Gelombang elektromagnetik dan mekanik adalah dua jenis gelombang yang dikenal saat ini. Keduanya memiliki perbedaan yang cukup signifikan.
Gelombang mekanik dapat merambat hanya melalui perantara atau medium yang mana mirip dengan cara kerja perambatan tali atau transversal. Lewat udara, seperti bunyi misalnya, gelombang ini merambat secara longitudinal.
Dalam gelombang mekanik yang berbentuk transversal, gelombang bergerak tegak lurus terhadap arah energi. Apabila digambarkan gelombang ini mirip dengan jajaran lembah naik-turun. Sedangkan pada longitudinal, gelombang berbentuk lingkaran-lingkaran yang merenggang ke arah getar medium partikel, dan seiring mendekat akan berhimpit ke arah rambatannya.
Sedangkan pada gelombang elektromagnetik, rambatan dapat dilakukan kendati ketiadaan medium. Energi dari gelombang ini dapat diketahui berdasarkan variabel terukur seperti, panjang gelombang, frekuensi, dan kecepatan.
Panjang gelombang dapat diukur dari jarak antara dua puncak atau titik; Frekuensi yakni jumlah gelombang yang melewati titik tertentu dalam satu satuan waktu. Ada hubungan antara kecepatan gelombang, frekuensi, dan panjang gelombang. Persamaan tersebut dapat berbentuk sebagai berikut :
c = λ.f
Keterangan:
c = kecepatan cahaya
λ = panjang gelombang
f = frekuensi.
Jenis-jenis Gelombang Elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik memiliki banyak jenis, diantaranya adalah :
1. Gelombang Radio
Jenis gelombang radio adalah salah satu bentuk dari radiasi elektromagnetik. Gelombang terbentuk karena bunyi berubah menjadi sinyal listrik dan lewat gelombang osilator atau pembawa mengalami modulasi pada frekuensi yang ada.
2. Mikro (microwave)
Microwave adalah gelombang dengan frekuensi super tinggi (super high frequency) yang mencapai di atas 3 GHz (3 x 109Hz), terletak diantara infrared dan radio. Gelombang ini apabila terserap benda, maka molekul maupun atom benda itu akan bergetar dan memunculkan efek pemanasan. Dalam frekuensi tertentu gelombang ini dapat diserap oleh air dan memanaskannya. Di sisi lain, gelombang ini akan memantul pada permukaan metal.
3. Inframerah (infra red)
Inframerah adalah gelombang dengan panjang yang melebihi cahaya kasat mata, namun lebih pendek dari radio. Sinar ini dihasilkan melalui elektron dan kumpulan molekul bergetar untuk kemudian terurai menjadi molekul-molekul berbeda akibat pemanasan.
4. Cahaya Tampak
Gelombang cahaya kasat mata terdiri dari merah, jingga, kuning, hijau biru, nila, dan ungu. Gelombang tampak ini adalah satu—satunya gelombang yang bisa ditangkap oleh indera telanjang manusia. Meskipun pada kenyataannya komposisi warna cahaya tidak dapat diuraikan oleh mata.
5. Ultraviolet (Ultra Ungu)
Sering disebut sebagai sinar UV yang merupakan akronim Bahasa Inggris dari cahaya ultra ungu. Meskipun berbentuk cahaya, namun indera pengelihatan manusia tidak mampu menangkapnya. Cahaya ini memiliki gelombang yang pendek ketimbang warna lainnya. Karena itu pula cahaya ini memiliki daya tembus yang kuat dibandingkan warna lainnya.
6. Sinar X (X-Ray)
Sinar ini memiliki kemampuan lebih kuat dibandingkan cahaya ultraungu. X-ray memiliki kemiripan dengan cahaya kasat mata, namun memiliki panjang gelombang yang jauh lebih pendek, sekitar 10 sampai 0,02 nanometer, dan memiliki energi yang lebih tinggi ~0,12 hingga ~120 KeV. KeV adalah satuan untuk mendefinisikan electron volt dalam ribuan.
7. Sinar Gamma (Gamma Ray)
Gelombang sinar gamma adalah yang terkuat diantara gelombang lainnya. Gamma atau sinar Y dapat menembus struktur padat, bahkan dapat mengubah struktur atom menjadi sesuatu yang berbeda. Sinar ini dapat terbentuk akibat proses reaksi nuklir yang mengasilkan radiasi.
Pemanfaatan Gelombang
Kemampuan dan perbedaan dari tiap-tiap gelombang elektromagnetik tersebut nyatanya dapat dimanfaatkan manusia guna banyak keperluan di kehidupan sehari-hari.
