¹⁵ Hz sampai
10¹⁶ Hz memiliki panjang gelombang 6 x 10^-8m sampai 3,6×10^-7m.
Matahari merupakan sumber dari gelombang ultraviolet.

        Kegunaannya antara lain sebagai berikut
:

        a.     Menghitamkan plat foto

        b.    Membunuh kuman-kuman

        c.     Digunakan untuk pembuatan IC

 

7.    Sinat-X

        Sinar X memiliki panjang gelombang
antara 10^-18 m sampai 10^-8 m. sinar X memiliki daya
tembus yang kuat karena memiliki energy yang besar. Sinar X dapat diperoleh
dengan cara menmbak inti atom. Sinar X digunakan sebagai lat diagnosa
kesehatan, misalnya untuk Rontgen, sinar X juga digunakan untuk menganalisis
struktur atom dan Kristal. Sinar X memiliki frekuensi 10¹⁶ Hz sampai 10²⁰Hz.

        Kelemahannya : pemeriksaan anggota tubuh
dengan sinar tidak boleh terlalu lama, karena membahayakan.

8.    Sinar
Gamma

        Sinar gamma dihasilkan oleh bahan-bahan
radioaktif karena aktivitas inti atomnya. Sinar gamma memiliki frekuensi
terbesar dalam spekrum gelombang elektromagnetik, yaitu 10²⁰ Hz – 10²⁵ Hz dengan panjang gelombang
atom 1A⁰ – 10^-4 A⁰.
Sinar ini memiliki daya tembus yang sangat besar, mampu menembus timah besi.
Sinar ini dihasilkan oleh atom-atom yang tidak stabil.

        Kelemahannya ; jika diserap pada
jaringan hidup sinar gamma akan menyebabkan efek yang serius seperti mandul dan
kanker

 

 

Latihan Soal 1

—————————————————————————

1.    Pernyataan-pernyataan
di bawah ini yang berkaitan dengan hipotesa Maxwell tentang gelombang
elektromagnetik adalah ….

        a.     Muatan listrik menimbulkan medan magnet

        b.    Arus listrik menimbulkan medan listrik

        c.     Perubahan medan magnet menimbulkan hambatan

        d.    Perubahan medan listrik menimbulkan medan
magnet

        e.     Medan magnet menimbulkan arus listrik

 

2.    Sinar yang
dipengaruhi oleh medan magnet dan medan listrik seperti di bawah ….

        (1) sinar –
X                 (3) sinar gamma

        (2) sinar
Laser             (4) sinar katoda

        Pernyataan yang benar adalah ….

        a. 1, 2, dan
3                              d. 4 saja

        b. 1 dan 3                    e. 1, 2, 3, dan 4

        c. 2 dan 4     

 

3.    Di bawah ini
merupakan sifat-sifat gelombang elektromagnetik, kecuali ….

        a.
kecepatannya tak tergantung pada jenis medium

        b. dapat mengalami peristiwa pemantulan

        c. kecepatan
tertinggi terjadi di ruang hampa

        d. dapat
mengalami peristiwa polarisasi

        e. dapat merambat di ruang hampa

 

4.    Yang termasuk
gelombang elektromagnetik adalah ….

        a.     dapat didifraksikan tetapi tidak dapat
dipolarisasikan

        b.    dapat dipolarisasikan tetapi tidak dapat
berinterferensi

        c.     dapat berinterferensi dan difraksi

        d.    dapat dibelokkan dalam medan listrik maupun
medan magnet

        e.     memerlukan medium untuk perambatannya

 

5.    Urutan
spektrum gelombang elektromagnetik yang benar untuk frekuensi besar ke
frekuensi kecil adalah ….

        a.     gelombang radar, cahaya hijau, cahaya biru,
gelombang radio

        b.    sinar-X, sinar gamma, cahaya biru, cahaya
hijau

        c.     cahaya biru, cahaya hijau, sinar infra
merah, gelombang radar

        d.    cahaya hijau, cahaya biru, sinar- X, sinar
gamma

        e.     sinar
inframerah, sinar ultra violet, cahaya hijau, cahaya biru

 

