Cahaya dan Gelombang Cahaya dan Gelombang Elektromagnetik.Elektromagnetik.

Presented by :Presented by :Fajar Gemilang RamadhaniFajar Gemilang Ramadhani

M. Zulkhaidir ZailaniM. Zulkhaidir ZailaniNur Aida fitriaNur Aida fitria

Tia Yulia wardhaniTia Yulia wardhaniTommy muchlisinTommy muchlisin

Cahaya.Cahaya.Cahaya adalah salah satu bentuk energi atau Cahaya adalah salah satu bentuk energi atau

radiasi elektromagnetik yang dapat dilihat langsung radiasi elektromagnetik yang dapat dilihat langsung oleh mata manusia dan dihasilkan dari partikel – oleh mata manusia dan dihasilkan dari partikel – partikel bermuatan listrik yang bergerak.partikel bermuatan listrik yang bergerak.

PancaranCahaya

Sumber – sumberCahaya

Foton

GelombangElektromagnetikHakikat

Cahaya

PancaranCahaya.PancaranCahaya.Cahaya dipantulkan elektron dalam tingkat orbit Cahaya dipantulkan elektron dalam tingkat orbit

tertentu.tertentu.Perbedaan tingkat orbit menyebabkan perbedaan Perbedaan tingkat orbit menyebabkan perbedaan

energi cahaya yang dihasilkan.energi cahaya yang dihasilkan.Perbedaan susunan elektron menyebabkan Perbedaan susunan elektron menyebabkan

perbedaan sifat cahaya yang dipancarkan oleh atom perbedaan sifat cahaya yang dipancarkan oleh atom (spektrum atom).(spektrum atom).

Studi tentang spektrum cahaya disebut spektroskopi.Studi tentang spektrum cahaya disebut spektroskopi.

Gelombang Gelombang Elektromagnetik.Elektromagnetik.

Gelombang elektromagnetik tidak memerlukan Gelombang elektromagnetik tidak memerlukan medium untuk merambat, sehingga bisa bergerak medium untuk merambat, sehingga bisa bergerak didalam ruang hampa.didalam ruang hampa.

Gelombang elektromagnetik yang dipancarkan pada Gelombang elektromagnetik yang dipancarkan pada berbagai panjang gelombang dan frekuensi dan berbagai panjang gelombang dan frekuensi dan memiliki bentuk yang tidak teratur disebut radiasi memiliki bentuk yang tidak teratur disebut radiasi polikromatik.polikromatik.

Gelombang elektromagnetik ideal yang memiliki Gelombang elektromagnetik ideal yang memiliki frekuensi dan panjang gelombang yang tetap disebut frekuensi dan panjang gelombang yang tetap disebut radiasi monokromatik.radiasi monokromatik.

c = c = f, dengan c = kelajuan cahaya (3x10f, dengan c = kelajuan cahaya (3x1088m/s), m/s), = panjang gelombang (meter) dan f = frekuensi = panjang gelombang (meter) dan f = frekuensi (hertz).(hertz).

Foton.Foton.Foton adalah paket – paket yang dibawa oleh cahaya.Foton adalah paket – paket yang dibawa oleh cahaya.Max planck menemukan bahwa energi sebuah foton sama Max planck menemukan bahwa energi sebuah foton sama

dengan frekuensi gelombang dikalikan dengan sebuah dengan frekuensi gelombang dikalikan dengan sebuah konstanta yang disebut tetapan planck (h), yang besarnya konstanta yang disebut tetapan planck (h), yang besarnya 6,63x106,63x10-34-34 joule – sekon. joule – sekon.

Persamaan planck Persamaan planck E = h . f dengan E = energi foton (joule), E = h . f dengan E = energi foton (joule), h = tetapan planck, dan f = frekuensi (hertz).h = tetapan planck, dan f = frekuensi (hertz).

1 joule = 6,242 x 101 joule = 6,242 x 101818 eV. eV.

Pijaran(Incandescence)

Laser

Sinklotron

Pendaran(luminescence)

Sumber – SumberCahaya

Pijaran(incandescence).Pijaran(incandescence). Berasal dari elekron yang menghasilkan cahaya Berasal dari elekron yang menghasilkan cahaya

dan energinya diperoleh dari pemanasan (kalor). dan energinya diperoleh dari pemanasan (kalor). Suhu sumber cahaya ini cukup tinggi.Suhu sumber cahaya ini cukup tinggi.contoh : nyala lilin, nyala lampu pijar, dan contoh : nyala lilin, nyala lampu pijar, dan

cahaya dari sinar matahari atau bintang.cahaya dari sinar matahari atau bintang.

