GELOMBANG

Silahkan dibaca !! Enjoy please...

GELOMBANG

Gelombang adalah getaran yang merambat. Di dalam perambatannya tidak diikuti oleh berpindahnya partikel-partikel perantaranya. Pada hakekatnya gelombang merupakan rambatan energi (energi getaran). 

1. PENDAHULUAN

Berdasarkan medium perambatannya, gelombang dikelompokkan menjadi dua, yaitu gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik. Gelombang mekanik yaitu gelombang yang memerlukan medium di dalam perambatannya. Contoh gelombang mekanik antara lain: gelombang bunyi, gelombang permukaan air, dan gelombang pada tali. Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang tidak memerlukan medium dalam perambatannya. Contoh : cahaya, gelombang radio, gelombang TV, sinar – X, dan sinar gamma.

2. HAKEKAT GELOMBANG MEKANIK

A. TERJADINYA GELOMBANG

Gelombang terjadi karena adanya usikan yang merambat.Menurut konsep fisika, cerminan gelombang merupakan rambatan usikan, sedangkan mediumnya tetap. Jadi, gelombang merupakan rambatan pemindahan energi tanpa diikuti pemindahan massa medium.

Klik gambar untuk lihat animasinya

B. PENGERTIAN GELOMBANG MEKANIK

Gelombang mekanik adalah gelombang yang memerlukan medium dalam perambatannya.

Contoh gelombang mekanik :

- Gelombang yang terjadi pada tali jika salah satu ujungnya digerak-gerakkan.

- Gelombang yang terjadi pada permukaan air jika diberikan usikan padanya ( misal dengan menjatuhkan batu di atas permukaan air kolam yang tenang ).

C. GELOMBANG TRANSVERSAL

Gelombang transversal adalah gelombang yang arah rambatannya tegak lurus arah getarannya ( usikannya ).

Perhatikan ilustrasi berikut ini !

Klik gambar untuk lihat animasinya

Contoh gelombang transversal :

- getaran sinar gitas yang dipetik

- getaran tali yang digoyang-goyangkan pada salah satu ujungnya

A. Gelombang Longitudinal

Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah rambatannya sejajar dengan arah getarnya ( arah usikannya )

Perhatikan ilustrasi berikut ini !

Contoh gelombang longitudinal :

- gelombang pada slinki yang diikatkan kedua ujungnya pada statif kemudian diberikan usikan pada salah satu ujungnya

- gelombang bunyi di udara

1.PANJANG GELOMBANG

A. PENGERTIAN PANJANG GELOMBANG

Panjang satu gelombang sama dengan jarak yang ditempuh dalam waktu satu periode.

1) Panjang gelombang dari gelombang transversal

Perhatikan ilustrasi berikut!

Klik gambar untuk lihat animasinya

Pada gelombang transversal, satu gelombang terdiri atas 3 simpul dan 2 perut. Jarak antara dua simpul atau dua perut yang berurutan disebut setengah panjang gelombang atau ½ λ (lambda),

2) Panjang gelombang dari gelombang longitudinal

Perhatikan ilustrasi berikut !

Pada gelombang longitudinal, satu gelombang (1λ) terdiri dari 1 rapatan dan 1 reggangan.

B. CEPAT RAMBAT GELOMBANG

Jarak yang ditempuh oleh gelombang dalam satu sekon disebut cepat rambat gelombang. Cepat rambat gelombang dilambangkan dengan v dan satuannya m/satau m s^-1. Hubungan antara v, f, λ, dan T adalah sebagai berikut :

Keterangan :

λ= panjang gelombang , satuannya meter ( m )

v = kecepatan rambatan gelombang, satuannya meter / sekon ( ms^-1 )

T = periode gelombang , satuannya detik atau sekon ( s )

f = frekuensi gelombang, satuannya 1/detik atau 1/sekon ( s^-1 )

                        

2. PEMANTULAN GELOMBANG

Jika gelombang melalui suatu rintangan atau hambatan, misalnya benda padat, maka gelombang tersebut akan dipantulkan. Pemantulan ini merupakan salah satu sifat dari gelombang.

Berikut ini adalah contoh pemantulan pada gelombang tali

Pemantulan ujung terikat

Pemantulan ujung bebas

Pemantulan gelombang pada ujung tetap akan mengalami perubahan bentuk atau fase. Akan tetapi pemantulan gelombang pada ujung bebas tidak mengubah bentuk atau fasenya.

1. TERBENTUKNYA GELOMBANG
             Sebuah gelombang akan terjadi bila ada sumber yang berupa getaran dan ada yang mermbatkannya.