6.    Yang fotonya
mempunyai energi terbesar dari yang berikut adalah ….

        a. sinar
merah

        b. sinar
ungu

        c. sinar
gamma

        d. sinar-X

        e. gelombang
radio

 

7.    Suatu stasiun
radio FM menyiarkan siarannya pada 100 MHz. Keadaan ini juga memiliki arti
bahwa radio tersebut memancarkan gelombang dengan panjang gelombang sebesar…

        a. 300 m                      d. 15 m

        b. 30 m                        e. 1,5 m

        c. 3 m

 

8.    Seorang pelaut
mengukur kedalaman laut dari atas kapalnya dengan mengirim gelombang
elektromagnetik sampai ke dasar laut. Ternyata gelombang elektromagnetik itu
kembali setelah selang waktu 5

 s. Kedalaman laut tersebut adalah ….

        a. 1500 m                    d. 75 m

        b. 750 m                      e. 7,5 m

        c. 150 m

9.    Perubahan
medan listrik menghasilkan medan magnet dan perubahan medan magnet menghasilkan
medan listrik, pernyataan ini dikemukakan oleh ….

        a.
James Clerk Maxwell

        b. Hertz

        c. Zeeman

        d. Stark

        e. Planck

 

10. Gelombang
elektromagnetik terdiri atas … yang saling tegak lurus.

        a.     gelombang transversal dan medan magnet

        b.    gelombang medan magnet dan gelombang medan
listrik

        c.     gelombang longitudinal dan transversal

        d.    gelombang transversal dan medan listrik

        e.     gelombang listrik dan longitudinal

 

11. Sinar yang
tidak termasuk gelombang elektromagnetik adalah ….

        a. sinar-X

        b. sinar
gamma

        c. sinar
beta

        d. sinar infra
merah

        e.
sinar ultraviolet

 

12. Spektrum cahaya atau sinar tampak yang
mempunyai frekuensi terkecil adalah ….

        a. ungu

        b. biru

        c. hijau

        d. kuning

        e. merah

 

14. Panjang gelombang radio yang memiliki
frekuensinya 105 Hz adalah ….

        a. 36 m

        b. 3.600 m

        c. 300 m

        d. 3.000 m

        e. 3 m

 

15 .         Jika
panjang gelombang televisi adalah 6 meter, maka frekuensinya adalah ….

        a.
6 × 10⁵ Hz

        b. 6 × 10⁶ Hz

        c. 5 × 10⁵ Hz

        d. 5 × 10⁶ Hz

        e. 5 × 10^–5 Hz

 

16. Frekuensi sinar ultraviolet adalah ….

        a. 1020 Hz                  

        b. 1018 Hz

        c. 1015 Hz                  

        d. 1011 Hz

        e. 1014 Hz

 

 

 

 

 

 

17. Panjang gelombang cahaya tampak yang paling
panjang adalah ….

        a. jingga       

        b. merah

        c. hijau         

        d.
kuning                     

        e.
ungu

 

18. Yang
termasuk sifat gelombang elektromagnetik adalah … .

        a.
    perambatannya
memerlukan medium

        b.
   dapat
mengalami interferensi dan difraksi

        c.
    dapat
mengalami difraksi, tetapi tidak dapat dipolarisasikan

        d.
   dapat
mengalami polarisasi, tetapi tidak dapat berinterferensi

        e.
    perambatannya
memerlukan medium

 

19.  Gelombang
elektromagnetik yang mempunyai panjang gelombang terkecil adalah … .

        a.
sinar-X

        b.
sinar gamma

        c.
sinar ultraviolet

        d.
sinar inframerah

        e.
gelombang radio

 

20. Perubahan
medan listrik dapat menyebabkan timbulnya … .

        a.
gelombang elektromagnetik

        b.
gelombang mekanik

        c.
medan magnet

        d.
medan gaya

        e.
radiasi

 

21. Cahaya
merupakan gelombang elektromagnetik, teori ini dikemukakan oleh …

        a.
James Clerk Maxwell

        b.
Christian Huygens

        c.
Heinrich Rudolp Hertz

        d.
Robert Hooke

        e.
Isaac Newton

 

