GEJALA GELOMBANG -Bagian I

A. Definisi
Gelombang didefinisikan sebagai getaran yang merambatkan energi dari satu tempat ketempat yang lain, baik melalui medium ataupun tidak. Gelombang air, gelombang tali, gelombang suara , gelombang elektromagnetik adalah contoh dari bebeapa gelombang.

Jenis jenis gelombang dapat dibedakan:

a. Berdasarkan Arah getar terhadap arah rambatnya:

• Gelombang Transversal: gelombang yang arah getarnya tegak lurus dengan rambatnya. Contohnya antara lain: gelombang tali, gelombang elektromagnetik cahaya.

          

• Gelombang Longitudinal: Gelombang yang arah getanya searah dengan arah rambatnya. contohnya Gelombang suara

    

b. Berdasaran Medium perambatan:

• Gelombang mekanik: gelombang yang merambatnya membutuhkan medium. Contohnya: gelombang tali, gelombang suara, gelombang air.

• Gelombang Elektromagnetik: gelombang yang merambatanya tidak membutuhkan medium/zat antar. Contohya: gelombang cahaya, gelombang partikel alha, beta dan gama.

c. Berdasarkan Amplitudonya:

• Gelombang berjalan, yaitu gelombang dengan amplitude yang berubah di setiap titiknya. Gelombang cahaya, gelombangtali dll.

• Gelombang Diam/stasioner: gelombang yang amplitudonya disetiap titik adalah tetap. Gelombang stasioner aadalah gelombang hasil perpaduan dua buah geloambang berjalan.

B. Besaran Besaran Gelombang:

Dalam konsep gelombang ada besaran fisika , yaitu:

1.  Simpangan(y) : adalah jarak titik/posisi pada gelombang dihitung dari titik keseimbangan pada saat tertentu.(satuan SI meter)
2.  Amplitudo (A): yaitu simpangan maksimum getaran yang dihitung dari titik kesetimbangan (satuan SI meter)
3. Periode (T) : waktu yang diperlukan untuk menempuh untuk satu gelombang penuh. (satuan SI sekon)
4. Frekwensi (f): jumlah gelombang yang melewati suatu titik tiap detik.(satuan SI adalah persekon atau Hertz).
5. Panjang gelombang (l): jarak yang ditempuh untuk satu gelombang.(satuan SI meter)
6. Cepat rambat gelombang (v): jarak yang ditempuh gelombang per satuan waktu. Hubungan cepat rambat (v), frekwensi (f), periode (T) dan panjang gelombang adalah :

                              

C. Energi gelombang
Gelombang pada saat merambat juga membawa energi yang besarnya tergantung dari kuadrat Amplitudonya.

Dengan:
E :energi gelombang (joule)
k : konstanta gaya (Ns2/m.)
m :massa kg
f :frekwnsi(Hz)
A : Amplitudo (m)

D. Sifat-sifat Umum Gelombang

Gelombang secara umum mengalami:
a. Pemantulan (Refleksi)
Contohnya gelombang cahaya dipantulkan oleh cermin. Pada pemantulan berlaku hokum Snelius tentang pemantulan:
• Sudut datang sudut pantul dan garis normal berada paa sutu bidang
• Sudut datang sama dengan sudut pantul.

b. Pembiasan(Refraksi)
Contohnya pembiasan pada air, lensa. Pembiasan adalah peristiwa gelombang yang mengalami pembelokan arah karena melewati dua medium yang berbeda. Pada pembiasan berlaku hukum snelius tentang pembiasan.

• Sudut datang sudut pantul dan garis normal berada paa sutu bidang
• Sudut datang sama dengan sudut pantul memiliki hubungan

Dengan :

i    : sudut dating
r    : sudut bias
v1 : cepat rambat gelombang di medium 1
v2 : cepat rambat gelombang di medium 2
1   : panjang gelombang di medium 1
2   : panjang gelombang di medium 2

c. Mengalami Penggabungan (Interferensi)
Peristiwa interferensi dapat diamati pada terlihatnya warna-warni pada permukaan air sabun, warna warninya permukaan CD. Peristiwa interferensi terjadi karena perpaduan dua buah gelombang yang memiliki frekwensi dan beda fase yang sama, saling bertemu.

d. Mengalami Lenturan (defraksi) 

• Peristiwa defraksi dapat dialami ketika kita mendengar suara yang berasal dari balik tembok, atau bukit. Meskipun tidak ada benda yang memantulkan suara itu disekitar kita.

• Peristiwa defraksi terjadi karena gelombang melenturkan energinya . Perhatikan contoh defraksi pada gelombang air yang melewati celah sempit. Sebagi berikut.

e. Dispersi (penguraian)

Peristiwa disperse dapat diamati pada terurainya gelombang cahaya polikromatik menjadi komponen gelombang cahaya yang monokromatik ketika melewati prisma.

Peristiwa disperse terjadi karena gelombang mengalami perubahan bentuk ketika melewati suatu medium yang dispersif (medium yang dapat merubah kecepatan yang tergantung frekwnsinya)

f. Mengalami Polarisasi. 

• Peristiwa polarisasi dapat dirasakan pada saat menggunkan kacamata Polaroid kita tidak mengalami  silau saat berjemur di terik matahari. Peristiwa Polarisasi terjadi karena gelombang trasversal mengalami penyerapan arah getarnya. Peristiwa Polarisasi hanya terjadi trasversal saja. Perhatikan gambar berikut. Gelombang utuh yang tidak terpolarisasi melalui filter yang akan meneruskan arah getas sesui orientasi filter tersebut.

• Polarisasi dapat terjadi karena:

          a. Pemantulan
          b. Pembiasan
          c. Absorpsi selektif
          d. Bias kembar oleh kristal
          e. Hamburan

g. Effek Dopler

• Peristiwa ini dapat diamati ketika kita mendengarkan suara ambulan yang mendekati atau menjauhi kita., yang terdengar makin keras saat mendekati kita dan makin lemah saat menjauhi kita.

• Peristiwa Effek Dopler adalah peristiwa berubahnya frekwensi gelombang akibat gerak relative antara sumber gelombang dengan pengamat.  silahkan baca juga GEJALA GELOMBANG - bagian II