2. JENIS-JENIS GELOMBANG
             Di alam ini banyak sekali gelombang air,gelombang tali,cahaya,bunyi,dan gelombang radio.gelombang itu tidak sama oleh sebab itu dikelompokan menjadi beberapa jenis sesuai kemiripannya,contohnya dapat dibagi dengan dasar berikut:

   a. Berdasarkan arah rambat dan arah getar
Berdasarkan arah rambat dan arah getarnya,gelombang dapat dibagi menjadi dua.Pertama,gelombang transversal yaitu gelombang yang arah rambatnya tegak lurus pada arah getarnya.Contohnya gelombang air,tali,dan cahaya.
Kedua,gelombang longitudinal yaitu gelombang yang arah rambat dan arah getarnya sejajar.Contohnya gelombang pegas dan bunyi.

   b. Berdasarkan Mediumnya
Berdasarkan mediumnya,gelombang juga dapat dibagi menjadi dua.Gelombang mekanik yaitu gelombang yang membutuhkan media dalam  merambat.Contohnya gelombang tali dan bunyi.Gelombang Elektromagnetik yaitu gelombang yang tidak membutuhkan media dalam merambat.

   c.  Berdasarkan Amplitudo
Bedasarkan amplitude,ternyata ada dua jenis gelombang yaitu:Gelombang ber jalan yaitu gelombang yang amplitudonhya tetap.Gelombang stasioner yaitu gelombang yang amplitudonya berubah sesuai posisinya.

3. BESARAN BESARAN PADA GELOMBANG
Frekuensi adalah banyaknya gelombang yang terjadi tiap detik.Sedangkan periode adalah waktu yang dibutuhkan untuk satu gelombang.
    f=N/t
    T=t/N
    f=1/T
    T=1/f
Keterangan →f = frekuensi(hz)
                       T= periode(s)
                       N= banyaknya gelombang
                         t= waktu (s)
    Untuk gelombang tranversal satu gelombang sama dengan dari puncak ke puncak terdekat atau dari lembah ke lembah terbekat.Sedngkan gelombang longitudinal satu gelombang sama dengan dari renggangan ke renggangan terdekar atau dari rapatan ke rapatan terdekat.
    Berikutnya adalah cepat rambat.Gelombang bentuk rambatan berarti memiliki kecepatan rambat.Sesuai dengan pengertian dasarnya maka cepat rambat ini dapat di rumuskan sebagai berikut:    v= s/t
             Untuk satu gelombang dapat ditdntukan besaran berikutnya yang perlu diketahui adalah panjang gelombang yang di simbolkan λ .yaitu panjang satu gelombang atau jarak yang ditempuh untuk satu kali gelombang.Yang dirumuskan :

V= λ/T    atau    λ= f.v

Keterangan     
λ= panjang gelombang(m)

T= periode (s)
V= cepat rambat(m/s)

Note :

Ø Periode gelombang (T) adalah waktu yang diperlukan oleh gelombang untuk menempuh satu panjang gelombang penuh.
Ø Panjang gelombang (λ) adalah jarak yang ditempuh dalam waktu satu periode (jarak antara A dan C)
Ø Frekuensi gelombang adalah banyaknya gelombang yang terjadi tiap satuan waktu.
Ø Cepat rambat gelombang (v) adalah jarak yang ditempuh gelombang tiap satuan waktu.

1. Rumus Dasar Gelombang

2. Persamaan Umum Gelombang

3. Ketentuan Tanda Persamaan Umum Gelombang

4. Menentukan Frekuensi, Periode dan Panjang Gelombang 

*********

Berikut penjabaran mengenai persamaan gelombang stasioner (gelombang berjalan)

1. UJUNG TERIKAT

*Gelombang Datang :

         *Gelombang Pantul :

         *Perpaduan Gelombang Datang & Pantul

      Nah, jika kita padukan kedua bentuk persamaan gelombang di atas, maka kita akan  dapatkan :

Karena,

Maka,

Karena,

Maka,

2. UJUNG BEBAS

        *Gelombang Datang : 

*Gelombang Pantul :

*Perpaduan Gelombang Datang & Gelombang Pantul

Karena,

           Maka,

Lalu, jika diketahui ;

Maka,

3. LETAK PERUT DAN SIMPUL '

4.CEPAT RAMBAT GELOMBANG PADA TALI

PEMBIASAN GELOMBANG

SIFAT-SIFAT UMUM GELOMBANG:

1.PEMANTULAN (Refleksi)

Pemantulan (refleksi) adalah peristiwa pengembalian seluruh atau sebagian dari suatu berkas partikel atau gelombang bila berkas tersebut bertemu dengan bidang batas antara dua medium. Suatu garis atau permukaan dalam medium dua atau tiga dimensi yang dilewati gelombang disebut muka gelombang. Muka gelombang ini merupakan tempat kedudukan titik-titik yang mengalami gangguan dengan fase yang sama, biasanya tegak lurus arah gelombang dan dapat mempunyai bentuk, misalnya muka gelombang melingkar dan muka gelombang lurus. Pada jarak yang sangat jauh dari suatu sumber dalam medium yang seragam, muka gelombang merupakan bagian-bagian kecil dari bola dengan jari-jari yang sangat besar, sehingga dapat dianggap sebagai bidang datar. Misalnya, muka gelombang sinar matahari, yang tiba di Bumi merupakan bidang datar.