22. Besarnya
frekuensi cahaya sebanding dengan … .

        a.
panjang gelombang

        b.
intensitas

        c.
laju cahaya

        d.
medan listrik

        e.
medan magnet

 

23. Urutan
spektrum gelombang elektromagnetik dari frekuensi besar ke frekuensi kecil adalah … .

        a.
radar, ultraviolet, dan sinar-X

        b.
sinar gamma, sinar-X, dan ultraviolet

        c.
inframerah, radar, dan cahaya tampak

        d.
cahaya tampak, ultraviolet, dan inframerah

        e.
gelombang radio, inframerah, dan ultraviolet

 

24. Gelombang
radio yang dipancarkan dengan frekuensi 5 MHz, memiliki panjang gelombang sebesar … .

        a.
20 m                         d.
50 m

        b.
30 m                        e.
60 m

        c.
40 m

 

25. Medan
listrik maksimum dari sebuah gelombang elektromagnetik adalah 100 N/C. Berarti intensitasnya adalah … .

        a.
10,0 W/m²              d. 13,7 W/m²

        b.
11,2 W/m²              e. 14,6 W/m²

        c.
12,1 W/m²

 

26. Kuat
medan listrik maksimum dari suatu gelombang elektromagnetik sebesar 6 × 10⁴ N/C. Maka induksi magnet maksimum adalah … .

        a.
4 × 10^-6 T

        b.
3 × 10^-5 T

        c.
1 × 10^-4 T

        d.
2 × 10^-4 T

        e.
3 × 10^-4 T

 

27. Suatu
gelombang elektromagnetik dengan frekuensi 50 MHz merambat di angkasa, di mana pada berbagai titik dan waktu medan listrik
maksimumnya 720 N/C. Maka panjang gelombangnya
adalah … .

        a.
3 m

        b.
4 m

        c.
5 m

        d.
6 m

        e.
7 m

 

28. Gelombang
elektromagnetik terjadi apabila

        .
. . .

        a.
    medan
magnet dan medan listrik saling tegak
lurus

        b.
   medan
magnet dan medan listrik saling tegak
lurus dan keduanya tegak lurus pula
dengan arah perambatan

        c.
    medan
magnet tegak lurus dengan arah perambatan

        d.
   medan
listrik tegak lurus dengan arah

               perambatan

        e.
    medan
magnet dan medan listrik saling tegak lurus, namun dengan
arah perambatannya sejajar

29. Cepat
rambat gelombang elektromagnetik tergantung
pada . . . .

        a.
frekuensi dan panjang gelombang

        b.
permitivitas dan frekuensi gelombang

        c.
permeabilitas dan permitivitas

        d.
panjang gelombang dan medium

        e.
medium, frekuensi, dan panjang gelombang

 

30. Perubahan
medan listrik akan menimbulkan medan
magnet. Pernyataan ini merupakan hipotesis
yang dikemukakan oleh . . . .

        a.
Hertz

        b.
Maxwell

        c.
Rontgen

        d.
Faraday

        e.
Coulomb

 

31. Jenis
gelombang elektromagnetik yang mempunyai
panjang gelombang paling pendek adalah . . . .

        a.
radio gelombang pendek

        b.
sinar infra merah

        c.
sinar gamma

        d.
sinar ultra ungu

        e.
sinar-X

 

32. Jenis
gelombang elektromagnetik yang mempunyai
frekuensi paling pendek adalah .
. . .

        a.
radio gelombang panjang

        b.
radio gelombang pendek

        c.
sinar gamma

        d.
cahaya tampak

        e.
radar

 

33. Urutan
spektrum gelombang elektromagnetik yang
benar untuk variasi dari frekuensi terkecil
adalah . . . .

        a.
    cahaya
biru, cahaya hijau, sinar infra merah,
gelombang radar

        b.
   cahaya
hijau, cahaya biru, sinar-X, sinar gamma

        c.
    sinar
infra merah, sinar ultraviolet, cahaya
hijau, cahaya biru

        d.
   gelombang
radar, cahaya hijau, cahaya biru,
gelombang radio

        e.
    sinar-X,
sinar gamma, cahaya biru, cahaya hijau

 

