SIFAT – SIFAT GELOMBANG

SIFAT – SIFAT GELOMBANG

A.        Gelombang Memiliki Karakteristik (Ciri - Ciri) Secara Umum :

1. Dapat Dipantulkan atau Dicerminkan (Refleksi)

            Peristiwa pemantulan gelombang ini telah Anda kenal pada saat mempelajari optik geometri. Di kelas X. Pada peristiwa ini berlaku Hukum Pemantulan menurut Snellius.

2. Dapat Dibiaskan (Refraksi)

            Pembiasan dapat terjadi ketika gelombang melewati dua medium yang berbeda.

3. Dapat Dilenturkan (Difraksi)

            Difraksi (lenturan) terjadi ketika gelombang melewati sebuah celah sempit. Peristiwa ini
akan dibahas lebih lanjut pada pokok bahasan selanjutnya tentang Gelombang Cahaya.

4. Dapat Digabungkan atau Dipadukan (Interferensi)

            Interferensi gelombang terjadi ketika ada dua buah gelombang yang bersatu (berpadu) sehingga menghasilkan pola interferensi maksimum dan minimum. Peristiwa ini akan dibahas lebih lanjut pada pokok bahasan selanjutnya tentang Gelombang Cahaya.

5. Dapat Dikutubkan (Polarisasi)

            Polarisasi adalah peristiwa terserapnya sebagian atau seluruh arah getar gelombang. Peristiwa polarisasi ini hanya terjadi pada gelombang transversal. Lebih lanjut dibahas pada pokok bahasan selanjutnya tentang Gelombang Cahaya.

6. Dapat Diuraikan (Dispersi)

            Mengapa dinding sekolah berwarna hijau? Mengapa langit berwarna biru? Hal ini karena cahaya matahari mengalami gejala dispersi. Cahaya matahari yang Anda lihat berwarna putih, sebenarnya terdiri atas sinar-sinar merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu. Ketika Anda melihat dinding sekolah berwarna hijau, artinya dinding sekolah memiliki kemampuan untuk memantulkan pigmen warna hijau, dan menyerap warna selain hijau
            Demikian juga yang terjadi ketika langit tampak berwarna biru. Ketika Anda melihat whiteboard berwarna putih, artinya seluruh pigmen warna dipantulkan ke mata kita, dan ketika papan tulis berwarna hitam, artinya seluruh pigmen warna diserap oleh papan tulis (tidak ada pigmen warna yang dipantulkan).

B.        Sifat - Sifat dari Gelombang Bunyi

1. Gelombang Bunyi Memerlukan Medium Dalam Perambatannya

            Karena gelombang bunyi merupakan gelombang mekanik, maka dalam perambatannya bunyi memerlukan medium. Hal ini dapat dibuktikan saat dua orang astronout berada jauh dari bumi dan keadaan dalam pesawat dibuat hampa udara, astronout tersebut tidak dapat bercakap-cakap langsung tetapi menggunakan alat komunikasi seperti telepon. Meskipun dua orang astronout tersebut berada dalam satu pesawat. Kemampuan medium untuk menggetarkan partikel berbeda – beda bahkan ada medium yang dapat meredam bunyi, misalnya air.

2. Gelombang Bunyi Mengalami Pemantulan (Refleksi)

            Salah satu sifat gelombang adalah dapat dipantulkan sehingga gelombang bunyi juga dapat mengalami hal ini. Hukum pemantulan gelombang: sudut datang = sudut pantul juga berlaku pada gelombang bunyi. Hal ini dapat dibuktikan bahwa pemantulan bunyi dalam ruang tertutup dapat menimbulkan gaung. Yaitu sebagian bunyi pantul bersamaan dengan bunyi asli sehingga bunyi asli terdengar tidak jelas. Untuk menghindari terjadinya gaung maka dalam bioskop, studio, radio, televisi, dan gedung konser musik, dindingnya dilapisi zat peredam suara yang biasanya terbuat dari kain wol, kapas, gelas, karet, atau besi.

3. Gelombang Bunyi Mengalami Pembiasan (Refraksi)

            Salah satu sifat gelombang adalah mengalami pembiasan. Peristiwa pembiasan dalam kehidupan sehari-hari misalnya pada malam hari bunyi petir terdengar lebih keras daripada siang hari. Hal ini disebabkan karena pada pada siang hari udara lapisan atas lebih dingin daripada di lapisan bawah. Karena cepat rambat bunyi pada suhu dingin lebih kecil daripada suhu panas maka kecepatan bunyi di lapisan udara atas lebih kecil daripada di lapisan bawah, yang berakibat medium lapisan atas lebih rapat dari medium lapisan bawah. Hal yang sebaliknya terjadi pada malam hari. Jadi pada siang hari bunyi petir merambat dari lapisan udara atas ke lapisan udara bawah.

            Jika bunyi datangnya merambat vertikal ke bawah, pada malam hari, arah rambat bunyi dibiaskan mendekati garis normal. Sebaliknya, pada siang hari arah rambat bunyi dibiaskan menjauhi garis normal. Sesuai dengan hukum pembiasan gelombang bahwa gelombang datang dari medium kurang rapat ke medium lebih rapat akan dibiaskan mendekati garis normal atau sebaliknya.

