Béda révisi "Radiasi éléktromagnétik"

m
Ngarapihkeun éjahan, replaced: nyaeta → nyaéta, ngarupakeun → mangrupa (9), diantara → di antara (2), energi → énérgi, ea → éa (4), eo → éo, salasahiji → salah sahiji, dimana → di mana (4), kucara → using AWB
(clean up, replaced: {{main| → {{utama| (2) using AWB)
m (Ngarapihkeun éjahan, replaced: nyaeta → nyaéta, ngarupakeun → mangrupa (9), diantara → di antara (2), energi → énérgi, ea → éa (4), eo → éo, salasahiji → salah sahiji, dimana → di mana (4), kucara → using AWB)
Lamun ditingali tina arah rambatan gelombang éléktromagnétik, médan listrik mungkin bulak-balik naék jeung turun, samentara médan magnét ngayun bulak-balik ka katuhu jeung ka kénca; tapi gambar éta bisa diputer sahingga médan listrik bulak-balik ka katuhu jeung ka kenca samentara médan magnét bulak-balik turun jeung naék. Kasambarangan ''oriéntasi'' ditingali ti arah rambatan disebut [[polarisasi]].
 
Radiasi éléktromagnétik digolongkeun dumasar kana [[Gelombang#Périoda jeung frékuénsi|frékuénsi]] gelombangna. Macem-mecem gelombang, lamun diantaykeun ti mimiti frékuénsi laun nepi ka frékuénsi gancang, kaasup diantaranadi antarana: [[gelombang radio]], [[gelombang mikro]], [[radiasi térahertz]], radiasi [[infrabeureum]], [[cahaya katémbong]], [[Ultraviolét|radiasi ultraviolét]], [[sinar-X]] sarta [[sinar gamma]] baris ngahasilkeun spéktrum anu disebut spéktrum éléktromagnétik.
 
Radiasi ÉM mawa [[énergi]] jeung [[moméntum]], anu bisa dipisahkeun mangsa radiasi kasebut ''interaksi'' jeung zat atawa [[materi]].
 
=== Téori ===
'''Gelombang éléktromagnétik''' munggaran ditorah ku [[James Clerk Maxwell]] sarta satuluyna ditegeskeun ku [[Heinrich Hertz]]. Maxwell nurunkeun hiji [[Electromagnetic wave equation|rumus wangun gelombang listrik katut gelombang magnét]], némbongkeun yén médan listrik jeung médan magnét boga sifat sabagé gelombang, sarta aya kasimétrian diantaradi antara éta dua médan. Lantaran laju gelombang ÉM anu ditorah ku rumus gelombang sarupa jeung [[laju cahaya]] anu kaukur, Maxwell nyindekkeun yén [[cahaya]] sorangan ngarupakeunmangrupa hiji gelombang ÉM.
 
Nurutkeun [[rumus Maxwell]], hiji [[médan listrik]] anu robah-robah nurutkeun waktu ngabangkitkeun hiji [[médan magnét]] sarta ''sabalikna''. Ku lantaran kitu, mangsa hiji médan listrik anu ''osilasi'' ngabangkitkeun hiji médan magnét anu ogé ''osilasi'', médan magnét anu ''osilasi'' éta ogé saterusna ngahasilkeun médan listrik anu ''osilasi'', kitu saterusna. Dua médan anu ''osilasi'' ieu babarengan ngawangun hiji gelombang éléktromagnétik.
 
TeoriTéori quantum ngeunaan ''interaksi'' antara radiasi éléktromagnétik jeung materi saperti éléktron dijelaskeun ku téori [[éléktrodinamika quantum]].
 
=== Sifat ===
Dina réfraksi, hiji gelombang anu ngaliwat ti hiji médiyeum ka médiyeum liana, anu boga [[karapetan]] nu béda, robah laju sarta arahna waktu asup ka médiyeum anyar. Babandingan indeks [[réfraksi]] mediyeum nangtukeun darajat réfraksi (darajat béngkokna cahaya) sarta bisa dijelaskeun ku [[hukum Snell]]. Cahaya ultraviolét kabagi kana hiji [[spéktrum éléktromagnétik|spéktrum]] nu katénjo mangsa cahaya ngaliwatan hiji prisma lantaran sifat réfraksi ieu.
 
Élmu [[fisika]] ngeunaan radiasi éléktromagnétik disebut [[éléktrodinamika]], salasahijisalah sahiji bagian tina [[éléktromagnétisme]].
 