34. Di
bawah ini yang merupakan daerah frekuensi
untuk saluran televisi adalah . . . .

        a.
LF

        b.
MF

        c.
HF

        d.
UHF

        e.
3 MHz – 30 MHz

 

 

 

 

35. Salah
satu karakteristik pemancar FM adalah
. . . .

        a.
    terjadi
peristiwa kelistrikan pada lapisan ionosfer

        b.
   dipantulkan
lapisan ionesfer

        c.
    suara
yang dihasilkan jernih

        d.
   tidak
perlu menggunakan satelit

        e.
    jangkauan
pemancarannya panjang

 

36. Pernyataan
berikut adalah benar, kecuali .
. . .

        a.
    Sifat
gelombang pada daerah frekuansi 10⁴-10⁷
Hz dipantulkan oleh ionosfer dalam
lapisan atmosfer

        b.
   Informasi
yang dibawa oleh gelombang pada
daerah frekuansi 10⁴-10⁷ Hz sebagai perubahan ampitudo

        c.
    Gelombang
elektromagnetik pada daerah frekuensi 10⁸ Hz
mampu menembus lapisan ionosfer

        d.
   Informasi
yang dibawa oleh gelombang yang
berada pada daerah frekuansi 10⁴–10⁷ Hz sebagai perubahan
frekuensi

        e.
    Gelombang
AM tidak mampu me nembus lapisan ionosfer.

 

37. Orang
yang pertama kali menemukan sinar-

        X
adalah . . . .

        a.
Wilhelm Conrad Rontgen

        b.
Geiger-Muller

        c.
Thomas Alfa Edison

        d.
William Herschel

        e.
Einstein

 

38. Pernyataan
yang terkait dengan sinar gamma adalah
. . . .

        a.
frekuensinya kecil

        b.
tidak dapat dideteksi dengan detektor

        c.
daya tembusnya kecil

        d.
dihasilkan oleh inti-inti atom yang stabil

        e.
panjang gelombangnya besar

 

39. Gelombang
elektromagnetik yang digunakan dalam
rekayasa genetika adalah . . . .

        a.
sinar-X

        b.
sinar tampak

        c.
sinar inframerah

        d.
sinar ultraviolet

        e.
sinar gamma

 

40. Manfaat
lapisan ozon adalah . . . .

        a.
memantulkan gelombang radio

        b.
melindungi bumi dari sinar inframerah

        c.
melindungi bumi dari sinar ultraviolet

        d.
membuat langit tampak biru

        e.
penghasil sinar ultraviolet

 

41. Sebuah
pemancar mengirimkan gelombang dengan
frekuensi 300 MHz ke sebuah pesawat.
Setelah 0,01 detik gelombang tersebut
diterima kembali oleh radar.

        Panjang
gelombang dan jarak pemancar dengan
pesawat berturut-turut adalah . . . .

        a.
0,1 m dan 1,5 × 10⁶ m

        b.
1 m dan 1,5 × 10⁶ m

        c.
10 m dan 1,5 × 10⁶ m

        d.
1 m dan 3 × 10⁶ m

        e.
10 m dan 3 × 10⁶ m

 

42. Gelombang
elektromagnetik tidak dipengaruhi oleh

        medan
magnet maupun medan listrik. Hal ini karena gelombang
elektromagnetik ….

        a.
memiliki kecepatan tinggi

        b.
tidak bermassa

        c.
tidak bermuatan listrik

        d.
tidak bermassa dan tidak bermuatan listrik

        e.
memiliki frekuensi tinggi

 

43. Suatu
perubahan medan listrik menghasilkan ….

        a.
suatu gelombang magnetik

        b.
gelombang bunyi

        c.
gelombang mekanik

        d.
gelombang elektromagnetik

        e.
tidak ada yang istimewa

 

