Gelombang dan Frekuensi

Bagaimana Gelombang Terjadi?

Perhatikan gambar ini.

Sender ingin mengirim kabar ke Receiver. Jika Sender hanya mengirimkan sekali saja signal (dengan mengangkat tali keatas), maka signal itu akan hilang di tengah-tengah. Informasi tidak sampai.

Maka Sender mencoba cara lain yaitu dengan megangkat tali keatas dan ke bawah.maka terbentuk lah gelombang.

Apa itu Gelombang Radio?

Gelombang adalah perpindahan energi oleh media pembawa (dalam hal ini tali) tanpa media itu berpindah.

Dalam gelombang radio, gelombang di bawa oleh medan listrik dan magnet, dengan medium udara terbuka (tanpa partikel di udara tsb berpindah).

Gelombang radio terjadi karena ada Transmitter yang mengeluarkan gelombang Radio. Gelombang ini membentuk sinusoidal medan listrik dan medan magnet, yang saling tegak lurus.

Gelombang radio adalah gelombang transversal, dimana partikel bergerak tegak lurus terhadap rambatan gelombang. Contoh gelombang transversal: Gelombang Elektromagnetik (termasuk didalamnya gelombang cahaya, baik yang tampak ataupun yg tidak tampak). Gelombang transversal ini memiliki polarisasi.

Berbeda dengan gelombang logitudinal, dimana arah pergerakan partikel sejajar dengan arah rambatan gelombang. Contoh gelombang logitudinal adalah gelombang suara, dimana partikel suara bergetar dari kiri ke kanan (partikel di kiri mendorong partikel di kanan), dan pergerakan partikel ini sejajar dengan rambatan gelombangnya.

Gelombang Elektromagnetik

Spektrum dari Gelombang Elektromagnetik cukup lebar. Yang meliputi radio frekuensi dan cahaya.

Gelombang elektromagnetik ditemukan oleh Heinrich Hertz. Gelombang elektromagnetik termasuk gelombang transversal. 

Yang termasuk gelombang elektromagnetik sbb:

Gelombang	Panjang gelombang λ
gelombang radio	1 mm-10.000 km
infra merah	0,001–1 mm
spektrum kasatmata	400-720 nm
ultra violet	10-400 nm
sinar X	0,01-10 nm
sinar gamma	0,0001-0,1 nm

Sinar kosmis tidak termasuk gelombang elektromagnetik; panjang gelombang lebih kecil dari 0,0001 nm.

Sinar dengan panjang gelombang besar, yaitu gelombang radio dan infra merah, mempunyai frekuensi dan tingkat energi yang lebih rendah. Sinar dengan panjang gelombang kecil, ultra violet, sinar x atau sinar rontgen, dan sinar gamma, mempunyai frekuensi dan tingkat energi yang lebih tinggi.

Gelombang elektromagnetik, diangkut oleh Foton. Foton adalah partikel terkecil yang tidak punya massa (berat = 0 kg). Foton bisa memindahkan energi dengan menumpang pada medium lamda.  Foton ini bersifat dualisme (sebagai gelombang dan sebagai partikel). 

Sebagai gelombang, satu foton tunggal tersebar di seluruh ruang dan menunjukkan fenomena gelombang seperti pembiasan oleh lensa dan interferensi destruktif ketika gelombang terpantulkan saling memusnahkan satu sama lain. Sebagai partikel, foton hanya dapat berinteraksi dengan materi dengan memindahkan energi sejumlah:

${\displaystyle E={\frac {hc}{\lambda }}}$,   E = hf

di mana ${\displaystyle h}$ adalah konstanta Planck, ${\displaystyle c}$ adalah laju cahaya, dan ${\displaystyle \lambda }$ adalah panjang gelombangnya.

Dari rumus diatas terlihat bahwa semakin kecil lambda (semakin tinggi frekuensi) maka semakin tinggi energi yang dipihdahkan foton.

Bagaimana Definisi 1 Hz?

Gelombang merambat dalam bentuk sinusoidal.

1 Hz (satu Hertz) adalah berapa kali gelombang penuh (terdiri dari 1 puncak dan 1 lembah) terjadi dalam 1 detik. Pada gambar diatas terlihat ada 4 puncak dan 4 lembah dalam 1 detik, maka ini disebut 4 Hz.