Gelombang Elektromagnetik - Pengertian, Spektrum, Sifat-Sifat dan Efeknya

Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang dihasilkan dari perubahan medan magnet dan medan listrik yang bergetar dalam arah saling tegak lurus dengan arah getarannya (Mahardika, 2009).

Gelombang Elektromagnetik merupakan gelombang yang tidak membutuhkan medium untuk perambatannya. Contoh Gelombang elektromagnetik adalah cahaya, sinar-x, gelombang radio dan signal televisi. (Nicolaide, Andrei. 2012).

Sifat lain dari gelombang elektromagnetik adalah dapat mengalami refleksi, refraksi, interferensi, difraksi, dan tidak dibelokkan dalam medan listrik maupun medan magnet (Harefa, 2012).

Gelombang Elektromagnetik

Energi elektromagnetik merambat dalam gelombang dengan beberapa parameter yang bisa diukur, yaitu: panjang gelombang, frekuensi, amplitudo, dan kecepatan. Amplitudo adalah tinggi gelombangnya, sedangkan panjang gelombang adalah jarak antara dua puncak. Frekuensi adalah jumlah gelombang yang melalui suatu titik dalam satu satuan waktu. Frekuensi tergantung dari kecepatan merambatnya gelombang. Karena kecepatan energi elektromagnetik adalah konstan (kecepatan cahaya), panjang gelombang dan frekuensi berbanding terbalik. Semakin panjang suatu gelombang, semakin rendah frekuensinya, dan semakin pendek suatu gelombang semakin tinggi frekuensinya.

Spektrum Gelombang Elektromagnetik 

Spektrum Gelombang elektromagnetik diklasifikasi berdasarkan panjang gelombang dan besarnya frekuensi gelombang elektromagnetik.

Spektrum Gelombang Elektromagnetik

1. Gelombang Radio 

Gelombang Radio yang sering disebut frekuensi radio, memiliki daerah frekuensi dari beberapa Hz sampai 10⁹ Hz, dengan kata lain memiliki panjang gelombang dari 10^-3 m sampai 10³ m.

2. Gelombang Mikro 

Gelombang mikro sering disebut microwaves, memiliki daerah frekuensi dari 10⁹ Hz sampai 3 x 10¹¹ Hz, dengan kata lain memiliki panjang gelombang dari 1 mm sampai 30 cm.

3. Sinar Infra Merah 

Gelombang ini memiliki daerah frekuensi dari 3 x 10¹¹ sampai 4 x 10¹⁴ Hz, dengan kata lain memiliki panjang gelombang dari 7,8 x 10^-7 m sampai 10^-3 m.

4. Cahaya Tampak 

Cahaya tampak terdiri dari spektrum warna merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila dan ungu. Warna merah memiliki panjang gelombang terbesar dan frekuensi terkecil. Cahaya tampak memiliki daerah frekuensi dari 4 x 10¹⁴ Hz sampai 10¹⁵ Hz, dengan kata lain memiliki panjang gelombang dari 7800 A sampai 3900 A.

5. Sinar Ultraviolet (UV) 

Sinar UV memiliki daerah frekuensi dari 8 x 10¹⁴ Hz sampai 3 x 10¹⁷ Hz, dengan kata lain memiliki panjang gelombang dari 6 A sampai 3000 A. Matahari merupkan sumber pancaran sinar UV yang paling kuat.

6. Sinar X 

Sinar X memiliki daerah frekuensi dari 10¹⁶ Hz sampai 10²⁰ Hz, dengan kata lain memiliki panjang gelombang dari 0,06 A sampai 10 A.

7. Sinar Gamma 

Sinar Gamma memiliki daerah frekuensi dari 10²⁰ – 10²⁵ Hz, dengan kata lain memiliki panjang gelombang dari 10^-4 A sampai 1 A. Sinar Gamma memiliki frekuensi yang paling besar dan daya tembus yang besar.

