Molekul suatu benda yang dipanaskan akan bergetar dan menghasilkan gelombang elektromagnetik adalah

Proses pemanasan berkelanjutan dapat ditemukan pada matahari dan bumi. Beberapa radiasi termal matahari menyerang dan memanaskan bumi. Dibandingkan dengan matahari, bumi memiliki suhu yang jauh lebih rendah sehingga mengirimkan radiasi termal yang jauh lebih sedikit ke matahari. Panas dari proses ini dapat diukur dengan jumlah bersih, dan arah energi yang dikirimkan dari matahari ke bumi dalam periode waktu tertentu dapat diketahui.

Panas atau bahang, atau kalor dalam istilah fisika, adalah energi yang berpindah akibat perbedaan suhu. Satuan SI untuk panas adalah joule.

Panas bergerak dari daerah bersuhu tinggi ke daerah bersuhu rendah.[1][2] Setiap benda memiliki energi dalam yang berhubungan dengan gerak acak dari atom-atom atau molekul penyusunnya.

Energi dalam ini berbanding lurus terhadap suhu benda. Ketika dua benda dengan suhu berbeda bergandengan, mereka akan bertukar energi internal sampai suhu kedua benda tersebut seimbang. Jumlah energi yang disalurkan adalah jumlah energi yang tertukar. Kesalahan umum untuk menyamakan panas dan energi internal. Perbedaannya adalah panas dihubungkan dengan pertukaran energi internal dan kerja yang dilakukan oleh sistem. Mengerti perbedaan ini dibutuhkan untuk mengerti hukum pertama termodinamika.

Radiasi inframerah sering dihubungkan dengan panas, karena objek dalam suhu ruangan atau di atasnya akan memancarkan radiasi kebanyakan terpusat pada rentang inframerah-tengah (lihat badan hitam).

Notasi

Ketika suatu benda melepas panas ke sekitarnya, Q < 0. Ketika benda menyerap panas dari sekitarnya, Q > 0. Jumlah panas, kecepatan penyaluran panas, dan fluks panas semua disimbolkan dengan perbedaan permutasi huruf Q. Mereka biasanya diganti dalam konteks yang berbeda.

Jumlah panas dinotasikan sebagai Q, dan diukur dalam joule dalam satuan SI.

Q = m c Δ t {\displaystyle {\frac {}{}}Q=mc\Delta t}

di mana

Q {\displaystyle {\frac {}{}}Q}

m {\displaystyle {\frac {}{}}m}

c {\displaystyle {\frac {}{}}c}

Δ t {\displaystyle {\frac {}{}}\Delta t}

Kecepatan penyaluran panas, atau penyaluran panas per unit, ditandai

Q ˙ = d Q d t {\displaystyle {\dot {Q}}={dQ \over dt}}

untuk menandakan pergantian per satuan waktu. Dalam Unicode, adalah Q̇, meskipun ada kemungkinan tidak dapat ditampilkan secara benar di seluruh browser. Diukur dalam unit watt.

Flux panas didefinisikan sebagai jumlah panas per satuan waktu per luas area, dan disimbolkan q, dan diukur dalam watt per meter2. Juga biasanya dinotasikan sebagai Q″ atau q″ atau

Q ˙ ″ . {\displaystyle {\dot {Q}}''.}

Perubahan suhu

Jumlah energi panas, Δ Q {\displaystyle \Delta Q}

Δ Q = ∫ T 0 T f C p d T . {\displaystyle \Delta Q=\int _{T_{0}}^{T_{f}}C_{p}\,dT.}

Kapasitas panas tergantung dari jumlah material yang bertukar panas dan properti bahan tersebut. Kapasitas panas dapat dipecah menjadi beberapa cara berbeda. Pertama-tama, dia dapat dipresentasikan sebagai perkalian dari masa dan kapasitas panas spesifik (lebih umum disebut panas spesifik:

C p = m c s {\displaystyle C_{p}=mc_{s}}

atau jumlah mol dan kapasitas panas molar:

C p = n c n . {\displaystyle C_{p}=nc_{n}.}

Molar dan kapasitas spesifik panas bergantung dari properti fisik dari zat yang dipanasi, tidak tergantung dari properti spesifik sampel. Definisi di atas tentang kapasitas panas hanya bekerja untuk benda padat dan cair, tetapi untuk gas mereka tak bekerja pada umumnya.

