ELEMEN GELOMBANG (PANJANG GELOMBANG, AMPLITUDO, FREKUENSI, DAN PERIODE)

 

a.          Panjang Gelombang

Panjang gelombang (λ) adalah jarak antara dua titik pada posisi yang sama yang saling berurutan. Misalnya jarak antara dua puncak gunung atau jarak antara dua lembah. Panjang gelombang diukur dalam satuan meter (m).

 Gambar 5. Panjang Gelombang

             b.  Amplitudo

Amplitudo adalah kekuatan atau daya gelombang sinyal, tinggi gelombang yang bisa dilihat sebagai grafik. Gelombang yang lebih tinggi diinterpretasikan sebagai volume yang lebih tinggi, sehingga dinamakan amplifier untuk perangkat yang menambah amplitudo. Amplitudo juga dapat didefinisikan sebagai jarak/simpangan  terjauh  dari  titik  kesetimbangan  dalam  gelombang  sinusoide. Amplitudo dalam sistem internasional biasa disimbolkan dengan (A) dan memiliki satuan meter (m).

           

 Gambar 6. Amplitudo.

 

c.           Frekuensi

Frekuensi adalah jumlah getaran yang terjadi dalam waktu satu detik. Diukur dalam hertz atau siklus  per detik. Jika  getaran gelombang  suara   semakin  cepat, frekuensi  semakin  tinggi. Frekuensi lebih  tinggi   diinterpretasikan sebagai jalur lebih tinggi. Misal bila menyanyi dalam pita  suara   tinggi  memaksa tali suara untuk   bergetar  secara   cepat.  Frekuensi   biasanya dituliskan dengan symbol ( f) dan dinyatakan dalam satuan Hertz (Hz). Rumus Untuk mencari frekuensi adalah: f = 1/T  (Hz)

 

                                        

 Gambar 7. Frekuensi

 

 

d.         Periode

Periode berhubungan erat sekali dengan frekuensi. Periode didefinisikan sebagai waktu yang dibutuhkan untuk menghasilkan 1 buah getaran (gelombang). Satuan periode adalah detik (s), dengan simbol untuk perioda adalah (T). Perioda adalah kebalikan dari frekuensi dan sebaliknya frekuensi adalah kebalikan dari Perioda, atau sering dinyatakan dalam persamaan: T= 1/f (s)

JENIS-JENIS DAN KARAKTERISTIK GELOMBANG

 1.  Berdasarkan medium perambatan gelombang:

        a.          Gelombang mekanik

Gelombang mekanik adalah gelombang yang perambatannya butuh medium. Misalnya: gelombang air, gelombang bunyi, gelombang slinki, dan gelombang pada tali.

b.         Gelombang Elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang energi dan momentumnya dibawa oleh medan listrik (E) dan medan magnet (B) yang dapat menjalar melalui vakum atau tanpa membutuhkan mediumdalam perambatan gelombangnya.

Sumber gelombang elektromagnetik :

·      Osilasi listrik.

·      Sinar matahari menghasilkan sinar infra merah.

·      Lampu merkuri menghasilkan ultra violet.

·      Inti atom yang tidak stabil menghasilkan sinar gamma.

·      Penembakan elektron dalam tabung hampa pada keping logam menghasilkan sinar X (digunakan untuk rontgen).

Keterkaitan antara medan listrik (E) dan medan magnet (B) diungkapkan dengan persamaan Maxwell. Persamaan Maxwell merupakan hukum yang mendasari teori medan elektromagnetik. Contoh dari gelombang elektromagnetik : Gelombang cahaya, gelombang radio

2.                   2. Berdasarkan arah rambatan dan getaran:

a.          Gelombang Transversal

Gelombang transversal, yaitu gelombang yang arah rambatannya tegak lurus dengan arah getarannya. Contoh gelombang transversal adalah gelombang tali. Ketika kita menggerakan tali naik turun, tampak bahwa tali bergerak naik turun dalam arah tegak lurus dengan arah gerak gelombang.

Gambar 2. Gelombang Transversal Pada Tali

 

Gambar 3. Bentuk Gelombang Transversal Pada Tali

    Pada gambar di atas tampak bahwa gelombang merambat ke kanan pada bidang horizontal, sedangkan arah getaran naik-turun pada bidang vertikal. Garis putus- putus yang digambarkan di tengah sepanjang arah rambat gelombang menyatakan posisi setimbang medium (misalnya tali atau air). Titik tertinggi gelombang disebut puncak sedangkan titik terendah disebut lembah. Amplitudo adalah ketinggian maksimum puncak atau kedalaman maksimum lembah, diukur dari posisi setimbang. Jarak dari dua titik yang sama dan berurutan pada gelombang disebut panjang gelombang (disebut lambda – huruf Yunani). Panjang gelombang bisa juga dianggap sebagai jarak dari puncak ke puncak atau jarak dari lembah ke lembah.