44. Sifat-sifat
gelombang elektromagnetik antara lain:

        (1)
  dapat
merambat dalam ruang hampa

        (2)
  kelajuannya
ke segala arah adalah sama

        (3)
  merupakan
gelombang transversal

        (4)
  kelajuannya
sama dengan kelajuan cahaya

        Yang
benar adalah pernyataan …

        (Ebtanas
tahun 1998)

        a.
(1), (2), (3)

        b.
(1), (2), (3), (4)

        c.
(1), (3), (4)

        d.
(2), (3), (4)

        e.
(2), (4)

 

45. Yang
termasuk gelombang elektromagnetik adalah …

        (Ebtanas
tahun 1986)

        a.
    dapat
didifraksikan tetapi tidak dapat dipolarisasikan

        b.
   dapat
dipolarisasikan tetapi tidak dapat berinterferensi

        c.
    dapat
berinteferensi dan difraksi

        d.
   dapat
dibelokkan dalam medan listrik maupun medan magnet

        e.
    memerlukan
medium untuk perambatannya

 

 

 

46. Gelombang
elektromagnetik yang mempunyai panjang gelombang
terpanjang adalah ….

        a.
sinar gamma

        b.
sinar -X

        c.
sinar inframerah

        d.
sinar ultra ungu

        e.
gelombang radio

 

47. Urutan
spektrum gelombang elektromagnetik yang benar untuk variasi frekuensi besar ke frekuensi kecil adalah ….

        a.
    cahaya
biru, cahaya hijau, sinar inframerah,

               gelombang
radar

        b.
   cahaya
hijau, cahaya biru, sinar -X, sinar gamma

        c.
    sinar
inframerah, sinar ultraviolet, cahaya hijau,

               cahaya
biru

        d.
   gelombang
radar, cahaya hijau, cahaya biru,

               gelombang
radio

        e.
    sinar
-X, sinar gamma, cahaya biru, cahaya hijau

 

48. Kecepatan
perambatan gelombang elektromagnetik

        tergantung
dari ….

        a.
    frekuensi
gelombang

        b.
   panjang
gelombang

        c.
    frekuensi
dan panjang gelombang

        d.
   permitivitas
dan permeabilitas medium

        e.
    nilainya
selalu tetap

 

49. Daya
rata-rata radiasi gelombang elektromagnetik pada suatu titik berjarak 0,5 m adalah 400 watt, maka kuat medan listrik maksimumnya adalah ….

        a.
210 V/m

        b.
310 V/m

        c.
410 V/m

        d.
510 V/m

        e.
610 V/m

 

 

Latihan Soal 2

—————————————————————————

 

1.    Jelaskan
perbedaan antara gelombang elektromagnetik dan gelombang mekanik!

 

2.    Sebuah
benda pijar yang terbuat dari baja memancarkan energi maksimum pada panjang gelombang cahaya 5.000 A. Hitunglah suhu sumber
cahaya tersebut!

 

3.    Sebuah
mesin sinar-X menghasilkan berkas sinar-X dengan panjang gelombang 1,1 nm. Tentukan frekuensi sinar-X tersebut!

 

4.    Selang
waktu yang digunakan pesawat radar untuk menangkap sinyal adalah 2 ms. Berapakah jarak antara pesawat radar dengan sasaran yang
dituju oleh pesawat tersebut?

 

5.    Energi
rata-rata tiap satuan luas tiap satuan waktu dari gelombang elektromagnetik adalah 2,125 W/m². Tentukan besarnya kuat medan listrik
pada tempat tersebut!

 

6.    Apa
yang dimaksud dengan gelombang elektromagnetik?

 

7.    Jika
permitivitas dalam suatu medium 9
× 10^-12 C/N m² dan permiabilitasnya 5 × 10^-7 Wb/Am, hitunglah kecepatan cahaya yang merambat di dalam medium tersebut.