Kapasitas panas molar dapat dimodifikasi bila perubahan suhu terjadi pada volume tetap atau tekanan tetap. Bila tidak, menggunakan hukum pertama termodinamika dikombinasikan dengan persamaan yang menghubungkan energi internal gas tersebut terhadap suhunya.

Referensi

Bacaan lebih lanjut

• Kanginan, Marthen (2004). Sains Fisika SMP Untuk Kelas VIII Semester 1. Jakarta: Erlangga. ISBN 979-688-350-3.  (Indonesia)

Banyak ilmuan yang telah mempelajari tentang gelombang elektromagnetik. Orang telah mengetahui bahwa cahaya merambat lurus pada jaman Newton. Cahaya dapat dibiaskan atau dibelokkan jika mengenai bidang batas antara dua medium yang tembus cahaya.

Newton menganggap bahwa gravitasi tidak mempengaruhi partikel yang ditembakkan oleh benda-benda yang bercahaya karena partikel tersebut tidak mempunyai massa. Serta partikel-partikel tersebut ditembakkan ke segala arah.

Sesuai hukum I 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.

b) Thomas Young

Pada tahun 1804 Thomas Young (1773-1829) ilmuwan Inggris berhasil mendemonstrasikan interferensi cahaya. Yaitu fenomena dimana dua sumber cahaya koheren yang dihasilkan oleh celah ganda membentuk pita terang dan pita gelap secara bergantian pada layar.

Teori partikel cahaya Newton tidak dapat menjelaskan tentang fenomana interferensi cahaya. Jika cahaya disusun oleh partikel-partikel maka layar akan menerima partikel-partikel dari kedua celah.

Daerah di mana partikel-partikel saling bertumpukan seharusnya lebih terang secara seragam daripada di sekitar daerah pinggiran. Fakta ini tidak terjadi. Sebagai gantinya justru diamati pita terang dan pita gelap saling bergantian di layar.

c) Augustin Fresnel

Augustin Fresnel (1788-1827) seorang ilmuwan Perancis melakukan percobaan yang mirip dengan percobaan interferensi Young. Bahkan Fresnel yang berjasa dalam memberikan teori matematika tentang interferensi dan difraksi cahaya. Fresnel menerima penghargaan dari Paris Academy pada tahun 1818 atas hasil kerjanya tersebut.

Pada gambar di atas menjelaskan celah yang dekat sumber cahaya berlaku sebagai sumber gelombang. Celah S1 dan S2 berlaku sebagai pasangan sumber cahaya koheren yang menghasilkan pola interferensi pada layar C. Sehingga pola interferensi berupa pita-pita terang dan gelap secara bergantian yang terlihat pada layar C.

Teori gelombang transversal cahaya dikemukakan oleh Fresnel dan Young karena kegagalan teori partikel cahaya Newton tentang interferensi 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 108 m/s.

Para ilmuan sangat kesulitan untuk memandang cahaya sebagai gelombang transversal yang memerlukan medium untuk perambatan. Bagaimana orang bisa percaya bahwa medium (disebut eter) memenuhi semua angkasa.

Padahal orang mengetahui bahwa planet-planet bergerak bebas melalui angkasa. Tepat seperti planet-planet ini bergerak melalui suatu vakum yang tanpa hambatan sama sekali.

d) James Clerk Maxwell

Ilmuwan Skotlandia James Clerk Maxwell (1831-1879) mengajukan suatu teori gelombang elektromagnetik setelah menekuni magnet dan listrik selama bertahun-tahun. Berdasarkan fenomena yang ditemukan oleh Oersted bahwa arus listrik (medan listrik) dapat menimbulkan medan magnetik.

