10 Contoh Soal Radiasi Gelombang Elektromagnetik dan Pembahasannya

Contoh Soal

1. Sebutkan sifat-sifat dari gelombang elektromagnetik!
2. Sebutkan spektrum gelombang elektromagnetik dari frekuensi besar ke frekuensi yang kecil!
3. Sebutkan spektum cahaya tampak dari panjang gelombang terbesar ke yang terkecil!
4. Sebutkan pembagian kelompok dari gelombang radio!
5. Sebutkan manfaat gelombang mikro!
6. Sebutkan manfaat inframerah!
7. Sebutkan manfaat dan bahaya dari ultraviolet!
8. Apa yang dimaksud dengan benda hitam?
9. Sebutkan tokoh-tokoh yang menjelaskan mengenai radiasi beda hitam!
10. Berilah contoh dalam kehidupan sehari-hari tentang aplikasi konsep radiasi benda hitam!

Pembahasan

1. Sifat-Sifat dari Gelombang Elektromagnetik

• Dapat merambat dalam ruang hampa
• Gelombang transversal
• Mengalami polarisasi
• Refleksi (mengalami pemantulan)
• Refraksi (mengalami pembiasan)
• Mengalami Interferensi
• Merambat dalam arah lurus
• Mengalami difraksi (lenturan/ hamburan)

2. Spektrum Gelombang Elektromagnetik dari Frekuensi Besar ke Kecil

• Sinar Gamma
• Sinar X atau sinar rontgen
• Sinar ultraviolet
• Sinar tampak
• Sinar inframerah
• Gelombang RADAR
• Gelombang TV/ Gelombang mikro
• Gelombang radio

3. Spektrum Cahaya Tampak dari Panjang Gelombang Besar ke Panjang Gelombang Kecil

• Cahaya Ungu
• Cahaya Nila
• Cahaya Biru
• Cahata Hijau
• Cahaya Kuning
• Cahaya Jingga
• Cahaya Merah

4. Kelompok Gelombang Radio

Berdasarkan Rentang Frekuensi:

• Frekuensi rendah (30 kHz – 300 kHz)
• Frekuensi sedang (300 kHz – 3MHz)
• Frekuensi tinggi (3Mhz – 30Mhz)
• Frekuensi sangat tinggi (30Mhz – 300 Mhz)
• Frekuensi ultratinggi (300Mhz – 3GHz)
• Frekuensi super tinggi ( >3Ghz)

Berdasarkan Panjang Gelombang:

• Gelombang panjang (1500 m)
• Gelombang sedang (300 m)
• Gelombang pendek (30 m)
• Gelombang sangat pendek (3 m)
• Gelombang ultrapendek (30 cm)
• Gelombang mikro (3cm)

5. Manfaat dari Gelombang Mikro

• Sistem pemanasan alat (microware)
• Sistem telekomunikasi Wi-fi
• Sistem radar dan navigasi

6. Manfaat dari Inframerah

• Remote televisi
• Transfer data dari satu perangkat ke perangkat lainnya
• Mengatur pH darah agar menjadi darah bersih
• Meningkatkan metabolisme tubuh untuk mengeluarkan racun dalam tubuh
• Alarm keamanan jarak jauh

7. Manfaat dan Bahaya Ultraviolet

Manfaat Ultraviolet:

• Sumber vitamin D
• Membunuh bakteri, virus dan jamur
• Menmbantu proses deteksi makanan
• Fotosintesis
• Meningktkan kemampuan darah dalam menyebarkan oksigen

Bahaya Ultraviolet:

• Penyebab terjadinya kanker kulit apabila ultraviolet memapar tubuh secara berlebihan
• Dapat membakar kulit
• Mempercepat penuaan dini
• Merusak sistem kekebalan tubuh

8. Pengertian benda hitam

Benda hitam adalah benda yang memiliki kemampuan menyerap semua kalor atau mampu memencarkan seluruh energi yang dimilikinya dengan sempurna.

9. Tokoh yang membahas mengenai benda hitam

• Steffan-Boltzman

Hukumnya dituliskan Steffan-Boltzman adalah “Energi yang di radiasikan oleh suatu permukaan benda hitam dalam bentuk radiasi kalor tiap satuan waktu sebanding dengan luas permukaan dan sebanding dengan pangkat 4 suhu mutlak permukaan benda tersebut”

• Willhem Wien

Gagasan benda hitam yang dibut oleh Willhem Wien dikenal sebagai Hukum pergeseran Wien yang menyatakan bahwa “Panjang gelombang untuk intensitas cahaya maksimum berkurang dengan meningkatnya suhu”

Jika suatu benda hitam dipanaskan dan terus dipanaskan hingga mencapai suhu tinggi, maka warna pijarnya akan berubah dari pijar merah, kuning, hijau, hingga ke biru ungu

• Raylight – Jeans

Raylight – Jeans menjelaskan radiasi termal berdasarkan modus vibrasi (getaran) pada ronggra benda hitam.

• Max Planck

Max Planck menyatakan teori Wien dan Raylight – Jeans yaitu, energi yang diradiasikan benda hitam berlaku untuk semua spektrum Gelombang elektromagnetik.

Energi yang diradiasikan berupa paket-paket energi (diskrit) yang disebut juga dengan kuantum atau foton.

10. Aplikasi benda hitam

• Penggunaan warna pakaian di terik dan malam hari

Penggunaan pakaian merupakan salah satu aplikasi dari benda hitam. Seperti yang kita tahu bahwa ketika kita menggunakan pakaian hitam di terik akan membuat tubuh terasa panas. Hal tersebut dikarenakan warna hitam adalah penyerap kalor yang baik. Sedangkan warna cerah adalah pemancar kalor yang baik.

• Penggunaan termos minuman

Seperti yang kita tahu bahwa permukaan dalam termos dibuat mengkilat. Hal tersebut berfungsi untuk mencegah perpindahan kalor yang berlebih sehingga air yang panas yang berada di dalam termos lebih tahan lama dibandingkan air panas yang tidak menggunakan termos.

• Panel surya

Panel surya menggunakan lapisan luar yang berwarna gelap. Hal tersebut berfungsi agar penyerapan terhadap kalor dapat terjadi secara maksimal. Sehingga perpindahan p-n dapat berlangsung dengan baik.