Sifat-sifat Gelombang Elektromagnetik 

Beberapa sifat dari gelombang elektromagnetik adalah:

1. Gelombang elektromagnetik dapat merambat dalam ruang tanpa medium. 
2. Perubahan medan listrik dan medan magnetik terjadi pada saat yang bersamaan, sehingga kedua medan memiliki harga maksimum dan minimum pada saat yang sama dan pada tempat yang sama. 
3. Arah medan listrik dan medan magnetik saling tegak lurus dan keduanya tegak lurus terhadap arah rambat gelombang (transversal). 
4. Gelombang elektromagnetik mengalami peristiwa pemantulan, pembiasan, dan difraksi. 
5. Cepat rambat gelombang hanya bergantung pada sifat-sifat listrik dan magnetik medium yang ditempuhnya.

Efek Gelombang Elektromagnetik 

Efek medan elektromagnetik pada tubuh manusia tidak hanya berdasarkan pada tingkat medannya tetapi juga pada frekuensi dan energinya. Medan elektromagnetik menginduksi arus listrik di dalam tubuh manusia, yang apabila jumlahnya mencukupi, dapat menimbulkan efek tertentu seperti pemanasan dan syok akibat arus listrik. Efek yang timbul tergantung dari amplitudo dan frekuensi dari gelombang elektromagnet itu sendiri (WHO, 2015).

Menurut EP (United Nations Environmental Programme), WHO (World Health Organization) dan IRPA pada tahun 1987 mengeluarkan pernyataan tentang nilai rapat arus induksi dengan efek-efek biologisnya yang ditimbulkan oleh pajanan pada seluruh tubuh manusia:

1. 1 – 10 Ma/m2, tidak menimbulkan efek biologis berarti. 
2. 10 – 100 Ma/m2, menimbulkan efek biologis yang berarti, termasuk efek pada sistem penglihatan dan saraf. 
3. 100 – 1000 Ma/m2, menimbulkan stimulasi pada jaringan-jaringan yang dapat dirangsang dan berbahaya bagi kesehatan.
4. > 1000 Ma/m2, dapat menimbulkan gangguan pada jantung, berupa irama ekstrasistole dan fibrilasi ventrikular.

Berikut ini adalah beberapa efek gelombang elektromagnetik:

a. Dampak pada sistem saraf 

Radiasi RF menyebabkan perubahan pada sistem saraf tikus, mencit, dan manusia. Perubahan tersebut antara lain menurunnya kemampuan belajar, waktu reaksi, fungsi motorik, akurasi memori, dan fungsi kognisi (Wargo et al., 2012).

b. Dampak pada sistem reproduksi 

Pajanan medan elektromagnetik berefek secara molekuler dan seluler pada sistem reproduksi, terutama pada pria. Pajanan medan elektromagnetik menimbulkan stres oksidatif pada semen, penurunan jumlah, motilitas, dan viabilitas sperma (Agarwal et al., 2007).

c. Efek genotoksik dan kerusakan DNA 

Terdapat hubungan yang positif antara telepon seluler yang diletakkan sejauh satu meter dari sel manusia dengan penurunan perbaikan DNA (DNA repair). Penurunan perbaikan tersebut terjadi karena adanya kerusakan pada DNA rantai ganda. Efek paling besar terjadi pada stem cell. Risiko terjadinya kanker pada anak juga lebih tinggi karena stem cell lebih aktif pada anak-anak (Markovà et al., 2010).

d. Adanya kemungkinan terjadinya kanker 

RF diklasifikasikan sebagai karsinogenik potensial bagi manusia (possibly carcinogenic to humans). Hal yang mendasari klasifikasi tersebut adalah peningkatan risiko glioma, suatu kanker ganas pada otak, yang diasosiasikan dengan penggunaan telepon seluler (Straif dan Baan, 2011).

e. Gangguan tidur 

Berkembangnya teknologi nirkabel menyebabkan meningkatnya pajanan medan elektromagnetik pada manusia. Pajanan medan elektromagnetik RFdari telepon seluler mampu meningkatkan gelombang alfa selama fase tidur NREM (Loughran et al., 2005).

Bagikan Artikel ini