Fenomena kebalikannya adalah perubahan medan magnetik dapat menimbulkan arus listrik (medan listrik). Hal itu disebut dengan arus induksi yang ditemukan oleh Faraday. Sehingga Maxwell menyatakan bahwa suatu medan magnetik yang berubah-ubah diinduksikan dari medan listrik yang berubah-ubah.

Kemudian medan listrik yang berubah-ubah akan diinduksikan kembali dari medan magnetik 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 pada di bawah. Dalam bentuk medan listrik dan medan magnetik energi gelombang elektromagnetik akan terbagi sama.

Medan listrik E selalu tegak lurus arah medan magnetik B dan keduanya tegak lurus dengan arah rambat gelombang. Medan magnetik dan medan listrik selalu saling tegak lurus. Serta keduanya tegak lurus terhadap arah perambatan gelombang.

Jadi gelombang elektromagnetik merupakan gelombang transversal. Lebih lanjut dari persamaannya Maxwell menemukan bahwa cepat rambat gelombang elektromagnetik (c) dapat dinyatakan oleh persamaan cepat rambat gelombang elektromagnetik.

Apabila nilai permitivitas vakum (ε0) dan permeabilitas vakum (μ0) dimasukkan ke dalam persamaan tersebut di atas maka :

Nilai c = 3 x 108 m/s tepat sama dengan cepat rambat cahaya dalam vakum. Maxwell tidak percaya bahwa hasil hitungan persamaannya ini adalah kebetulan belaka. Sehingga ia mengajukan hipotesis bahwa cahaya merupakan suatu gelombang elektromagnetik.

e) Heinrich Hertz

Hipotesis Maxwell akhirnya berhasil dibuktikan secara eksperimen oleh Heinrich Hertz (1857-1894) seorang fisikawan Jerman pada tahun 1888. Sayangnya Maxwell tidak sempat menyaksikannya. Beliau meninggal karena kanker delapan tahun sebelumnya yaitu tahun 1879 saat berumur 48 tahun.

Orang yang sangat cerdas dengan keyakinan agama yang kuat dan perasaan humor yang menarik telah berpulang. Beliau dipandang setara dengan Newton. Beliau juga memiliki bakat menulis puisi. Salah satu puisi yang ditulisnya untuk isteri yang sangat dicintainya pada tahun 1867 dikutip di bawah ini :

“Semua tenaga pikiran, semua kekuatan hasrat, mungkin saja tertinggal dalam debu ketika kita mati. Tetapi cinta adalah milik kita dan akan tetap milik kita sekalipun tanah dan laut sudah tiada.”

1.2 Spektrum Gelombang Elektromagnetik

Cahaya merupakan gelombang elektromagnetik. Masih terdiri dari berbagai jenis gelombang lainnya pada spektrum gelombang elektromagnetik. Yang dibedakan berdasarkan frekuensi atau panjang gelombangnya.

Rentang spektrum gelombang elektromagnetik selengkapnya ditunjukkan pada gambar di bawah.

Tampak bahwa frekuensi terendah atau panjang gelombang terbesar adalah gelombang radio. Dan frekuensi tertinggi atau panjang gelombang terkecil adalah sinar gamma.

Dapat juga dilihat bahwa panjang gelombang cahaya tampak mulai dari 390 nm (violet/ungu) sampai dengan 780 nm (merah). Jika dibandingkan dengan rentang spektrum gelombang elektromagnetik, lebar spektrum tersebut sangatlah sempit.

Dalam vakum semua gelombang elektromagnetik merambat dengan cepat rambat yang sama yaitu c = 3 x 108 m/s. Persamaan dasar gelombang untuk semua gelombang elektromagnetik yang merambat dalam vakum adalah sebagai berikut :

Misalnya sinar violet (ungu) 400 nm – 450 nm memiliki lebar frekuensi sebesar :

2. Karakteristik dan Penerapan Gelombang Elektromagnetik

2.1 Gelombang Radio

Gelombang radio dikelompokkan menurut panjang gelombang atau frekuensinya. Apabila frekuensinya tinggi maka panjang gelombangnya rendah. Dan juga sebaliknya apabila frekuensinya rendah maka panjang gelombangnya tinggi.