Radiasi ÉM ngagambarkeun sifat-sifat gelombang ogé sifat [[Partikel subatomik|partikel]] dina waktu nu bareng (tempo [[dualitas gelombang-partikel]]). Sifat gelombang leuwih jelas katiténan mangsa radiasi ÉM diukur dina skala waktu anu rélatif lila sarta dina jarak anu jauh, sedengkeun sifat partikel leuwih jelas mangsa ngukur dina jarak sarta skala waktu nu pondok. Dua sifat ieu geus ditegeskeun dina sajumlah percobaan.
===Modél gelombang===
 
Hiji aspék nu penting tina sifat cahaya nyaéta [[frékuénsi]]. Frékuénsi hiji gelombang nyaéta laju osilasi éta gelombang sarta diukur dina [[hijian]] [[Hertz]], nyaetanyaéta [[hijian]] [[SI]] pikeun frekuensi, hargana sarua jeung hiji osilasi per [[detik]]. Cahaya biasana boga hiji spéktrum frékuénsi. Gelombang atawa frékuénsi nu béda-béda ngalaman réfraksi kalayan sudut nu béda-béda ogé.
Hiji gelombang ngandung puncak-puncak jeung lengkob-lengkob anu paréndéng, sarta jarak antara dua puncak anu padeukeut atawa dua lengkob anu padeukeut disebut [[panjang gelombang]]. Gelombang dina spéktrum éléktromagnétik rupa-rupa ukuranna ti gelombang radio nu panjang pisan nu saukuran gedong-gedong luhur nepi ka sinar gama anu kacida pondokna, leuwih pondok manan inti atom. Frékuénsi ngarupakeunmangrupa kabalikan panjang gelombang nurutkeun rumus:
:<math>v=f\lambda</math>
dimanadi mana ''v'' nyaéta laju gelombang (''[[laju cahaya|c]]'' dina jero rohangan hapa, atawa kurang ti c lamun dina jero médiyeum lianna), ''f'' nyaéta frékuénsi sarta λ nyaéta panjang gelombang. Mangsa gelombang meuntasan wates-wates antara médiyeum anu béda, laju cahayana robah tapi frékuénsina tetap konstan.
 
[[Interférensi]] nyaéta superposisi (tumpang tindih) antara dua atawa leuwih gelombang anu ngahasilekun hiji pola gelombang anu anyar.
:<math>E=hf</math>
 
dimanadi mana ''E'' nyaéta énergi, ''h'' nyaéta [[konstanta Planck]], sarta ''f'' nyaéta frékuénsi.
 
Mangsa hiji ''foton'' diserep ku hiji atom, ''foton'' kasebut manaskeun sarta naékkeun hiji [[éléktron]] kana [[tingkatan énergi]] anu leuwih luhur. Lamun énergina cukup gedé, sahingga éléktron lumpat ka tingkatan énergi anu cukup gedé, éléktron bisa ngaleupaskeun diri tina tarikan inti atom positif sarta leupas tina atom dina prosés anu disebut [[fotonisasi]]. Sabalikna, hiji éléktron anu turun ka tingkat énergi anu leuwih handap mancarkeun hiji foton cahaya anu énergina sarua jeung béda énergi antara tingkat énergi asal jeung tingkat énergi anu leuwih handap. Lantaran tingkatan-tingkatan énergi éléktron dina atom téh ''diskrit'', tiap ''élemén'' mancarkeun sarta nyerep gelombang atawa frékuénsi karakteristikna.
 
===Laju rambatan===
Lamun kawat (atawa objék nu boga sifat konduksi saperti [[anteneu]]) ngalirkeun [[arus bulak-balik]] ([[AC]], mangka radiasi éléktromagnétik dirambatkeun dina frékuénsi anu sarua jeung arus listrik kasebut. Gumantung kana kaayaan, radiasi éléktromagnétik bisa nindak salaku [[gelombang]] atawa salaku [[foton|partikel]]. Salaku gelombang, radiasi éléktromagnétik boga ciri mibanda ([[laju cahaya]]), [[panjang gelombang]], jeung [[frékuénsi]]. Waktu dianggap sabagé partikel, radiasi éléktromagnétik dipikawanoh salaku [[foton]], anu boga énergi anu sabanding jeung frékuénsi gelombang sakumaha anu digambarkeun ku rumus [[Max Planck|Planck]] ''E = hν'', dimanadi mana ''E'' nyaéta énergi foton, ''h'' = 6.626 &times; 10<sup>−34</sup> J• nyaéta [[konstanta Planck]], sarta ''ν'' nyaéta frékuénsi gelombang.
 
Radiasi éléktromagnétik patuh kana hiji aturan nyaéta, henteu paduli kana lingkunganana, radiasi EM dina rohangan hapa salawasna ngarambat dina laju anu sarua jeung [[laju cahaya]], ''rélatif ka panitén'', henteu paduli kana laju si panitén. (Sifat radiasi éléktromagnétik ieu nungtun [[Albert Einstein]] nyieun téori [[rélativitas husus]].)
SX = Soft X-Rays<br />
EUV = Extreme [[ultraviolet]]<br />
NUV = NearNéar ultraviolet<br />
[[Visible light]]<br />
NIR = NearNéar [[infrared]]<br />
MIR = Moderate infrared<br />
FIR = Far infrared<br />
{{utama|frékuénsi radio}}
 
Gelombang radio bisa dimangfaatkeun pikeun mawa informasi kucaraku cara ngarobah-robah [[amplitudo]], [[frékuénsi]] jeung [[fase]] dina sahiji [[pita frékuénsi]].
 