4. Gelombang Bunyi Mengalami Pelenturan (Difraksi)

            Gelombang bunyi sangat mudah mengalami difraksi karena gelombang bunyi di udara memiliki panjang gelombang dalam rentang sentimeter sampai beberapa meter. Difraksi adalah peristiwa pelenturan gelombnag ketika melewati celah, yang ukuran celahnya se- orde dengan panjang gelombangnya. Seperti yang kita ketahui, bahwa gelombang yang lebih panjang akan lebih mudah di difraksikan. Peristiwa difraksi terjadi misalnya saat kita dapat mendengar suara mesin mobil di tikungan jalan walaupun kita belum melihat mobil tersebut karena terhalang oleh bangunan tinggi di pinggir tikungan.

5. Gelombang Bunyi Mengalami Perpaduan (Interferensi)

            Gelombang bunyi mengalami gejala perpaduan gelombang atau interferensi, yang dibedakan menjadi dua yaitu interferensi konstruktif atau penguatan bunyi dan interferensi destruktif atau pelemahan bunyi. Misalnya waktu kita berada diantara dua buah loud-speaker dengan frekuensi dan amplitudo yang sama atau hampir sama maka kita akan mendengar bunyi yang keras dan lemah secara bergantian.

6. Gelombang Bunyi Mengalami Pelayangan Bunyi

            Interfensi yang ditimbulkan dari dua gelombang bunyi dapat menyebabkan peristiwa pelayangan bunyi, yaitu penguatan dan pelemahan bunyi. Hal tersebut terjadi akibat superposisi dua gelombnag yang memiliki frekuensi yang sedikit berbeda dan merambat dalam arah yang sama. Jika kedua gelombang bunyi tersebut merambat bersamaan, akan menghasilkan bunyi paling kuat saat fase keduanya sama. Jika kedua getaran berlawanan fase, akan menghasilkan bunyi paling lemah.

C.           Sifat  - Sifat  dari Gelombang Cahaya

1.      Gelombang Cahaya Mengalami Interferensi

            Gelombang cahaya seperti halnya gelombang bunyi yaitu dapat berinteferensi. Untuk mendapatkan inteferensi cahaya pun diperlukan sumber cahaya yang koheren, yaitu sumber cahaya yang memiliki frekuensi sama, dan beda fase tetap. Sumber cahaya yang koheren dapat diamati dari percobaan yang dilakukan oleh Young dan Fresnell. Interferensi cahaya dapat menghasilkan pola gelap terang. Pola gelap dihasilkan dari interferensi destruktif (saling melemahkan) akibat penggabungan dua gelombang yang memiliki fase berlawanan. Pola terang dihasilkan dari interferensi konstruktif (saling menguatkan) akibat penggabungan dua gelombang yang memiliki fase yang sama.

2. Gelombang Cahaya Mengalami Difraksi

            Difraksi gelombang adalah proses pembelokan gelombang yang disebabkan oleh adanya penghalang berupa celah atau sudut penghalang yang menghalangi sebagian muka gelombang. Difraksi cahaya juga terjadi pada celah sempit yang terpisah sejajar satu sama lain pada jarak yang sama. Celah sempit itu disebut kisi difraksi. Semakin banyak celah pada sebuah kisi, semakin tajam pola difraksi yang dihasilkan pada layar. Difraksi maksimum terjadi jika pada layar tampak garis – garis terang. Pola difraksi yang dibentuk juga oleh sebuah celah bulat terdiri atas bentuk terang pusat yang dikelilingi cincin terang dan gelap.

3. Gelombang Cahaya Mengalami Polarisasi

            Polarisasi adalah proses penyaringan arah getar suatu gelombang. Alat untuk meyaring arah getar ini disebut polaroid. Salah satu contohnya adalah kristal. Polarisasi juga terdapat pada pemantulan dan pembiasan, dan pada pembiasan ganda. Penyerapan dan pemantulan kembali cahaya oleh partiket disebut hamburan. Jika cahaya tidak terpolarisasi datang pada suatu medium (gas), cahaya yang dihamburkan dapat terpolarisasi sebagian atau seluruhnya. Arah polarisasi sedemikian rupa sehingga tegak lurus terhadap bidang yang dibentuk oleh garis sinar datang dan garis penglihatan.

D.      Sifat - Sifat Gelombang Elektromagnetik

1)      Perubahan medan listrik dan medan magnet terjadi pada saat yang bersamaan.

2)     Arah medan listrik dan medan magnet saling tegak lurus.

3)     Kuat medan listrik dan magnet besarnya berbanding lurus satu dengan yang lain, yaitu menurut hubungan E = c . B.

4)     Arah perambatan gelombang elektromagnetik selalu tegak lurus arah medan listrik dan medan magnet.

5)     Gelombang elektromagnetik dapat merambat dalam ruang hampa.

6)     Gelombang elektromagnetik merambat dengan laju yang hanya bergantung pada sifat-sifat listrik dan magnet medium.

7)     Laju rambat gelombang elektromagnetik dalam ruang hampa merupakan tetapan umum dan nilainyac = 3 x 10⁸ m/s.

8)    Gelombang elektromagnetik adalah berupa gelombang transversal.

9)     Gelombang elektromagnetik dapat mengalami proses pemantulan, pembiasan, polarisasi, interferensi, dan difraksi (lenturan).