Pendaran(luminescence).Pendaran(luminescence). berasal dari energi kimia atau energi listrik. Suhu berasal dari energi kimia atau energi listrik. Suhu

sumber cahaya ini lebih dingin dari pada suhu sumber cahaya ini lebih dingin dari pada suhu sumber cahaya pijaran.sumber cahaya pijaran.contoh : lampu pendar (neon), aurora borealis, contoh : lampu pendar (neon), aurora borealis,

aurora australis, dan peristiwa berpendarnya zat aurora australis, dan peristiwa berpendarnya zat fosfor pada tabung televisi.fosfor pada tabung televisi.

Sinklotron.Sinklotron. Sinklotron adalah alat yang digunakan untuk Sinklotron adalah alat yang digunakan untuk

mempercepat sebuah elektron agar bergerak mempercepat sebuah elektron agar bergerak dalam orbit lingkaran karena pengaruh magnet dalam orbit lingkaran karena pengaruh magnet yang sangat besar.yang sangat besar.

Elektron yang bergerak melingkar bisa Elektron yang bergerak melingkar bisa menghasilkan radiasi cahaya monokromatik menghasilkan radiasi cahaya monokromatik dengan frekuensi tertentu, tergantung kekuatan dengan frekuensi tertentu, tergantung kekuatan magnet yang dipasang.magnet yang dipasang.

Laser (light amplification by Laser (light amplification by stimulated emission of stimulated emission of

radiation).radiation). Laser adalah alat yang menghasilkan dan Laser adalah alat yang menghasilkan dan

memperkuat cahaya.memperkuat cahaya.Contoh : pembaca bar code, printer laser, pemutarContoh : pembaca bar code, printer laser, pemutarcompact disc (cd).compact disc (cd).

Sifat – sifat cahaya.Sifat – sifat cahaya.

Sifat - sifat cahaya dapat dibagi menjadi 2 Sifat - sifat cahaya dapat dibagi menjadi 2 katagori :katagori :

1.1. Interaksi cahaya dengan bahan :Interaksi cahaya dengan bahan : Gelombang cahaya diteruskan dalam bahan Gelombang cahaya diteruskan dalam bahan

tembus cahaya (transparent), seperti air, udara, tembus cahaya (transparent), seperti air, udara, dan lensa.dan lensa.

Gelombang cahaya dipantulkan oleh bahan tak Gelombang cahaya dipantulkan oleh bahan tak tembus cahaya (opaque), seperti buku, meja, tembus cahaya (opaque), seperti buku, meja, dan cermin.dan cermin.

Gelombang cahaya dihamburkan dalam bahan Gelombang cahaya dihamburkan dalam bahan buram (translucent), seperti air sungai yang buram (translucent), seperti air sungai yang keruh.keruh.

2. Perambatan cahaya :2. Perambatan cahaya : Huygens menyatakan bahwa setiap titik pada Huygens menyatakan bahwa setiap titik pada

permukaan gelombang berprilaku sebagai permukaan gelombang berprilaku sebagai sumber gelombang lingkaran baru yang disebut sumber gelombang lingkaran baru yang disebut wavelet.wavelet.

Interferensi gelombang terjadi ketika 2 Interferensi gelombang terjadi ketika 2 gelombang bertemu, terdiri dari 2 macam :gelombang bertemu, terdiri dari 2 macam :

Interferensi konstruktif : terjadi ketika Interferensi konstruktif : terjadi ketika puncak sebuah gelombang bertemu dengan puncak sebuah gelombang bertemu dengan puncak gelombang – puncak gelombang puncak gelombang – puncak gelombang yang lain.yang lain.

Interferensi destruktif : terjadi ketika Interferensi destruktif : terjadi ketika puncak sebuah gelombang bertemu dengan puncak sebuah gelombang bertemu dengan sebuah lembah yang lain.sebuah lembah yang lain.

Peristiwa memancarnya cahaya yang Peristiwa memancarnya cahaya yang melalui celah sempit disebut difraksi.melalui celah sempit disebut difraksi.

Sejarah Perkembangan Sejarah Perkembangan TeoriTentang Cahaya.TeoriTentang Cahaya.

