Percobaan dan Sifat Gelombang Elektromagnetik

Seperti yang sudah dijelaskan pada postingan sebelumnya tentang teori gelombang elektromakgnetik, di mana seorang ilmuwan kebangsaan Scotlandia yang bernama James Clark Maxwell (1831 – 1879) mengemukakan hipotesa bahwa perubahan medan listrik akan menimbulkan medan magnet. Akan tetapi, hipotesa beliau tetap tidak akan diterima sebelum ada eksperimen yang mampu menguji kebenaran hipotesa tentang teori gelombang elektromagnetiknya.

Untuk membuktikan hipotesa Maxwell tersebut, maka pada tahun 1887 seorang fisikawan kebangsaan Jerman yang bernama Heinrich Rudolfh Hertz (1857 – 1894) melakukan eksperimen untuk menguji hipotesa Maxwell ini dengan menggunakan kumparan Ruhmkorf seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini.

Adapun penjelasan dari percobaan yang dilakukan oleh Hertz sebagai berikut. Ketika sakelar S digetarkan maka kumparan Ruhmkorf akan menginduksikan pulsa tegangan pada kedua elektrode bola di sisi A sehingga terjadi percikan api karena adanya pelepasan muatan. Percikan bunga api di sisi A diikuti percikan bunga api pada kedua elektrode bola di sisi B. Berdasarkan pengamatan ini, disimpulkan terjadi pengiriman tenaga gelombang elektromagnetik dari sisi A ke sisi B.

Hertz juga berhasil mengukur gelombang elektromagnetik frekuensi radio dengan nilai frekuensi 100 MHz dan nilai cepat rambat gelombangnya seperti yang dihipotesakan oleh Maxwell. Untuk menghargai jasa-jasa Heinrich Rudolfh Hertz, maka nama belakang beliau (Hertz) dipakai sebagai satuan frekuensi dalam sistem satuan internasional.

Berdasarkan pada uraian di atas dan postingan sebelumnya tentang teori gelombang elektromagnetik, dapat disimpulkan adapun sifat yang dimiliki oleh gelombang elektromagnetik adalah sebagai berikut.

1. Perubahan medan listrik dan medan magnet terjadi pada saat yang bersamaan dengan arah medan listrik dan medan magnet saling tegak lurus dan merupakan gelombang transversal.
2. Gelombang elektromagnetik merambat dalam arah garis lurus dengan arah perambatan gelombang elektromagnetik selalu tegak lurus arah medan listrik dan medan magnet dengan cepat rambatnya sebesar 3 x 10⁸ m/s dan dapat merambat dalam ruang hampa.
3. Gelombang elektromagnetik merambat dengan laju yang hanya bergantung pada sifat-sifat listrik dan magnet medium.
4. Sama seperti sifat gelombang pada umumnya, gelombang elektromagnetik juga dapat mengalami proses pemantulan (refleksi), pembiasan (refraksi), polarisasi, interferensi (gabungan atau superposisi), dan difraksi (lenturan).
5. Gelombang elektromagnetik tidak disimpangkan oleh medan listrik maupun medan magnet karena tidak bermuatan listrik. Gelombang elektromagnetik tidak dibelokkan oleh medan listrik maupun medan magnet. Sifat ini juga dapat membuktikan bahwa gelombang elektromagnetik tidak bermassa dan tidak bermuatan karena medan magnet dan medan listrik hanya mempengaruhi partikel yang bermuatan.

Seiring perkembangan zaman, ilmuan terus mencoba menggali informasi tentang gelombang elektromagnetik sehingga ditemukannya bahwa gelombang elektromagnetik terdiri atas berbagai macam gelombang yang memiliki frekuensi dan panjang gelombang yang berbeda-beda namun memiliki cepat rambat yang sama.