Soal 1: Matahari sebagai Sumber Radiasi Elektromagnetik
Matahari memancarkan berbagai jenis radiasi elektromagnetik, termasuk cahaya tampak, ultraviolet (UV), dan inframerah (IR). Jika radiasi UV dari matahari memiliki panjang gelombang 300 nm, hitung frekuensi dari radiasi tersebut. (Diketahui: kecepatan cahaya c = 3 × 10^8 m/s)
Pembahasan:
Frekuensi (\(f\)) dapat dihitung menggunakan rumus:
\[ f = \frac{c}{\lambda} \]
Di mana:
– \( c \) = kecepatan cahaya (3 × 10^8 m/s)
– \( \lambda \) = panjang gelombang (300 nm = 300 × 10^-9 m)
Substitusi nilai yang diketahui:
\[ f = \frac{3 \times 10^8 \, \text{m/s}}{300 \times 10^{-9} \, \text{m}} \]
\[ f = 1 \times 10^{15} \, \text{Hz} \]
Jadi, frekuensi dari radiasi UV tersebut adalah 1 × 10^15 Hz.
Soal 2: Gelombang Radio dari Atmosfer Bumi
Atmosfer bumi memancarkan gelombang radio alami yang dikenal sebagai gelombang Schumann dengan frekuensi sekitar 7,83 Hz. Tentukan panjang gelombang dari gelombang radio tersebut. (Diketahui: kecepatan cahaya c = 3 × 10^8 m/s)
Pembahasan:
Panjang gelombang (\(\lambda\)) dapat dihitung menggunakan rumus:
\[ \lambda = \frac{c}{f} \]
Di mana:
– \( c \) = kecepatan cahaya (3 × 10^8 m/s)
– \( f \) = frekuensi (7,83 Hz)
Substitusi nilai yang diketahui:
\[ \lambda = \frac{3 \times 10^8 \, \text{m/s}}{7,83 \, \text{Hz}} \]
\[ \lambda \approx 3,83 \times 10^7 \, \text{m} \]
Jadi, panjang gelombang dari gelombang Schumann adalah sekitar 3,83 × 10^7 meter.
Soal 3: Pemancar Radio dan Televisi
Sebuah stasiun televisi mengirimkan sinyal pada frekuensi 500 MHz. Tentukan panjang gelombang sinyal tersebut. (Diketahui: kecepatan cahaya c = 3 × 10^8 m/s)
Pembahasan:
Panjang gelombang (\(\lambda\)) dapat dihitung menggunakan rumus:
\[ \lambda = \frac{c}{f} \]
Di mana:
– \( c \) = kecepatan cahaya (3 × 10^8 m/s)
– \( f \) = frekuensi (500 MHz = 500 × 10^6 Hz)
Substitusi nilai yang diketahui:
\[ \lambda = \frac{3 \times 10^8 \, \text{m/s}}{500 \times 10^6 \, \text{Hz}} \]
\[ \lambda = 0,6 \, \text{m} \]
Jadi, panjang gelombang sinyal televisi tersebut adalah 0,6 meter.
Soal 4: MRI dalam Pencitraan Medis
Mesin MRI menggunakan gelombang radio dengan frekuensi 63,86 MHz. Tentukan panjang gelombang dari gelombang radio yang digunakan dalam MRI tersebut. (Diketahui: kecepatan cahaya c = 3 × 10^8 m/s)
Pembahasan:
Panjang gelombang (\(\lambda\)) dapat dihitung menggunakan rumus:
\[ \lambda = \frac{c}{f} \]
Di mana:
– \( c \) = kecepatan cahaya (3 × 10^8 m/s)
– \( f \) = frekuensi (63,86 MHz = 63,86 × 10^6 Hz)
Substitusi nilai yang diketahui:
\[ \lambda = \frac{3 \times 10^8 \, \text{m/s}}{63,86 \times 10^6 \, \text{Hz}} \]
\[ \lambda \approx 4,7 \, \text{m} \]
Jadi, panjang gelombang dari gelombang radio yang digunakan dalam MRI tersebut adalah sekitar 4,7 meter.
Soal 5: Satelit Komunikasi
Sebuah satelit komunikasi memancarkan gelombang mikro dengan frekuensi 12 GHz. Tentukan panjang gelombang dari gelombang mikro tersebut. (Diketahui: kecepatan cahaya c = 3 × 10^8 m/s)
Pembahasan:
Panjang gelombang (\(\lambda\)) dapat dihitung menggunakan rumus:
\[ \lambda = \frac{c}{f} \]
Di mana:
– \( c \) = kecepatan cahaya (3 × 10^8 m/s)
– \( f \) = frekuensi (12 GHz = 12 × 10^9 Hz)
Substitusi nilai yang diketahui:
\[ \lambda = \frac{3 \times 10^8 \, \text{m/s}}{12 \times 10^9 \, \text{Hz}} \]
\[ \lambda = 0,025 \, \text{m} \]
Jadi, panjang gelombang dari gelombang mikro yang dipancarkan oleh satelit komunikasi tersebut adalah 0,025 meter.