Gelombang Radio
Gelombang elektromagnetik ini memiliki panjang terpendek 1 mm, kurang dari sebiji beras, dan terpanjang mencapai 10.000 km, lebih panjang dari radius bumi. Seperti layaknya gelombang lain, pada ruangan hampa udara dapat melesat berkecepatan cahaya, dan pada atmosfir bumi agak melambat. Karena kemampuan inilah gelombang ini sering dimanfaatkan untuk alat telekomunikasi.
Secara natural gelombang ini dapat dihasilkan oleh petir, obyek astronomi, dan segala benda yang memancarkan panas. Secara buatan, gelombang ini dihasilkan melalui perangkat elektronik bernama transmitter sebagai pemancar gelombang yang tersambung ke antena. Pancaran diterima oleh antena lain yang terhubung pada radio penerima.
Gelombang ini dipergunakan secara luas untuk keperluan komunikasi radio tetap dan bergerak, penyiaran, radar, sistem navigasi radio, komunikasi satelit, jaringan komputer nirkabel, dan masih banyak penerapan lainnya.
Frekuensi berbeda pada gelombang ini melahirkan karakteristik yang berbeda dalam penerapannya. Semisal gelombang panjang yang diarahkan ke halangan berupa gunung, maka gelombang akan mengikuti kontur dari permukaan tanah itu sendiri.
Gelombang Mikro
Gelombang mikro sama dengan radio yang sering digunakan dalam keperluan komunikasi, astronomi radio, penginderaan jarak jauh, radar, dan pemanasan dalam keperluan memasak. Namun yang paling banyak digunakan adalah pemanfaatan untuk seluler.
Hal ini bisa tejadi karena sinyal seluler dibawa di urdara melalui gelombang mikro. Semisal, seseorang menelpon, lantas suara yang dihasilkan dikoding kedalam gelombang mikro; Suara yang telah dikoding tersebut dibawa dalam bentuk gelombang mikro untuk dikirimkan ke tower seluler; Dari sana dikirimkan kembali ke server atau pusat pengendali untuk meneruskan ke tower seluler yang terdekat dengan seseorang yang ditelepon; Perangkat penerima segera mengubah gelombang mikro kembali ke bentuk suara seperti sediakala.
Gelombang elektromagnetik ini dapat diinterupsi oleh bangunan atau halangan lainnya. Itu sebabnya tower seluler umum ditempatkan di tempat yang tinggi guna mencegah gangguan sinyal.
Radar dengan memanfaatkan gelombang ini juga digunakan polisi untuk mendeteksi kendaraan yang kebut-kebutan. Perangkat ini menyemburkan microwave pendek dan gelombang tersebut memantul saat kendaraan melintas, serta penerima menangkap kembali gelombang yang dipantulkan.
Lantas kecepatan kendaraan dikomputasi untuk mengetahui kecepatannya. Selain kecepatan kendaraan, gelombang juga sering dimanfaatkan untuk mendeteksi badai, lalu lintas udara, dan keperluan lainnya.
Cahaya Tampak
Sinar ini memiliki jangkauan panjang gelombang yang sempit, mulai dari 400 nm sampai dengan 700 nm. Dengan adanya cahaya tampak, indera pengelihatan manusia dapat menangkap pantulan dari benda-benda di sekitar. Di malam hari dengan bantuan perangkat, mata kita jadi dapat melihat, karena sorotan sinarannya.
Sinar tampak sering digunakan sebagai alat penerangan seperti perumahan, hiburan, rumah sakit, industri, dan telkomunikasi. Sinar ini dalam bentuk laser sangat membantu dunia kedokteran dalam merawat pasien. Sebut saja dapam perawatan untuk memotong, membakar, atau menghancurkan jaringan tertentu. Seperti batu ginjal, batu empedu atau tumor.
Laser juga digunakan dalam operasi pada indera pengelihatan, seperti operasi lasik atau retina mata. Selain dokter mata, dokter gigi juga memanfaatkan ini kedalam perawatannya.
Pemanfaatan untuk perawatan kulit cahaya tampak dalam bentuk sinar laser sering dimanfaatkan untuk menghilangkan bulu badan, menghapus tato, memperbaiki tekstur kulit, serta mengatasi noda hitam dan bekas jerawat.
Sinar Ultraviolet
Dalam jumlah yang cukup, sinar ultraviolet sangat bermanfaat bagi kesehatan. Terpaannya dalam batas wajar dapat meningkatkan produksi vitamin D, sistem kekebalan tubuh, kualitas tidur, penyembuhan kulit, suasana hati, dan mencegah risiko kanker.
Sedangkan pada industri, sinarannya sering dimanfaatkan untuk keperluan sterilisasi, seperti untuk air minum, barang-barang pakai, dan ruangan. Sinar UV sangat efektif dalam membunuh mikroorganisme. Cahaya UV dapat menembus bagian dinding sel dan melumpuhkan kemampuan replikasi dari mikroorganisme. Cahayanya mampu mengacaukan dan mengganggu rantai RNA atau DNA proses duplikasi.
