Penemu Gelombang Elektromagnetik

Penemuan Gelombang Elektromagnetik

Pada jaman Newton, orang telah mengetahui bahwa cahaya merambat lurus. Orang juga telah mengetahui bahwa ketika cahaya mcngenai bidang batas antara dua medium tembus cahaya, cahaya tersebut dibiaskan (dibelokkan). Untuk menjelaskan kedua fenomena cahaya ini, Newton menganggap bahwa benda-benda bercahaya menembak­kan sejumlah partikel ke segala arah. Partikel-partikel itu tidak bermassa sehingga tidak dipengaruhi oleh gaya gravitasi. Sesuai hukum 1 Newton, partikel-partikel cahaya ini akan bergerak lurus dengan kecepatan tetap. Ketika partikel-partikel cahaya ini dihentikan oleh sebuah penghalang tak tembus cahaya. suatu bayangan tajam akan dibentuk pada penghalang tersebut.

Pada tahun 1804, Thomas Young (1773-1829), ilmuwan Inggris, herhasil mendemonstrasikan interferensi cahaya, yaitu fenomena di mana dua sumber cahaya koheren yang dihasilkan oleh celah ganda membentuk pita terang dan pita gelap secara bergantian pada layar (Gambar 8.1).Interferensi cahaya secara terperinci akan Anda pelajari di kelas XII.

Fenomana interferensi cahaya tidak dapat dijelaskan oleh teori partikel cahaya Newton. Jika cahaya disusun oleh partikel-partikel, layar akan menerima partikel-­partikel dari kedua celah. Daerah di mana partikel-partikel saling bertumpukan (di sekitar daerah pusat P) harusnya lebih terang secara seragam daripada di sekitar daerah pinggiran (di sekitar ujung Q dan R), lihat Gambar-8.1 b. Fakta ini tidak terjadi. Sehagai gantinya, justru diamati pita terang dan pita gelap saling bergantian di layar.

Augustin Fresnel (1788-1827), ilmuwan Perancis, melakukan percobaan yang mirip dengan percobaan interferensi Young. Bahkan Fresnel-lah yang berjasa dalam memberikan teori matematika tentang interferensi dan difraksi cahaya (akan Anda pelajari di kelas XII). Untuk kerjanya ini, Fresnel menerima penghargaan dari Paris Academy pada tahun 1818.

Kegagalan teori partikel cahaya Newton menjelaskan interferensi cahaya menye­babkan Young dan Fresnel mengemukakan teori gelombang transversal cahaya. Keduanya memandang cahaya sebagai gelombang transversal yang merambat melalui suatu medium. Pada saat itu orang telah mengetahui bahwa cepat rambat cahaya dalam vakum adalah c = 3 x l08 m/s.

Memandang cahaya sebagai gelombang transversal yang memerlukan medium untuk perambatan sungguh menyulitkan para ilmuwan. Bagaimana orang bisa percaya bahwa medium (disebut "eter") memenuhi semua angkasa, padahal orang bahwa planet-planet bergerak bebas melalui angkasa tepat seperti planet-planet ini bergerak melalui suatu vakum yang tanpa hambatan sama sekali. James Clerk Maxwell (1831-1879). Ilmuwan Skotlandia yang telah menekuni listrik dan magnet selama bertahun-tahun, kemudian mengajukan suatu teori gelombang elektromagnetik.

Di kelas IX Anda telah mempelajari bahwa arus listrik (medan listrik) dapat menimbulkan medan magnetik (fenomena yang ditemukan oleh Oersted). Fenomena kebalikannya adalah perubahan medan magnetik dapat menimhulkan arus listrik (medan listrik), disebut arus induksi (ditemukan oleh Faraday). Berdasarkan kedua fenomena ini. Maxwell menyatakan bahwa suatu medan listrik yang beruhah-ubah menginduksikan medan magnetik yang juga berubah-ubah. Selanjutnya. medan magnetik yang berubah-­ubah ini menginduksikan kembali medan listrik yang berubah-­ubah. Demikian seterusnya sehingga diperoleh proses berantai dari pembentukan medan listrik dan medan magnetik yang merambat ke segala arah. Hasilnya adalah kehadiran gelombang elektromagnetik.

Bila kita melihat perambatan medan listrik dan medan magnetik pada satu arah saja, maka lukisan perubahan medan listrik dan medan magnetik yang menghasilkan gelombang elektromagnetik seperti yang ditunjukkan path Gambar 8.2. Energi gelombang elektromagnetik terbagi sama dalam bentuk medan magnetik clan medan listrik. Medan listrik dan medan magnetik selalu saling tegak lurus, dan keduanya tegak lurus terhadap arah perambatan gelombang. Jadi, gelombang elektromagnetik merupakan gelombang transversal.