KARAKTERISTIK GELOMBANG

KARAKTERISTIK GELOMBANG

1.   PENGERTIAN GELOMBANG

Gelombang adalah gejala rambatan dari suatu getaran/usikan. Gelombang akan terus terjadi apabila sumber getaran ini bergetar terus menerus. Gelombang membawa energi dari satu tempat ke tempat lainnya. Contoh sederhana gelombang, apabila kita mengikatkan satu ujung tali ke tiang, dan satu ujung talinya lagi digoyangkan, maka akan terbentuk banyak bukit dan lembah di tali yang digoyangkan tadi, inilah yang disebut gelombang.

Misalkan gelombang merambat dengan kecepatan v, maka dengan menggunakan rumus jarak s = vt diperoleh

λ = νT atau ν = λ/T                                               dengan : ν = cepat rambat (m/s)

ν = λ 1/T, sedangkan 1/T = ƒ, sehingga                              λ = panjang gelombang (m)

                                                                                            T = perioda (s)

                                                                                            ƒ = frekuensi (Hz)

persamaan dasar gelombang        : v = λf

2.      MACAM-MACAM GELOMBANG

2.1 Berdasarkan Mediumnya Gelombang dibagi dua, yaitu :

·         Gelombang Mekanik

Gelombang mekanik adalah gelombang yang dalam proses perambatannya memerlukan medium (zat perantara) . Artinya jika tidak ada medium, maka gelombang tidak akan terjadi. Contohnya adalah gelombang bunyi yang zat perantaranya udara, jadi jika tidak ada udara bunyi tidak akan terdengar.

·         Gelombang Elektromagnetik

Gelombang Elektromagnetik adalah gelombang yang dalam proses perambatannya tidak memerlukan medium (zat perantara). Artinya gelombang ini bisa merambat dalam keadaan bagaimanapun tanpa memerlukan medium. Contohnya adalah gelombang cahaya yang terus ada dan tidak memerlukan zat perantara.

2.2 Berdasarkan Arah Getar dan Arah Rambatnya, Gelombang dibagi menjadi dua, yaitu :

·         Gelombang Transversal

Gelombang Transversal adalah gelombang yang arah getarnya tegak lurus dengan arah rambatannya. Bentuk Getarannya berupa lembah dan bukit (dapat dilihat pada gambar di bawah).

Gambar 1, Gelombang Transversal

Berdasarkan gambar di atas dapat dijelaskan bahwa :

Arah rambat gelombang di atas adalah ke kiri dan ke kanan, sedangkan arah getarnya adalah ke atas dan ke bawah. Jadi itulah yang dimaksud arah rambat tegak lurus dengan arah getarnya. Contohnya adalah gelombang pada tali.

 

·         Gelombang Longitudinal

Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah rambatnya sejajar dengan arah getarannya. Bentuk getarannya berupa rapatan dan renggangan (Dapat dilihat pada gambar di bawah).

Gambar 2, Gelombang Longitudinal

Berdasarkan gambar di atas,  kita ketahui bahwa :

Arah rambat gelombangnya ke kiri dan ke kanan, dan arah getarnya ke kiri dan ke kanan pula. Oleh karena itu gelombang ini adalah gelombang longitudinal yang arah getar dan arah rambatnya sejajar. Contoh gelombang ini adalah Gelombang bunyi, di udara yang dirambati gelombang ini akan terjadi rapatan dan renggangan pada molekul-molekulnya, dan saat ada rambatan molekul-molekul ini juga bergetar. Akan tetapi getaranya hanya sebatas gerak maju mundur dan tetap di titik keseimbang, sehingga tidak membentuk bukit dan lembah.

3.      SIFAT-SIFAT GELOMBANG

3.1 Dipantulkan (Refleksi)

Dalam pemantulan gelombang berlaku hukum pemantulan gelombang, yaitu :

·         Besar sudut datangnya gelombang sama dengan sudut pantul gelombang.

·         Gelombang datang, gelombang pantul, dan garis normal terletak pada satu bidang datar.

Gambar 3, Pemantulan Gelombang

3.2 Dibiaskan (refraksi)

Pembiasan gelombang adalah pembelokan arah rambat gelombang karena melalui medium yang berbeda kerapatannya.

Gambar 4, Pembiasan Gelombang

                

                       

3.3 Dipadukan (interferensi)

Perpaduan gelombang terjadi apabila terdapat gelombang dengan frekuensi dan beda fase saling bertemu. Hasil interferensi gelombang akan ada 2, yaitu konstruktif (saling menguatkan) dan destruktif (saling melemahkan). Interferensi Konstruktif terjadi saat 2 gelombang bertemu pada fase yang sama, sedangkan interferensi destruktif terjadi saat 2 gelombang bertemu pada fase yang berlawanan.

Gambar 5, interferensi gelombang

d. Dibelokkan/disebarkan (Difraksi)

Difraksi gelombang adalah pembelokkan/penyebaran gelombang jika gelombang tersebut melalui celah. Geja difraksi akan semakin tampak jelas apabila celah yang dilewati semakin sempit.

Gambar 6, Difraksi Gelombang

e. Dispersi Gelombang

Dispersi adalah penyebaran bentuk gelombang ketika merambat melalui suatu medium. Dispersi tidak akan terjadi pada gelombang bunyi yang merambat melalui udara atau ruang hampa. Medium yang dapat mempertahankan bentuk gelombang tersebut disebut medium nondispersi.

f. Dispolarisasi (diserap arah getarnya)

Polarisasi adalah peristiwa terserapnya sebagian arah getar gelombang sehingga hanya tinggal memiliki satu arah saja. Polarisasi hanya akan terjadi pada gelombang transversal, karena arah gelombang sesuai dengan arah polarisasi, dan sebaliknya, akan terserap jika arah gelombang tidak sesuai dengan arah polarisasi celah tersebut.

Gambar 7, Polarisasi Gelombang

4. PEMANFAATAN GELOMBANG

Sangat banyak pemanfaatan dari gelombang dengan mempertimbangkan berbagai sifat gelombang yang ada di sekitar kita. Beberapa diantaranya adalah,

·         Gelombang TV dan Radio untuk komunikasi.

·         Gelombang Micro yang dimanfaatkan untuk memasak makanan atau yang kita kenal dengan microwave

·         Gelombang bunyi yang sangat membantu bidang kesehatan, yaitu Ultrasonik pada peralatan USG untuk memeriksa ada tidaknya penyakit, dan penggunaan sonar oleh nelayan mendeteksi keberadaan ikan.

4.      Pemantulan Bunyi

Pemantulan bunyi pun dapat digunakan untuk menentukan jarak sumber bunyi terhadap pemantul. Persamaan jarak sumber bunyi dan pemantul adalah sebagai berikut.

Keterangan:
s = jarak tempuh gelombang bunyi (m)
v = cepat rambat gelombang bunyi (m/s)
t = waktu tempuh gelombang bunyi (t)

Persamaan di atas mempunyai penyebut 2 karena gelombang yang diterima merupakan gelombang pantul yang telah menjalar 2 kali jarak antara sumber bunyi dan pemantul.