Frekuensi gelombang radio dikelompokkan berdasarkan lebar frekuensinya dan mulai dari 30 kHz ke atas seperti pada tabel di bawah. Pada tabel tersebut juga diberikan panjang gelombang tertentu untuk setiap lebar frekuensi beserta dengan pemakaiannya.

Muatan-muatan listrik yang dipercepat melalui kawat-kawat penghantar akan menghasilkan gelombang radio. Muatan-muatan tersebut akan dibangkitkan oleh osilator yang merupakan suatu rangkaian elektronika. Gelombang radio tersebut akan dipancarkan dan diterima oleh antena.

Luas daerah yang akan dicakup dan panjang gelombang yang akan dihasilkan dapat ditentukan dengan tinggi rendahnya antena. Penerima radio akan mengubah terlebih dahulu energi gelombang menjadi energi bunyi sebelum gelombang radio dapat didengar secara langsung.

Ukuran pemancar radio dan penerima radio sangatlah berbeda. Sebuah pemancar radio dapat berukuran sedemikian kecil sehingga radio itu dapat ditanam dalam tubuh seekor binatang.

Ukuran antena penerima sangat besar (sekitar sepanjang 400 meter) sehingga dapat mendeteksi gelombang-gelombang radio dari jarak yang sangat jauh. Informasi tentang bintang-bintang juga dapat diberikan dari gelombang radio ini.

a) Perbandingan gelombang UHF dan VHF dengan gelombang medium

Gelombang medium

Frekuensi gelombang radio sekitar 1 MHz (1 juta Hz) disebut gelombang medium. Gelombang ini dapat digunakan sebagai alat komunikasi yang dapat membawa informasi dari satu tempat ke tempat lain.

Tempat-tempat yang jauh dari pemancar dapat dicapai karena gelombang tersebut mudah untuk dipantulkan oleh lapisan atmosfer bumi (ionosfer). Informasi bunyi yang dibawa oleh gelombang medium adalah dalam bentuk perubahan amplitudo dan modulasi amplitudo.

Gelombang UHF dan VHF

Karena tidak dipantulkan oleh lapisan atmosfer sehingga luas daerah jangkauan gelombang radio (VHF) dan TV (UHF) sempit. Gelombang tersebut digunakan sebagai alat komunikasi dengan satelit karena dapat menembus ionosfer (lapisan atmosfer).

Gelombang itu digunakan sebagai pembawa informasi oleh radio FM dan pesawat TV. Dalam bentuk modulasi frekuensi atau perubahan frekuensi informasi bunyi tersebut dibawa oleh gelombang.

Pada gambar (a), gelombang TV (UHF) dan VHF tidak dipantulkan oleh lapisan atmosfer sehingga jangkauannya sempit. Sedangkan pada gambar (b), gelombang medium dipantulkan oleh lapisan atmosfer sehingga jangkauannya luas.

b) Modulasi amplitudo dan modulasi frekuensi

Terjadi penggabungan antara getaran gelombang pembawa dengan getaran listrik suara frekuensi radio di dalam modulator pemancar radio. Sehingga dapat menghasilkan gelombang radio termodulasi.

Gelombang radio AM (Amplitude Modulation) dihasilkan apabila yang diproses dalam modulator adalah amplitudo dari getaran listrik suara dan getaran-getaran pembawa.

Sinyal suara diambil kembali dengan menghilangkan gelombang pembawa (carrier) dari sinyal modulasi pada penerima radio. Amplitudo pada gelombang AM amplitudo berubah-ubah sesuai dengan amplitudo getaran listrik suara, sedangkan frekuensinya tetap.

Gelombang radio FM (Frequency Modulation) dihasilkan apabila yang diproses dalam modulator adalah frekuensi dari getaran listrik suara dan getaran-getaran pembawa.

Gelombang FM memiliki frekuensi yang berubah-ubah sesuai dengan frekuensi getaran listrik suara sedangkan amplitudonya tetap. Digunakan pemancaran gelombang AM dalam penyiaran dengan gelombang panjang dan gelombang medium. Suara yang dibawa dapat mencapai tempat yang jauh karena gelombang medium mudah dipantulkan oleh lapisan ionosfer.