 

8.    Hitunglah
panjang gelombnag elektromagnetik dari
ponsel yang mempunyai frekuensi 1.800
MHz.

 

9.    Jelaskan
ragam dan karakteristik spektrum gelombang
elektromagnetik. Kemudian, berikan
contoh penggunaannya.

 

10. Jelaskan
pembagian gelombang radio berdasarkan panjang gelombang
beserta penggunaannya.

 

11. Mengapa
gelombang radio FM lebih diminati dari pada gelombang radio
AM?

 

12. Apa
dampak positif dan negatif dari gelombang
elektromagnetik ?

 

13. Guna
mengetahui kedalaman laut yang tenang,
sebuah kapal laut memancarkan gelombang
elektromagnetik dengan frekuensi 10
MHz ke dasar laut. Gelombang tersebut
diterima kembali setelah 0,02 detik.
Jika permitivitas air laut 9 × 10^-12 C/Nm² dan
permiabilitasnya 5 × 10^-7 Wb/Am. Hitunglah panjang gelombang dan kedalaman lautnya?

 

14. Apa
yang dimaksud dengan laser? Sebutkan contoh
penggunaannya.

 

15. Sebutkan
dampak positif dan negatif sinar ultraviolet
yang dipancarkan matahari.

 

16. Tentukan
rentang panjang gelombang (dalam vakum) untuk
cahaya tampak yang memiliki tentang frekuensi antara 4 x 10¹⁴ Hz
(cahaya merah) dan 7,9 x 10¹⁴ Hz (cahaya ungu). Nyatakan jawabanmu dalam nanometer!

 

17. Berkas
sinar X yang dihasilkan dalam suatu mesin sinar X memiliki panjang gelombang 2,1 nm. Berapa frekuensi sinar X ini?

 

18. Kedalaman
laut diukur dengan mengirim gelombang mikro
sampai ke dasar laut. Ternyata pulsa pantul muncul
setelah 8 µs. Tentukan kedalaman laut tersebut.

 

19. Medan
listrik maksimum suatu gelombang elektromagnet di suatu tempat adalah 200 N/C. Cepat rambat gelombang elektromagnetik dalam ruang hampa 3 x 10⁶ m/s dan permetivitas listrik untuk
ruang hampan 8,85 x 10^-12 C/Nm².
Hitung laju energi rata-rata tiap satuan luas gelombang elektromagnetik!

 

20. Suatu
gelombang elektromagnetik dalam vakum memiliki amplitude medan listrik 210 V/m. Hitung amplitude medan magnetiknya!

 

21. Suatu
sistem radar mengirim pulsa-pulsa gelombang radio dengan panjang gelombang sangat pendek. Berapa mikrosekon setelah sebuah pulsa dikirim dan dipantulkan oleh sebuah pesawat terbang yang berada 30 km jauhnya akan diterima oleh stasiun rada?

 

22. Medan
magnetik dalam suatu gelombang elektromagnetik memiliki puncak 1,77 x 10^-8. Berapa besar energi yang diangkut oleh
gelombang ini per meter persegi per sekon?

 

23. Sebuah
sumber cahaya monokhromatik memancarkan daya elektromagnetik 100 W merata ke segala arah.

        a.
    Hitung
rapat energi listrik rata-rata pada jarak 1 m dari sumber!

        b.
   Hitung
rapat energi magnetik rata-rata pada jarak yang sama dari sumber!

        c.
    Tentukan
intensitas gelombang pada lokasi itu!

 

24. Medan
listrik dalam suatu gelombang elektromagnetik dapat dinyatakan dengan persamaan gelombang berjalan:

        Ey
= 100 sin (10⁷x – wt) (dalam SI).

        Tentukan
amplitude dari medan magnetik yang terkait, panjang gelombang serta frekuensinya!

 

 

 

25. Filamen
sebuah lampu pijar memiliki hambatan 150 Ω dan membawa arus dc 1 A. Filamen memiliki panjang 8 cm dan jari-jari 0,9 mm.

        a.
    Hitung
vektor poynting pada permukaan filamen!

        b.
   Tentukan
besar medan magnetik dan medan listrik pada permukaan filamen!

Download di Aplikasi Lebih Mudah

Rapi dan Siap Cetak, Klik Disini untuk Download Aplikasi

Modul untuk Bimbel / Materi Belajar Sekolah TK SD SMP SMA lebih lengkap dan lebih mudah di Aplikasi Produk Aqila Klik Disini untuk Download