Pendapat para pemikir kono.Pendapat para pemikir kono. Cahaya bergerak dengan kelajuan yang terbatas.Cahaya bergerak dengan kelajuan yang terbatas. Pelangi adalah pemantulan cahaya oleh titik – Pelangi adalah pemantulan cahaya oleh titik –

titik air hujan (Aristoteles).titik air hujan (Aristoteles). Euclid mengemukakan hukum pemantulan dan Euclid mengemukakan hukum pemantulan dan

sifat – sifat cermin.sifat – sifat cermin.Teori tactile.Teori tactile. Didasarkan pada kemampuan untuk menyentuh.Didasarkan pada kemampuan untuk menyentuh. Mata mengirim sinyal – sinyal tak tampak untuk Mata mengirim sinyal – sinyal tak tampak untuk

“merasakan” sebuah benda.“merasakan” sebuah benda.

Teori Emisi.Teori Emisi. Berlawanan dengan teori tactik dan berhasil Berlawanan dengan teori tactik dan berhasil

mengalahkannya.mengalahkannya. Benda mengirimkan sinyal – sinyal /partikel ke Benda mengirimkan sinyal – sinyal /partikel ke

mata sehingga mata bisa melihat benda tersebut.mata sehingga mata bisa melihat benda tersebut.

Teori Partikel /Korpuskular.Teori Partikel /Korpuskular.Isaat newton, abat ke 17.Isaat newton, abat ke 17. cahaya terdiri dari partikel – partikel yang cahaya terdiri dari partikel – partikel yang

dipancarkan ke segala arah.dipancarkan ke segala arah. Kelajuan cahaya lebih cepat ketika memasuki Kelajuan cahaya lebih cepat ketika memasuki

medium yang lebih padat.medium yang lebih padat. Digugurkan oleh teori gelombang huygens.Digugurkan oleh teori gelombang huygens.

Teori Gelombang.Teori Gelombang.Christian Huygens, abad ke 17.Christian Huygens, abad ke 17.

Cahaya dapat dipolarisasikan dan Cahaya dapat dipolarisasikan dan berinterferensi.berinterferensi.

Cahaya dipancarkan dalam bentuk gelombang.Cahaya dipancarkan dalam bentuk gelombang. Gelombang dipancarkan ke segala arah dan Gelombang dipancarkan ke segala arah dan

tidak dipengaruhi gravitasi.tidak dipengaruhi gravitasi. Cahaya memerlukan medium untuk merambat.Cahaya memerlukan medium untuk merambat. Bertentangan dengan teori partikel.Bertentangan dengan teori partikel. Teori ini dikembangkan oleh Thomas Young dan Teori ini dikembangkan oleh Thomas Young dan

Augustin Tresnel.Augustin Tresnel.

Teori Elektromagnetik.Teori Elektromagnetik. Gelombang cahaya adalah gelombang Gelombang cahaya adalah gelombang

elektromagnetik yang tidak memerlukan elektromagnetik yang tidak memerlukan medium untuk merambatmedium untuk merambat

Perpaduan teori tentang listrik dan magnet.Perpaduan teori tentang listrik dan magnet. Cahaya tampak merupakan bagian dari Cahaya tampak merupakan bagian dari

opektrum gelombang elektromagnetik.opektrum gelombang elektromagnetik. Tidak dapat menjelaskan efek fotolistrik.Tidak dapat menjelaskan efek fotolistrik. Tokoh – tokoh pendukung teori ini adalah Tokoh – tokoh pendukung teori ini adalah

James. C. Maxwell, Heinrich Hert.James. C. Maxwell, Heinrich Hert.

Teori Kuantum.Teori Kuantum. Dipelopori oleh max Planck dan Einstein.Dipelopori oleh max Planck dan Einstein. Cahaya dipandang sebagai suatu energi.Cahaya dipandang sebagai suatu energi. Gelombang cahaya tersusun atas foton (max Gelombang cahaya tersusun atas foton (max

Planck).Planck). Einstein berhasil menjelaskan efek fotolistrik.Einstein berhasil menjelaskan efek fotolistrik.

““Teori yang masih diakui kebenarannya sampai Teori yang masih diakui kebenarannya sampai sekarang adalah sekarang adalah Teori Gelombang Teori Gelombang

ElektromagnetikElektromagnetik dan dan Teori KuantumTeori Kuantum””

Rentang Spektrum Rentang Spektrum Gelombang Elektromagnetik.Gelombang Elektromagnetik.