Dalam penyiaran dengan gelombang VHF menggunakan pemancaran gelombang FM. Suara musik yang dibawanya terdengar lebih merdu karena keunggulan gelombang FM adalah bebas dari interferensi listrik.

Gelombang VHF tidak dipantulkan oleh lapisan ionosfer. Sehingga suara yang dibawa oleh gelombang VHF dalam bentuk gelombang FM tidak dapat mencapai tempat yang jauh.

Keunggulan gelombang AM adalah dapat mencapai tempat yang jauh. Sedang keunggulan gelombang FM adalah dapat menghasilkan suara musik yang lebih merdu (bebas dari interferensi listrik).

c. Gelombang mikro

Microwave oven

Gelombang mikro (microwaves) mempunyai frekuensi di atas 3 GHz (3×109 Hz). Dan merupakan gelombang radio dengan frekuensi paling tinggi (superhigh frequency = SHF).

Akan muncul efek pemanasan pada benda apabila gelombang mikro diserap oleh sebuah benda tersebut. Makanan menjadi panas dalam selang waktu yang sangat singkat apabila makanan menyerap radiasi gelombang mikro.

Dalam microwave oven (oven microwave) memanfaatkan proses tersebut untuk memasak makanan dengan cepat dan ekonomis. Oven microwave ditemukan secara tidak sengaja oleh Dr. Percy Spenser pada tahun 1946.

Suatu hari di tahun 1946 Spenser sedang bekerja di dekat sebuah magnetron. Yaitu alat yang digunakan sebagai pembangkit gelombang mikro dalam sistem radar. Magnetron tersebut rupanya bocor pada suatu tempat.

Dr. Spenser mendapati permen yang ada di dalam kantongnya telah mencair (melebur). Sehingga dari peristiwa inilah ia menemukan bahwa gelombang mikro dapat digunakan untuk memasak.

Microwaves (gelombang-gelombang mikro) dihasilkan oleh magnetron dimana cara kerjanya mirip dengan tabung TV (tabung sinar katoda). Suatu tegangan tinggi membangkitkan arus besar yang memanaskan suatu bagian yang disebut katoda.

Hal tersebut memberikan energi tinggi pada katoda. Dan kemudian energi tersebut diubah menjadi gelombang mikro. Gelombang mikro ini diarahkan untuk masuk ke seluruh ruang kompartemen di sepanjang penuntun gelombang yang berongga.

Di dalam kompartemen, gelombang mikro dengan mudah masuk ke dalam makanan. Molekul-molekul air dalam makanan digetarkan (diguncang) oleh energi gelombang mikro. Molekul yang bergetar akan memiliki energi kalor lebih besar sehingga molekul-molekul ini menjadi lebih panas.

Sehingga makanan masak dari dalam karena perpindahan energi kalor dipindahkan dari satu molekul air ke molekul air lain di sekitarnya. Bukan seperti pada oven konvensional yang masak dari luar ke dalam.

Pesawat RADAR

Pada pesawat RADAR (Radio Detection and Ranging) juga memanfaatkan gelombang mikro. Dengan menggunakan gelombang mikro dengan frekuensi sekitar 1010 Hz RADAR dapat menentukan dan mencari jejak sebuah benda.

Pesawat radar memanfaatkan sifat pemantulan gelombang mikro. Antena radar bertindak sebagai pemancar dan penerima gelombang. Seberkas sinar tipis gelombang mikro dipancarkan oleh antena tersebut dalam bentuk pulsa-pulsa pendek.

Karena panjang gelombangnya hanya beberapa sentimeter. Sehingga oleh benda-benda dengan ukuran beberapa meter seperti pesawat terbang atau roket maka gelombang tersebut dengan mudah dapat dipantulkan.

