Intensitas Gelombang Elektromagnet
Table of Contents
Tahukah kamu satuan umum intensitas gelombang elektromagnetik ?
Intensitas gelombang elektromagnetik dinyatakan dalam laju energi atau daya per satuan luas permukaan yang tegak lurus dengan arah rambat gelombang elektromagnetiknya.
Laju energi ataukah daya per satuan luas permukaan yang tegak lurus arah rambat gelombang elektromagnetik dapat dinyatakan dengan suatu vektor yang disebut dengan vektor Poynting.
Vektor Poynting dapat kita nyatakan dengan persamaan sebagai berikut
ρs = (1/μo)ρExρB
Arah vektor ρs adalah searah dengan arah rambat gelombang elektromagnetik. Satuan ρs dalam sistem SI dinyatakan dalam W/m2.
Laju Energi Rata-Rata Gelombang Elektromagnet
Laju energi rata-rata gelombang elektromagnetik dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan di bawah ini.
S = EB/μo
Atau
S = (EmBm sin2(kx - vt))/μo
Atau
S = (EmBm sin2(kx - vt))/μo
Jika fungsi kuadrat sinus dirata-ratakan terhadap ruang dan waktu, maka dapat diperoleh faktor 1/2. Sehingga, laju energi rata-rata adalah:
S = EmBm/2μo
Contoh Soal Hitung Panjang Gelombang
Contoh Soal Satu
Suatu berkas cahaya laser He - Ne memiliki frekuensi 4,7 x 1014 Hz (warna merah). Tentukan panjang gelombang cahaya laser tersebut.Jawab
Hubungan panjang gelombang dengan frekuensi dapat menggunakan persamaan di bawah ini.
c = fλ
atau dapat dituliskan
λ = c/f
dengan c = 3 x 108 m/s.
Untuk cahaya merah: f1 = 4,7 x 1014 Hz sehingga: λ = (3 x 108 m/s)/(4,7 x 1014 Hz)
λ = 6,32 x 10-7 m
λ = 632 nm
Jadi panjang gelombang berkas laser He-Ne adalah 632 nm.
Contoh Soal Dua
Seseorang mengukur kedalaman laut dengan cara mengirimkan gelombang mikro ke dasar laut, kemudian mengamati pantulan gelombang mikro tersebut. Jika gelombang mikro yang dipantulkan terdeteksi dalam waktu 6 μs, maka tentukan kedalaman laut tersebut !Jawab:
Laju rambat gelombang mikro adalah tetap, sehingga jarak yang ditempuh s = cΔt, dengan Δt waktu perambatan gelombang.
Jarak yang ditempuh adalah
s = 2 x kedalaman laut (h), sehingga kedalaman laut:
h = (c x Δt)/2
h = ((3 x 108 m/s) x (6 x 10-6))/2
h = 900 m/s