Spektrum Elektromagnetik adalah - Pengetian, Jenis & Cara Mengukur Spektrum EM

Spektrum elektromagnetik (EM) adalah kisaran semua jenis radiasi eletkromagnetik. Radiasi adalah energi yang bergerak dan menyebar saat berjalan, contohnya seperti cahaya tampak yang berasal dari lampu di rumah kamu atau gelombang radio yang berasal dari stasiun radio adalah dua jenis radiasi elektromagnetik. Beberapa jenis lain dari radiasi elektromagnetik (EM) yang membentuk spektrum elektromagnetik adalah cahaya inframerah, gelombang mikro, sinar ultraviolet, sinar-X dan sinar gamma.

Jenis Spektrum Elektromagnetik 

Tahukah kamu, sebenarnya spektrum elektromagnetik bisa ditemukan dalam kehidupan sehari-hari khususnya pada peralatan-peralatan umum disekitar kita. Berikut ini jenis spektrum elektromagnetik yang terlihat pada gambar dibawah ini

• Radio: Radio berguna dalam menangkap gelombang radio yang dipancarkan oleh stasiun radio, sehingga kamu dapat mendengarkan lagu. Disamping itu, gelombang radio juga dipancarkan oleh bintang dan gas di ruang angkasa

• Microwave: Dengan adanya radiasi microwave maka kamu dapat memasak makanan didalamnya dalam beberapa menit, disamping itu peralatan microwave juga digunakan oleh para astronom untuk mempelajari tentang struktur galaksi terdekat.

• Inframerah: Salah satu contohnya adalah kacamata penglihatan malam. Kacamata penglihatan malam mengambil cahaya inframerah yang dipancarkan oleh kulit dan benda-benda kita dengan panas. Disamping itu inframerah juga digunakan di ruang angkasa, cahaya inframerah dapat membantu dalam memetakan debu di antara bintang-bintang.

• Cahaya Tampak : Mata kita dapat mendeteksi cahaya tampak. cahay dari kunang-kunang, bola lampu, dan bintang semua memancarkan cahaya tampak.

• Ultraviolet: Radiasi ultraviolet atau radiasi UV dipancarkan oleh Matahari, disamping itu, benda-benda yang "panas" di ruang angkasa juga memancarkan radiasi UV.

• X-ray: Dengan menggunakan sinar-X dokter gigi dapat  memperlihatkan gambaran gigi, selain itu pada pemeriksaaan untuk keamanan di bandara, sinar-X digunakan utnuk mengecek isi tas penumpang. Disamping itu, gas panas yang ada di Alam Semesta juga memancarkan sinar-X.

• Sinar gamma: Salah satu contoh penggunaan sinar gamma adalah dalam bidang medis, dokter menggunakan pencitraan sinar gamma untuk melihat bagian dalam tubuh pasien. Generator sinar gamma terbesar yaitu alam Semesta.

Apakah Gelombang Radio Sama Dengan Sinar Gamma?

Yang harus kamu pahami adalah gelombang radio dengan sinar gamma dihasilkan dalam proses yang berbeda selain itu dideteksi dengan cara yang berbeda, tetapi keduanya pada dasarnya tidak berbeda. Gelombang radio, sinar gamma, sinar X, cahaya tampak, dan jenis spektrum elektromagnetik lainnya adalah radiasi elektromagnetik.

Radiasi elektromagnetik dapat digambarkan sebagai aliran partikel tanpa massa, yang disebut foton, masing-masing bergerak dalam pola seperti gelombang dengan kecepatan cahaya. Setiap foton mengandung sejumlah energi. Berbagai jenis radiasi ditentukan oleh jumlah energi yang ditemukan dalam foton. 

Gelombang radio memiliki foton dengan energi rendah, foton dari gelombang mikro wave memiliki lebih banyak energi daripada gelombang radio, foton inframerah masih lebih banyak, kemudian selanjutnya sesuai urutan yaitu ultraviolet, sinar-X, dan, yang memiliki energi terbesar dari semuanya yaitu sinar gamma.