Jika pulsa tadi mengenai benda (misal pesawat terbang), maka sebagian pulsa pantulan akan diterima kembali oleh antena radar. Karena cepat rambat gelombang c = 3 x 108 m/s. Maka dengan mengamati selang waktu antara pemancaran dan penerimaan, misalnya ∆t. Sehingga dapat diketahui jarak benda yang ditangkap oleh radar (s) yang diberikan yaitu :

Angka pembagi dua muncul karena pulsa gelombang harus menempuh jarak (s) pergi dan pulang.

Pesawat radar saat ini banyak digunakan untuk membantu keamanan pendaratan pesawat terbang komersial. Dengan menggunakan radar cuaca yang buruk tidak lagi merupakan hambatan bagi pendaratan pesawat di bandara-bandara besar.

Rangkaian televisi

Dalam rangkaian televisi (closed circuit televison) juga menggunakan gelombang mikro. Untuk mengirim laporan gambar hidup televisi dari kendaraan penyiar yang berada di lapangan ke studio. Misalnya untuk siaran langsung pertunjukan konser musik.

2.2 Sinar Inframerah

Daerah frekuensi sinar inframerah antara 1011 Hz sampai 1014 Hz. Daerah panjang gelombangnya 10-4 cm sampai 10-1 cm.

Apabila memeriksa spektrum yang dihasilkan oleh sebuah lampu pijar dengan detektor yang dihubungkan pada miliamperemeter. Maka jarum pada miliamperemeter sedikit di atas ujung spektrum merah. Sinar yang tidak dapat dilihat tetapi dapat dideteksi di atas spektrum merah itu disebut radiasi inframerah.

Elektron dalam molekul-molekul yang bergetar karena benda dipanaskan akan menghasilkan sinar inframerah. Sehingga setiap benda panas pasti akan memancarkan sinar inframerah.

Karena sesungguhnya radiasi inframerah dipancarkan oleh semua benda yang mempunyai suhu di atas nol kelvin. Jumlah sinar inframerah yang dipancarkan tergantung pada suhu dan warna benda.

a) Satelit pengamat sumber bumi

Satelit pengamat sumber bumi dapat mendeteksi tumbuh-tumbuhan di bumi secara terinci dengan menggunakan pelat-pelat potret yang peka terhadap inframerah. Hal ini disebabkan karena tumbuh-tumbuhan yang berbeda akan memancarkan jumlah dan frekuensi inframerah yang berbeda.

b) Termogram

Dengan menyelidiki pancaran inframerah dari tubuh sehingga kondisi-kondisi kesehatan dapat didiagnosis. Termogram merupakan foto inframerah khusus yang digunakan untuk mendeteksi masalah kanker, radang sendi dan sirkulasi darah.

Getaran atom-atom dalam suatu molekul akan menghasilkan sinar inframerah. Gelombang elektromagnetik pada frekuensi-frekuensi yang khas dalam daerah inframerah dipancarkan oleh getaran atom dalam suatu molekul. Sehingga salah satu cara untuk mempelajari struktur molekul adalah dengan menggunakan spektroskopi inframerah.

Energi yang terkandung dalam sinar ini tampil sebagai energi panas, dan mempunyai daya untuk menyembuhkan penyakit cacar dan encok. Cahaya yang kita terima dari matahari sebagian besar mengandung sinar ini.

c) Remot kontrol

Radiasi inframerah banyak digunakan pada remot kontrol peralatan listrik seperti AC, TV, CD dan lain sebagainya. Melalui radiasi inframerah yang dihasilkan oleh Light Emitting Diode (LED) sehingga remot kontrol mampu berkomunikasi dengan peralatan listrik.

d) Alarm pencuri

Radiasi inframerah dapat juga digunakan dalam alarm pencuri. Seorang pencuri tanpa sepengetahuannya akan menghalangi sinar dan membunyikan alarm tersebut.

2.3 Cahaya Tampak

Cahaya tampak merupakan bagian dari spektrum gelombang elektromagnetik yang dapat dideteksi (dikenal) oleh mata manusia. Panjang gelombang cahaya tampak bervariasi bergantung pada warnanya.