Pada peristiwa pemantulan, berlaku suatu hukum yang berbunyi:                                  

a. Sinar datang, sinar pantul, dan garis normal terhadap bidang batas pemantul pada titik jatuh, semuanya berada dalam satu bidang.                                                                              b. Sudut datang ( i θ ) sama dengan sudut pantul ( r θ ).

Jenis Pembentukan Gelombang:

1.   Pemantulan gelombang datar

        Gelombang datar dapat dipantulkan oleh permukaan datar.

2.   Pemantulan gelombang lingkaran

        Gelombang lingkaran dapat terjadi pada permukaan datar dan juga dapat terjadi pada     permukaan melengkung.

2.PEMBIASAN (Refraksi)

Pembiasan merupakan Perubahan arah gelombang saat gelombang masuk ke medium baru yang mengakibatkan gelombang bergerak dengan kelajuan yang berbeda. Pada pembiasan terjadi perubahan laju perambatan. Panjang gelombangnya bertambah atau berkurang sesuai dengan perubahan kelajuannya, tetapi tidak ada perubahan frekuensi. Pembiasan dapat terjadi ketika gelombang melewati dua medium yang berbeda.

3.PENGGABUNGAN/PERUBAHAN (Interferensi)

Interferensi adalah perpaduan antara dua buah gelombang atau lebih pada suatu tempat pada saat yang bersamaan. Interferensi dapat terjadi bila gelombang melalui selaput tipis atau celah ganda maupun kisi-kisi. Gelombang dapat dipadukan melalui selaput tipis dan juga Gelombang dapat dipadukan melalui celah ganda, beberapa pola interferensi yang berbeda-beda bergantung pada jarak antara dua celah. Interferensi gelombang terjadi ketika ada dua buah gelombang yang bersatu (berpadu) sehingga menghasilkan pola interferensi maksimum dan minimum.  

4.PELENTURAN/LENTUR (Difraksi)

Difraksi merupakan peristiwa penyebaran atau pembelokan gelombang pada saat gelombang tersebut melintas melalui bukaan atau mengelilingi ujung penghalang. Besarnya difraksi bergantung pada ukuran penghalang dan panjang gelombang. Makin kecil panghalang dibandingkan panjang gelombang dari gelombang itu, makin besar pembelokannya. Lenturan gelombang dapat terjadi jika gelombang gelombang sampai pada suatu penghalang yang berupa celah sempit. Jadi, jika gelombang melewati celah sempit atau penghalang maka titik titik pada celah yang sempit itu akan menjadi sumber gelombang yang baru dan meneruskan gelombang itu ke segala arah.

5.TERSERAP SEBAGIAN ARAH GETARNYA (Polarisasi)

Polarisasi merupakan proses pembatasan getaran vektor yang membentuk suatu gelombang transversal sehingga menjadi satu arah. Polarisasi hanya terjadi pada gelombang transversal saja dan tidak dapat terjadi pada gelombang longitudinal. Suatu gelombang transversal mempunyai arah rambat yang tegak lurus dengan bidang rambatnya. Apabila suatu gelombang memiliki sifat bahwa gerak medium dalam bidang tegak lurus arah rambat pada suatu garis lurus, dikatakan bahwa gelombang ini terpolarisasi linear. Polarisasi berkaitan dengan arah getar gelombang medan magnet dan medan listriknya.

6.DAPAT DIURAIKAN (Dispersi)

Dispersi adalah peristiwa penguraian sinar cahaya yang merupakan campuran beberapa panjang gelombang menjadi komponen-komponennya karena pembiasan. Dispersi terjadi akibat perbedaan deviasi untuk setiap panjang gelombang, yang disebabkan oleh perbedaan kelajuan masingmasing gelombang pada saat melewati medium pembias. Apabila sinar cahaya putih jatuh pada salah satu sisi prisma, cahaya putih tersebut akan terurai menjadi komponen-komponennya dan spektrum lengkap cahaya tampak akan terlihat.

----------------THANK YOU---------------