Urutan spektrum gelombang elektromagnetik Urutan spektrum gelombang elektromagnetik dari frekuensi terkecil hingga frekuensi terbesar dari frekuensi terkecil hingga frekuensi terbesar adalah :adalah :

1. Gelombang Radio.1. Gelombang Radio. Dihasilkan oleh rangkaian elektronika Dihasilkan oleh rangkaian elektronika

yang disebut osilator.yang disebut osilator. Digunakan dalam dunia komonikasi, Digunakan dalam dunia komonikasi,

mempunyai jangkauan yang luas dan mempunyai jangkauan yang luas dan dapat dipantulkan oleh lapisan ionosfer.dapat dipantulkan oleh lapisan ionosfer.

2. Gelombang Televisi.2. Gelombang Televisi. Tidak dapat dipantulkan oleh lapisan Tidak dapat dipantulkan oleh lapisan

atmosfer bumi dan merambat lurus.atmosfer bumi dan merambat lurus. Frekuensinya sedikit lebih tinggi dari pada Frekuensinya sedikit lebih tinggi dari pada

gelombang radio.gelombang radio.3. Gelombang Mikro.3. Gelombang Mikro.

Digunakan untuk alat komonikasi, Digunakan untuk alat komonikasi, memasak, dan radar (Radar Detection and memasak, dan radar (Radar Detection and Ranging).Ranging).

s = s = c x c x tt 22

dengan s = jarak sasaran kepusat radar dengan s = jarak sasaran kepusat radar dan dan t = selang.t = selang.

4. Sinar Inframerah.4. Sinar Inframerah. Tidak dapat dideteksi oleh mata telanjang.Tidak dapat dideteksi oleh mata telanjang. Mempunyai efek panas yang kuat dan daya Mempunyai efek panas yang kuat dan daya

tembus yang besar.tembus yang besar. digunakan dalam pemetaan dan digunakan dalam pemetaan dan

pengindraan rahasia.pengindraan rahasia.

5. Sinar Tampak 5. Sinar Tampak Sinar Matahari. Sinar Matahari. Berada pada frekuensi yang cukup sempit Berada pada frekuensi yang cukup sempit

dengan panjang gelombang antara 430 nm dengan panjang gelombang antara 430 nm – 690 nm dan memiliki spektrum warna.– 690 nm dan memiliki spektrum warna.

dapat membantu penglihatan kita untuk dapat membantu penglihatan kita untuk melihat benda.melihat benda.

6. Sinar Ultraviolet/Ultraungu.6. Sinar Ultraviolet/Ultraungu. dihasilkan oleh atom – atom dan mulekul dan dihasilkan oleh atom – atom dan mulekul dan

matahari adalah sumber utamanya.matahari adalah sumber utamanya. mempunyai frekuensi antara 10mempunyai frekuensi antara 1015 15 Hz – 10Hz – 1016 16 Hz.Hz. Digunakan dalam proses sterilisasi dan untuk Digunakan dalam proses sterilisasi dan untuk

mengetahui unsur – unsur dalam suatu bahan.mengetahui unsur – unsur dalam suatu bahan.

7. Sinar – X/Sinar Rontgen.7. Sinar – X/Sinar Rontgen. Daya tembus sangat besar dengan frekuensi Daya tembus sangat besar dengan frekuensi

antara 10antara 1016 16 Hz – 10Hz – 102020 Hz. Hz. Ditemukan oleh Wilhem Conrad Rontgen.Ditemukan oleh Wilhem Conrad Rontgen. Digunakan dalam bidang industri dan Digunakan dalam bidang industri dan

kedokteran (mendeteksi organ – organ dalam kedokteran (mendeteksi organ – organ dalam tubuh).tubuh).

8. Sinar Gamma.8. Sinar Gamma. Merupakan gelombang elektromagnetik Merupakan gelombang elektromagnetik

yang mempunyai frekuensi terbersar antara yang mempunyai frekuensi terbersar antara 10102020 Hz – 10 Hz – 102525 Hz. Hz.

Dihasilkan oleh inti – inti atom yang tidak Dihasilkan oleh inti – inti atom yang tidak stabil.stabil.

mempunyai daya tembus dan tenaga yang mempunyai daya tembus dan tenaga yang sangat besar, sehingga dapat mengionisasi sangat besar, sehingga dapat mengionisasi atom.atom.

Untuk mendeteksi adanya sinar gamma Untuk mendeteksi adanya sinar gamma digunakan peralatan detektor geiger – digunakan peralatan detektor geiger – Muller.Muller.