1. Teori Maxwell
Radiasi elektromagnetik adalah kombinasi medan listrik dan medan magnet yang berisolasi dan merambat lewat ruang dan membawa energi dari satu tempat ke
tempat yang lain. Cahaya tampak adalah
salahsatu radiasi elektromagnetik. Dasar teori dari perambatan gelombang
elektromagnetik pertama kali
dijelaskan pada oleh James Clerk Maxwell dalam papernya di Royal Society mengenai teori
dinamika medan elektromagnetik ,
berdasarkan hasil kerja penelitiannya. Menurut Maxwell, perubahan medan listrik
harus menghasilkan medan magnet.
Gagasan
medan magnet dikemukakan oleh Faraday dan tidak digunakan secara umum. Pada
akhirnya, Maxwell menunjukan bahwa fenomena listrik dan magnet dapat
digambarkan dengan menggunakan persamaan yang melibatkan medan listrik dan
medan megnet. Persamaan yang dinamakan persamaan Maxwell merupakan persamaan
dasar untuk elektromagnet. Pada tahun 1864 Maxwell mengemukakan suatu hipotesis,
yaitu: “Karena perubahan medan magnet
dapat menimbulkan medan listrik, maka perubahan medan listrik pun akan dapat
menimbulkan perubahan medan magnet”. Hipotesis tersebut digunakan untuk
menerangkan terjadinya gelombang elektromagnet.
Hipotesis yang dikemukakan oleh Maxwell,
mengacu pada tiga aturan dasar listrik-magnet, yaitu:
1.
Muatan listrik dapat menghasilkan medan lostrik di sekitarnya (Hukum
Coulomb)
2.
Arus listrik atau muatan listrik yang mengalir dapat menghasilkan
medan magnet di sekitarnya (Hukum Biot-Savart)
3.
Perubahan medan magnet dapat menghasilkan medan listrik (Hukum
Faraday)
Maxwell melakukan eksperimen pada dua buah isolator,
masing masing diikat pada ujung pegas dan diberi muatan yang berbeda (positif
dan negatif). Kemudian, pegas digetarkan sehingga jarak antara kedua muatan
berubah-ubah, yang mengakibatkan kedua muatan tersebut menimbulkan medan
listrik yang berubah-ubah. Perubahan medan listrik tersebut akan menimbulkan
perubahan pada medan magnet. Dan dari perubahan medan magnet yang terjadi, akan
menimbulkan kembali medan listrik. Demikian seterusnya sehingga terjadi proses
yang tidak terputus. Perambatan medan listrik dan medan magnet yang tegak lurus
satu sama lain secara bersamaan dinamakan gelombang
elektromagnet.
Semasa
hidupnya, Maxwell belum dapat membuktikan teori dan hipotesisnya. Orang yang
pertama kali menguji hipotesisnya Maxwell adalah Heinrich Hertz pada tahun
1887. Secara teori, Hertz menyadari bahwa gelombang elektromagnetik yang
dinyatakan Maxwell merupakan gabungan dari gelombang listrik dan gelombang
magnetik secara saling tegak lurus. Begitu pula dengan arah geraknya. Karena
gelombang tersebut mengantung gelombang listrik, maka Hertz mencoba membuktikan
keberadaan gelombang elektromagnetik tersebut melalui keberadaan gelombang
listriknya yang diradiasikan oleh rangkaian pemancar.
memperkuat tegangan dan kapasitor sebagai penampung
muatannya. Karena ada arus pergeseran pada gap pemancar, diharapkan ada radiasi
gelombang elektromagnetik yang akan dipancarkan. Karena secara teori, dari
percikan yang muncul akan dihasilkan gelombang elektromagnetik. Alhasil, pada
rangkaian loop penerima yang hanya berupa kawat berbentuk lingkaran yang tanpa
diberikan sumber tegangan apapun, ternyata muncul percikan listrik pada
gap-nya. Ini membuktikan ada listrik yang mengalir melalui radiasi suatu
benda.yang akhirnya terhantarkan ke loop. Karena merasa belum puas, Hertz
mencoba untuk menghitung frekuensi pada loop. Ternyata frekuensi yang dihasilkan sama dengan
frekuensi pemancar. Ini artinya listrik pada loop berasal dari pemancar itu
sendiri. Dengan ini terbuktilah adanya radiasi gelombang elektromagnetik
Maxwell.
Teori Maxwell pun secara mengagumkan diperkuat oleh
Heinrich Hertz yang berhasil membuktikan gelombang elektromagnetik. Beberapa
tahun kemudian Guglielmo Marconi memperagakan bahwa gelombang yang tak terlihat
mata itu dapat digunakan buat komunikasi tanpa kawat sehingga ditemukanlah
radio. Kini, kita gunakan juga buat televisi, sinar X, sinar gamma, sinar
infra, sinar ultraviolet adalah contoh-contoh dari radiasi elektromagnetik.
Semuanya bisa dipelajari lewat hasil pemikiran Maxwell.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar