Dasar Teori Perambatan Gelombang Elektromagnetik

Dasar Teori Perambatan Gelombang Elektromagnetik

Dasar teori dari perambatan gelombang elektromagnetik pertama kali dijelaskan pada 1873 oleh James Clerk Maxwell dalam papernya di Royal Society mengenai teori dinamika medan elektromagnetik(bahasa Inggris: A dynamical theory of the electromagnetic field), berdasarkan hasil kerja penelitiannya antara 1861 dan 1865.

Fisikawan Inggris kesohor James Clerk Maxwell ini terkenal melalui formulasi empat pernyataan yang menjelaskan hukum dasar listrik dan magnit.

Kedua bidang ini sebelum Maxwell sudah diselidiki lama sekali dan sudah sama diketahui ada kaitan antar keduanya. Namun, walau pelbagai hukum listrik dan kemagnitan sudah diketemukan dan mengandung kebenaran dalam beberapa segi, sebelum Maxwell, tak ada satu pun dari hukum-hukum itu yang merupakan satu teori terpadu.



Dalam dia punya empat perangkat hukum yang dirumuskan secara ringkas (tetapi punya bobot tinggi), Maxwell berhasil menjabarkan secara tepat perilaku dan saling hubungan antara medan listrik dan magnit.

Dengan begitu dia mengubah sejumlah besar fenomena menjadi satu teori tunggal yang dapat dijadikan pegangan. Pendapat Maxwell telah jadi anutan pada abad sebelumnya secara luas baik di sektor teori maupun dalam praktek ilmu pengetahuan.

Nilai terpenting dari, pendapat Maxwell yang baru itu adalah banyak persamaan umum yang bisa terjadi dalam semua keadaan. Semua hukum-hukum listrik dan magnit yang sudah ada sebelumnya dapat dianggap berasal dari pendapat Maxwell, begitu pula sejumlah besar hukum lainnya, yang dulunya merupakan teori yang tidak dikenal. Dari pendapat Maxwell ini dapat diperlihatkan betapa pergoyangan bolak-balik bidang elektromagnetik secara periodik adalah sesuatu hal yang bisa terjadi. Gerak bolak-balik seperti pendulum ini disebut gelombang elektromagnetik, yang bilamana sekali digerakkan akan menyebar terus hingga angkasa luar. Dari pendapat-pendapat ini mampu menunjukkan bahwa kecepatan gelombang elektromagnetik itu mencapai sekitar 300.000 kilometer (186.000 mil) per detik. Maxwell mengetahui bahwa ini sama dengan ukuran kecepatan cahaya. Dari sudut ini dia dengan tepat mengambil kesimpulan bahwa cahaya itu sendiri terdiri dari gelombang elektromagnetik.

Maxwell mengemukakan bahwa laju perubahan medan listrik sangat mempengaruhi besar magnet yang dibangkitkan dan sebaliknya. Akan dibangkitkan suatu medan magnet jika terjadi perubahan medan listrik. Perubahan medan listrik ini akan menghasilkan medan magnet yang berubah-ubah terhadap waktu dan demikian seterusnya terjadi proses berantai pembentukan medan magnet dan medan listrik yang merambat ke segala arah. Kemudian, Maxwell mengemukakan pula bahwa perubahan medan listrik dan medan magnet akan menghasilkan suatu gelombang medan listrik dan gelombang medan magnet yang dapat menyebar dan merambat dalam ruang disebut sebagai gelombang elektro magnetik. Pembuktiannya dengan dua batang konduktor dihubugkan dengan sebuah baterai melalui sebuah saklar. Setelah saklar ditutup, batang atas segera bermuatan positif dan batang bawah bermuatan negative serta garis medan listrik segera terbentuk selama muatan mengalir maka arus listrik juga mengalir dengan arah sesuai dengan anak panah. Akibatnya, suatu medan magnet (B) akan di hasilkan dengan arah tegak lurus bidang kertas.

Sumber:
repository.usu.ac.id