gelombang-elektromagnetik1.ppt Fisika 12

Gelombang elektromagnetik

1. Gelombang Elektromagnetik

2. 1. Spektrum Elektromagnetik
Gel. Radio
Gel. Mikro
Gel. Inframerah
Cahaya tampak
Gel. UV
Sinar-X
Sinar Gamma

3. 2. Energi dalam GEM
Hubungan antara kuat medan listrik dg medan magnetik :
Dimana :
Dengan :
E
m
, B
m
= nilai max amplitudo medan listrik dan magnetik
c = cepat rambat cahaya
c
B
E
B
E
m
m

t)-(kx cos
t)-(kx cos


mx
my
BB
EE



4. 3. Rapat Energi Listrik dan Magnetik
Rapat energi listrik dan magnetik dinyatakan dengan :
Dengan :
u
e
= rapat energi listrik (J/m
3
)
ε
0 = 8,85 x 10
-12
C
2
N
-1
m
-2
E = kuat medan listrik (N/C)
u
B = rapat energi magnetik (J/m
3
)
B = besar induksi magnetik (Wb/m
2
)
μ
0 = 4π x 10
-7
Wb/A
2
02
1
Eu
e
0
2
2
B
u
B

5. 4. Intensitas GEM
Intensitas GEM atau laju energi yg dipindahkan melalui GEM
disebut pointing (S).
Dengan intensitas rata-rata :
BxES

0
1


0
2
0
)(cos



tkxBEEB
S
mm


0
2
mm
BE
S

6. Hubungan Intensitas Gelombang dengan Energi Rata-rata
Dengan menggunakan hubungan dan
rapat energi magnetik adalah
Rapat energi total adalah
c
E
B
00
1

c
eB
uE
EcEB
u 
2
0
0
00
2
0
22
0
2
2
1
22
/
2




0
2
2

B
uuuu
BeB


7. Rapat energi total rata-rata adalah
Intensitas gelombang (laju energi rata2 per m
2
) yg dipindahkan
melalui GEM sama dg rapat enrgi rata2 dikalikan dengan
cepat rambat cahaya.
Dengan :
I = intensitas radiasi (W/m
2
)
S = intensitas gelombang = laju energi rata2 per m
2
(W/m
2
)
P = daya radiasi (W)
A = luas permukaan (m
2
)
c
BE
u
mm
0
2


ucS
0
2
0
2
0
222 
mmmm
cB
c
EBE
A
P
IS 

8. Contoh :
1.Suatu GEM dalam vakum memiliki amplitudo medan listrik
360 V/m. Hitunglah amplitudo medan magnetiknya?
2.Sebuah sumber titik dari radiasi EM memiliki daya rata2
keluaran P = 1000 W. Tentukan :
a.Amplitudo max medan listrik E
m dan medan magnetik B
m
pada titik yg berjarak r = 4 m dari sumber radiasi
b.Rapat energi rata-rata pada titik yg berjarak r = 4 m dari
sumber radiasi
3.Sebuah sumber cahaya monokromatik memancarkan daya
EM 250 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 1 m dari
sumber
c.Tentukan intensitas gelombang pada lokasi tsb