Mangsa rambatan gelombang ÉM asup kana [[Konduktor listrik|konduktor]], rambatan ÉM ngaraksuk kana konduktor, ngaliwatan, jeung [[ngabangkitkeun frékuénsi radio|ngabangkitkeun]] arus listrik dina beungeut konduktor ku cara ngagerakkeun éléktron-éléktron material konduktor. Éfék ieu (éfék kulit atawa [[skin effect]]) digunakeun dina anteneu. Pancaran gelombang ÉM ogé bisa ngabalukarkeun molékul-molékul nyerep energiénérgi jeung saterusna jadi panas; cara ieu digunakeun dina [[oven microwave]].
 
==Rumus-rumus Gelombang Éléktromagnétik==
::<math>c = \frac{1}{\sqrt{\mu_0 \epsilon_0}}</math>
 
dimanadi mana, saperti katempo, ngarupakeunmangrupa [[laju cahaya]]. Rumus Maxwell geus ngahijikeun permitivitas rohangan bébas <math>\epsilon_0</math>, perméabilitas rohangan bébas <math>\mu_0</math>, sarta laju cahaya, c. Saméméh katimuna rumus ieu teu kanyahoan yén aya hiji [[Electromagnetic wave equation|hubungan]] kuat antara cahaya jeung listrik sarta ''magnétisme'' (gaya magnét).
 
Tapi masih aya dua rumus Maxwell deui. Coba tempo hiji gelombang ''véktor'' umum pikeun médan listrik.
:<math>\mathbf{E} = \mathbf{E}_0 f\left( \hat{\mathbf{k}} \cdot \mathbf{x} - c t \right)</math>
 
Di dieu <math>\mathbf{E}_0</math> ngarupakeunmangrupa amplitudo konstan, <math>f</math> ngarupakeunmangrupa satiap fungsi anu bisa ''didiférensiasi'', <math> \hat{\mathbf{k}}</math> ngarupakeunmangrupa hiji ''véktor'' unit dina arah rambatan, sarta <math> {\mathbf{x}} </math>ngarupakeunmangrupa hiji ''véktor'' posisi. Urang nempo yén <math>f\left( \hat{\mathbf{k}} \cdot \mathbf{x} - c t \right)</math> ngarupakeunmangrupa hiji jawaban umum kana rumus gelombang. Dina kalimah lain
:<math>\nabla^2 f\left( \hat{\mathbf{k}} \cdot \mathbf{x} - c t \right) = \frac{1}{c^2} \frac{\partial^2}{\partial^2 t} f\left( \hat{\mathbf{k}} \cdot \mathbf{x} - c t \right)</math>,
pikeun gelombang anu ngarambat dina arah <math>\hat{\mathbf{k}}</math>.
Médan listrik jeung médan magnét sajaba ngarambat dina laju cahaya, ogé boga oriéntasi sarta gedé anu proporsional anu kawates, <math>E_0 = c B_0</math>, anu bisa ditempo langsung tina [[Poynting vector]]. Médan listrik, médan magnét, sarta arah rambatan gelombang kabéhanana ''ortogonal'', sarta gelombang ngarambat dina arah anu sarua saperti <math>\mathbf{E} \times \mathbf{B}</math>.
 
Lamun ditingali tina arah rambatan gelombang éléktromagnétik, médan listrik mungkin ngayunambing naék jeung turun, samentara médan magnét ngayunambing ka katuhu jeung ka kénca; tapi gambar éta bisa diputer sahingga médan listrik ngayunambing ka katuhu jeung ka kenca samentara médan magnét ngayunambing turun jeung naék. Hal ieu ngarupakeunmangrupa jawaban lian pikeun gelombang anu ngarambat ka arah anu sarua. Kasambarangan ''oriéntasi'' ditingali ti arah rambatan disebut [[polarisasi]].
 
==Tempo ogé==
*[http://www.sengpielaudio.com/calculator-wavelength.htm Conversion of frequency to wavelength and back - electromagnetic, radio and sound waves]
*[http://www.rfzone.org/free-rf-ebooks/ eBooks on Electromagnetic radiation and RF]
*[http://www.scienceofspectroscopy.info The Science of Spectroscopy] - supported by NASA. Spectroscopy education wiki and films - introduction to light, its uses in NASA, space science, astronomy, medicine & healthhéalth, environmental researchreséarch, and consumer products.
 
[[Kategori:Éléktromagnétisme]]