Salah satu penggunaan dari cahaya tampak adalah penggunaan cahaya (sinar laser) dalam serat optik pada bidang kedokteran dan telekomunikasi. Berikut ini merupakan panjang gelombang cahaya tampak :

• Ungu (390 nm – 455 nm)
• Biru (455 nm – 492 nm)
• Hijau (492 nm – 577 nm)
• Kuning (577 nm – 597 nm)
• Jingga (597 nm – 622 nm)
• Merah (622 nm – 780 nm)

2.4 Sinar Ultraviolet

Daerah frekuensi sinar ultraviolet antara 1015 Hz sampai 1016 Hz. Daerah panjang gelombangnya 10-8 m sampai 10-7 m. Sinar ultraviolet dihasilkan oleh atom dan molekul dalam nyala listrik.

Energi yang diperlukan untuk reaksi kimia sama dengan energi sinar ultraviolet. Sehingga pelat foto yang berlapis perak bromida akan menghitam dan barium platina sianida akan memendarkan jika terkena sinar ultraviolet. Matahari juga menghasilkan sinar ultraviolet yang dapat merangsang badan untuk menghasilkan vitamin D bagi kesehatan tulang.

Sinar ultraviolet juga dapat membunuh bakteri dan virus. Karena itu sinar ultraviolet digunakan untuk mensterilkan ruangan operasi rumah sakit beserta instrumen-instrumen untuk pembedahan.

Matahari adalah sumber sinar ultraviolet. Pada lapisan atmosfer terdapat molekul ozon (O3) yang berfungsi untuk menyerap sinar ultraviolet yang berlebih dari cahaya matahari.

Sehingga sinar ultraviolet tidak membahayakan bagi kehidupan di bumi saat mengenai permukaan bumi. Walaupun demikian jika terlalu sering terkena sinar matahari maka sinar ultraviolet dapat menyebabkan perubahan warna kulit menjadi kehitam-hitaman.

Sinar ultraviolet dapat membuat bahan kimia tertentu berpendar ketika sinarnya jatuh pada bahan kimia tersebut. Bahan itu menyerap ultraviolet dan memancarkan cahaya tampak hingga bersinar.

Apabila memperhatikan ketika menarik uang dari Bank, teller bank menyinari buku tabungan dengan lampu khusus untuk memeriksa. Apakah tanda tangan di kertas isian sama dengan tanda tangan dalam buku tabungan. Tanda tangan dalam buku tabungan tidak terlihat tetapi di bawah sinar ultraviolet tanda tangan akan bersinar.

2.5 Sinar-X

Sinar-X mempunyai panjang gelombang yang sangat pendek yaitu antara 10-10 cm sampai 10-6 cm. Daerah frekuensinya antara 1016 Hz sampai 1020 Hz. Karena panjang gelombangnya sangat pendek maka sinar-X memiliki daya tembus yang kuat.

Daya tembusnya bergantung pada frekuensi. Makin tinggi frekuensi maka semakin kuat daya tembusnya. Jenis bahan yang ditembus juga mempengaruhi daya tembusnya.

Sinar-X mampu menembus pelat aluminium setebal satu sentimeter, kayu setebal beberapa sentimeter dan buku yang tebal. Tetapi suatu lapisan besi, tembaga dan terutama timbal dengan ketebalan beberapa milimeter tidak dapat ditembus sama sekali.

2.6 Sinar Gamma

Panjang gelombang sinar gamma antara 10-15 cm sampai 10-10 cm. Daerah frekuensinya antara 1020 Hz sampai 1025 Hz.

Sinar gamma mempunyai daya tembus yang besar sekali sehingga mampu menembus pelat besi atau pelat timbal yang tebalnya beberapa sentimeter. Daya tembus sangat besar ini menyebabkan efek yang serius jika diserap oleh jaringan hidup.

Sinar gamma dengan pengontrolan dapat digunakan untuk mensterilkan peralatan rumah sakit dan membunuh sel-sel kanker. Seperti sinar-X, sinar gamma dapat digunakan untuk memeriksa cacat-cacat pada logam.

Sinar gamma dibebaskan selama reaksi nuklir. Tingkat radiasinya dipantau oleh tabung Geiger-Muller sebagai detektor sinar gamma.