Mengukur Radiasi Elektromagentik

Radiasi elektromagnetik dapat dinyatakan dalam bentuk energi, panjang gelombang, atau frekuensi. Frekuensi diukur dalam siklus per detik, atau Hertz. Panjang gelombang diukur dalam meter. Energi diukur dalam volt elektron. Masing-masing dari ketiga variabel yang telah disebutkan diatas digunakan dalam menggambarkan radiasi elektromagnetik dan saling berkaitan satu sama lain secara matematis. 

Tetapi mengapa radiasi elektromagnetik diukur dengan 3 cara ?

Jawaban singkatnya adalah umumnya para ilmuwan tidak suka menggunakan angka yang lebih besar atau lebih kecil dari yang seharusnya. Maksudnya jauh lebih mudah untuk mengatakan atau menulis "dua kilometer" daripada "dua ribu meter."

Astronom yang mempelajari gelombang radio cenderung menggunakan panjang gelombang atau frekuensi. Sebagian besar bagian radio dari spektrum EM berada dalam kisaran dari sekitar 1 cm hingga 1 km, yaitu 30 gigahertz (GHz) hingga 300 kilohertz (kHz) dalam frekuensi. Radio adalah bagian yang sangat luas dari spektrum elektromagnetik.

Astronom inframerah dan optik umumnya menggunakan panjang gelombang. Para astronom inframerah menggunakan mikron (sepersejuta meter) untuk panjang gelombang, sehingga bagian dari spektrum elekromagnetik jatuh dalam kisaran 1 hingga 100 mikron. 

Astronom optik menggunakan angstrom (0,00000001 cm, atau 10-8 cm) dan nanometer (0,0000001 cm, atau 10-7 cm). Menggunakan nanometer, violet, biru, hijau, kuning, oranye, dan lampu merah memiliki panjang gelombang antara 400 dan 700 nanometer. (kisaran ini hanyalah sebagian kecil dari seluruh spektrum elektromagnetik, sehingga cahaya yang dapat dilihat mata kita hanyalah sebagian kecil dari semua radiasi elektromagnetik di sekitar kita.)

Panjang gelombang dari ultraviolet, sinar-X, dan sinar gamma dari spektrum elektromagnetik sangat kecil. Daripada menggunakan panjang gelombang, para astronom yang mempelajari bagian-bagian ini dari spektrum elektromagnetik biasanya merujuk pada foton dengan jumlah energi yang dimiliki, diukur dalam elektron volt (eV). 

Radiasi ultraviolet berada dalam kisaran dari beberapa volt elektron hingga sekitar 100 eV. Foton sinar-X memiliki energi dalam kisaran 100 eV hingga 100.000 eV (atau 100 keV), terakhir yaitu foton Sinar-gamma memiliki energi lebih besar dari 100 keV.

Mengapa kita menempatkan teleskop di orbit?

Atmosfer bumi akan memblok sebagian besar jenis radiasi elektromagnetik dari ruang angkasa untuk mencapai permukaan Bumi. Gambar dibawah ini menunjukkan seberapa jauh radiasi elektromagnetik dapat mencapai permukaan bumi, sebelum akhirnya menghilang dan diserap di atmosfer. Dari beberapa jenis radiasi elektromagnetik hanya gelombang radio dan cahaya tampak yang mencapai permukaan bumi.

Kebanyakan radiasi elektromagnetik dari ruang angkasa tidak dapat mencapai permukaan bumi. Para astronom dapat mengamati beberapa panjang gelombang inframerah dengan meletakkan teleskop di puncak gunung. 

Beberapa cara lain yaitu dengan menggunakan balon udara dapat mencapai 35 km di atas permukaan dan dapat beroperasi selama berbulan-bulan, adapun dengan menggunakan roket dapat bergerak jauh di atas atmosfer Bumi, tetapi hanya untuk beberapa menit sebelum akhirnya jatuh kembali ke Bumi.

Namun, untuk pengamatan jangka panjang, cara terbaik untuk mengamati radiasi aau spektrum elektromagnetik adalah dengan menggunakan detektor di satelit yang mengorbit.