 

b.         Gelombang Longitudinal

Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah rambatannya sejajar dengan arah getarannya (misalnya gelombang slinki). Gelombang yang terjadi pada slinki yang digetarkan, searah dengan membujurnya slinki berupa rapatan dan regangan. Jarak dua rapatan yang berdekatan atau dua regangan yang berdekatan disebut satu gelombang.

 

Gambar 4. Gelombang Longitudinal Pada Slinki

 

    Pada gambar di atas tampak bahwa arah getaran sejajar dengan arah rambatan gelombang. Serangkaian rapatan dan regangan merambat sepanjang pegas. Rapatan merupakan daerah di mana kumparan pegas saling mendekat, sedangkan regangan merupakan daerah di mana kumparan pegas saling menjahui. Jika gelombang tranversal memiliki pola berupa puncak dan lembah, maka gelombang longitudinal terdiri dari pola rapatan dan regangan. Panjang gelombang adalah jarak antara rapatan yang berurutan atau regangan yang berurutan. Yang dimaksudkan di sini adalah jarak dari dua titik yang sama dan berurutan pada rapatan atau regangan.

    Salah satu contoh gelombang logitudinal adalah gelombang suara di udara. Udara sebagai medium perambatan gelombang suara, merapat dan meregang sepanjang arah rambat gelombang udara. Gelombang longitudinal yang masuk dan terdengar sebagai bunyi pada telinga manusia pada frekuensi 20– 20.000 Hz atau disebut jangkauan suara yang dapat didengar (addible sound/audiosonik). Bunyi-bunyi yang muncul pada frekuensi di bawah 20 Hz disebut infrasonik, sedangkan yang muncul di atas 20.000 Hz disebut bunyi ultrasonik. Dalam rentang 20 Hz sampai dengan 20.000 Hz tersebut, bunyi masih  dibedakan  menjadi  bunyi-  bunyi  dengan  frekuensi  rendah (dibawah 1000 Hz), frekuensi sedang (1000 Hz sampai 4000 Hz) dan frekuensi tinggi (diatas 4000 Hz).

GELOMBANG

 

Pengertian Gelombang

    Gelombang laut merupakan salah satu contoh gelombang yang sering kita temui dalam kehidupan sehari-hari. Selain gelombang laut, masih terdapat banyak contoh lainnya. Ketika Anda melempar sebuah batu kecil pada permukaan air yang tenang, akan muncul gelombang yang berbentuk lingkaran dan bergerak ke luar. Contoh lain adalah gelombang yang merambat sepanjang tali yang terentang lurus bila Anda menggerakan tali naik turun. Ketika kita berbicara mengenai gelombang, kita tidak bisa mengabaikan getaran. Getaran dan gelombang mempunyai hubungan yang erat sekali.

Gambar.1. Gelombang Pada Air

    Gelombang adalah suatu getaran yang merambat, dalam perambatannya gelombang membawa energi. Dengan kata lain, gelombang merupakan getaran yang merambat dan getaran sendiri merupakan sumber gelombang. Jadi, gelombang adalah getaran yang merambat dan gelombang yang bergerak akan merambatkan energi (tenaga). Ketika kita melempar batu ke dalam genangan air yang tenang, gangguan yang kita

    berikan menyebabkan partikel air bergetar atau berosilasi terhadap titik setimbangnya. Perambatan getaran pada air menyebabkan adanya gelombang pada genangan air tersebut. Jika kita menggetarkan ujung tali yang terentang, maka gelombang akan merambat sepanjang tali tersebut. Gelombang tali dan gelombang air adalah dua contoh umum gelombang.

    Ketika kita melihat gelombang pada genangan air, seolah-olah tampak bahwa gelombang tersebut membawa air keluar dari pusat lingkaran. Demikian pula, ketika Anda menyaksikan gelombang laut bergerak ke pantai, mungkin Anda berpikir bahwa gelombang membawa air laut menuju ke pantai. Kenyataannya bukan seperti itu. Sebenarnya yang Anda saksikan adalah setiap partikel air tersebut berosilasi (bergerak naik turun) terhadap titik setimbangnya. Hal ini berarti bahwa gelombang tidak memindahkan air tersebut. Kalau gelombang memindahkan air, maka benda yang terapung juga ikut bepindah. Jadi, air hanya berfungsi sebagai media bagi gelombang untuk merambat.

    Pada pertanyaan di atas juga mengemuka bahwa ketika Anda mandi di air laut, Anda merasa terhempas ketika diterpa gelombang laut. Hal ini terjadi karena setiap gelombang selalu membawa energi dari satu tempat ke tempat yang lain. Ketika mandi di laut, tubuh kita terhempas ketika diterpa gelombang laut karena terdapat energi pada gelombang laut. Energi yang terdapat pada gelombang laut bisa bersumber dari angin dan lainnya.