Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang mempunyai tenaga elektrik dan magnetik tanpa memerlukan media penyebaran. Kita dapat menemui banyak kegunaan gelombang elektromagnetik dalam kehidupan seharian, misalnya, teknologi sinar-X, gelombang mikro, dan isyarat yang diterima oleh telefon pintar. Berdasarkan panjang atau frekuensi mereka, gelombang elektromagnetik dapat diklasifikasikan ke dalam spektrum gelombang elektromagnetik.
Spektrum gelombang elektromagnetik adalah spektrum berterusan di mana setiap jenis gelombang elektromagnetik yang berlainan ditentukan dalam julat panjang gelombang tertentu. Spektrum gelombang elektromagnetik terdiri daripada gelombang radio, gelombang mikro, sinar inframerah, cahaya yang dapat dilihat, sinar ultraviolet, sinar-X, dan sinar Gamma.
Gelombang Radio
Gelombang radio adalah gelombang elektromagnetik terpanjang dengan julat frekuensi terendah dalam spektrum elektromagnetik. Panjang gelombang radio berkisar antara 0.3 hingga 600 meter dengan julat frekuensi sekitar 5 × 105 Hertz hingga 109 Hertz. Gelombang ini dipancarkan oleh cas bergerak yang dipercepat dan oleh ayunan cas dalam litar elektrik (seperti litar LC).
(Baca juga: Gelombang, Definisi dan Sifat Elektromagnetik)
Berdasarkan frekuensi, gelombang radio terbahagi kepada beberapa jalur. Jalur gelombang pendek berada dalam frekuensi 500 kHz hingga 54 MHz. Di dalamnya terdapat jalur radio AM, yang berada pada frekuensi 530 kHz hingga 1710 kHz. Selain itu, ada juga gelombang TV dalam julat 54 MHz hingga 1000 MHz. Di dalamnya ada gelombang radio FM, yang berada pada frekuensi 88 MHz hingga 108 MHz.
Gelombang Mikro
Gelombang mikro mempunyai panjang gelombang yang lebih pendek dengan frekuensi yang lebih tinggi daripada gelombang radio. Gelombang mikro dihasilkan oleh tiub vakum kuasa tinggi, peranti semikonduktor (seperti transistor kesan medan), diod terowong, dioda Gunn, dan lain-lain. Julat gelombang gelombang gelombang mikro ialah 10-3 meter hingga 0.3 meter. Kekerapannya berkisar antara 109 Hertz hingga 3 × 1011 Hertz.
Satu penggunaan gelombang mikro dapat dilihat pada radar (Radio Detection and Ranging). Radar adalah teknik yang digunakan untuk mengesan jarak, kelajuan dan ciri-ciri lain dari objek bergerak. Selain itu, gelombang mikro juga digunakan dalam ketuhar gelombang mikro.
Sinar inframerah
Gelombang elektromagnetik seterusnya adalah sinar inframerah. Gelombang inframerah mempunyai panjang gelombang yang lebih pendek, tetapi dengan frekuensi yang lebih tinggi daripada gelombang mikro. Sinar inframerah juga dikenali sebagai gelombang panas. Panjangnya berkisar antara 8 × 10-7 meter hingga 10-3 meter dengan frekuensi 3 × 1011 Hertz hingga 4 × 1014 Hertz.
Sumber utama sinaran inframerah adalah sinaran termal yang dipancarkan oleh semua objek panas. Apabila objek dipanaskan, atom dan molekul yang membuatnya mendapat tenaga haba dan bergetar dengan amplitud yang lebih besar. Tenaga dilepaskan oleh atom dan molekul yang bergetar dalam bentuk sinaran inframerah. Semakin tinggi suhu objek, semakin kuat atom dan molekul bergetar dan semakin banyak sinaran inframerah yang dihasilkannya.
Cahaya Terlihat
Cahaya yang dapat dilihat adalah kawasan spektrum elektromagnetik yang dapat dikesan secara langsung oleh mata. Cahaya yang kelihatan, juga dikenali sebagai cahaya putih, terdiri daripada tujuh warna yang berbeza. Kita dapat melihat tujuh warna di pelangi ketika cahaya matahari dibiaskan oleh titisan air. Dalam spektrum cahaya yang dapat dilihat, cahaya merah mempunyai panjang gelombang terbesar, sementara ungu mempunyai panjang gelombang terpendek.
Sinar ultraviolet
Cahaya ultraviolet adalah gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang sekitar 380 nm hingga 10 nm. Julat frekuensi berkisar antara 8 × 1014 Hertz hingga 3 × 1016 Hertz. Sinaran ini dinamakan ultraviolet kerana dihubungkan dengan frekuensi yang lebih besar daripada frekuensi cahaya ungu dalam spektrum cahaya yang dapat dilihat.
Cahaya ultraviolet digunakan secara meluas dalam kehidupan seharian, misalnya untuk membunuh kuman dalam pembersihan air, penggunaan lampu UV, dan untuk pembedahan mata LASIK.
X-ray
X-ray adalah spektrum gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang 10-13 meter hingga 10-8 meter. Kekerapannya berkisar antara 3 × 1016 Hertz hingga 3 × 1019 Hertz. X-ray adalah sejenis sinaran tenaga tinggi yang dapat menembusi banyak jenis bahan dengan mudah.
X-ray juga dikenal sebagai sinar Roentgen yang namanya diambil dari penemu mereka, yaitu Wilhelm K. Roentgen pada tahun 1895. Pada masa itu, Roentgen tidak dapat menentukan sifat radiasi, jadi dia menggunakan simbol X. Hari ini, sinar-X banyak digunakan untuk sinar-X dan terapi sinaran atau radioterapi.
Sinaran gamma
Jenis sinaran elektromagnetik terakhir adalah sinar gamma. Sinar gamma adalah gelombang terpendek dengan frekuensi terbesar berbanding gelombang elektromagnetik lain. Panjangnya antara 0.6 × 10-14 meter hingga 10-10 meter. Sementara itu, frekuensi berada pada 3 × 108 Hertz hingga 5 × 1022 Hertz. Sumber sinar gamma diperoleh daripada tindak balas nuklear dan radioaktiviti nuklear.
Sinar gamma banyak digunakan untuk proses radioterapi dalam rawatan barah dan tumor. Selain itu, sinar gamma juga dapat digunakan untuk membuat radioisotop dan memahami struktur logam.