Sinar X
Sinar X yang memiliki kemampuan menembus lapisan kulit dan daging, namun tidak dengan benda padat, maka alat ini sering digunakan untuk keperluan rontgen. Terutama untuk memotret keadaan tulang seorang.
Sinar Gamma
Sinar ini memiliki banyak kegiunaan didalam kehidupan manusia. Seperti dalam dunia kedokteran, sinar ini berguna untuk membunuh sel karinogenik dan sekaligus mencegahnya untuk tumbuh; Perawatan Tumor; Sterilisasi. Dibidang pangan, sinar ini berguna untuk pengawetan makanan. Dalam bidang energi, sinar ini dapat dijadikan sumber energi. Pada bidang pembangunan, sinaran ini dapat mendeteksi kebocoran sebuah pipa.
Efek Samping Gelombang
Penggunaan gelombang ini nyatanya memiliki efek samping negatif. Beberapa diantaranya telah terkonfirmasi secara sientifik, sedangkan lainnya masih membutuhkan kajian yang lebih mendalam.
Gelombang Radio
Dampak gelombang radio bagi tubuh manusia masih dalam perdebatan. Terpaan intensitas gelombang yang begitu tinggi pada gelombang ini dapat menyebabkan pemanasan pada jaringan biologi serta menaikan suhu tubuh. Namun demikian apakah pemanasan ini dapat mempengaruhi atau menyebabkan risiko kanker belum ada penelitian yang dapat dikonfirmasi berulang kali.
Pada penggunaan sehari-hari gelombang perlu diatur penggunannya oleh negara. Sebab, radio yang menggunakan frekuensi tersebut, apabila tidak diatur, maka akan mengganggu perangkat lain yang sama-sama menggunakan frekuensi; Kekacauan lalu lintas komunikasi udara.
Gelombang Mikro
Microwave sebagai perangkat memasak mengeluarkan radiasi yang bersuhu tinggi. Apabila dalam jangka panjang, maka dapat menyebabkan rasa panas pada jaringan tubuh yang terkena. Itu sebabnya sangat tidak disarankan untuk terlalu dekat dan berlama-lama di dekat microwave yang sedang dioperasikan.
Cahaya Tampak
Efek samping dalam penggunaan cahaya tampak dalam bentuk laser adalah dapat membuat kehilangan pengelihatan sementara atau permanen, apabila perangkat langsung disorotkan ke mata. Hal yang sama juga berlaku bagi manusia apabila melihat matahari secara langsung.
Laser dalam dunia kedokteran yang digunakan sebagai perawatan kulit juga memiliki efek samping, diantaranya seperti kemerahan, iritasi, kulit kering, warna kulit belang, infeksi, dan luka bakar. Meski demikian efek samping ini hanya terjadi apabila konsumen tidak mengkonsultasikannya terlebih dahulu dengan dokter atau tenaga ahli.
Sinar Ultraviolet
Sinar UV yang biasa didapatkan dari matahari nyatanya memiliki efek samping. Efek dari setiap orang akan berbeda-beda, tergantung dari kekuatan fisik, warna kulit, dan kebiasaan. Paparan sinar ultraviolet dapat menyebabkan kulit terbakar, percepatan penuaan, gangguan pengelihatan, katarak, gangguan sistem imun, dan kanker kulit.
Manusia pun disarankan untuk menjauh dari perangkat yang berkaitan dengan ultraviolet. Paparan sinar ke kulit dikhawatirkan akan mempengarubi kesehatan.
Sinar X
Kecanggihan X-ray dalam memotret tulang manusia sejatinya memiliki efek samping. Pengaruh pada masing-masing orang sangat berbeda satu sama lain yang lagi-lagi dipengaruhi oleh banyak faktor. Faktor seperti dosis radiasi, umur pasien, jenis kelamin, dan bagian badan yang terpapar adalah beberapa diantaranya.
Ada beberapa efek samping dari sinar X, yakni meningkatkan risiko kanker, gangguan kerusakan jaringan, muntah, dan pingsan.
Sinar Gamma
Paparan sinar gamma pada dosis tinggi dalam jangka waktu pendek dapat menyebabkan efek “keracunan” radiasi dan bahkan kematian. Beberapa efek yang dapat dijadikan indikasi seseorang keracunan, seperti pingsan, pusing, muntah-muntah, rambut rontok, kulit dan mulut membiru, serta mengeluarkan darah.
Regulasi dan Standar Gelombang Elektromagnetik
Mengetahui potensi serta risiko yang mungkin timbul dari gelombang elektromagnetik, maka diperlukan sebuah regulasi atau satandarisasi yang mengaturnya. Pengaturan dan standar ini berguna bagi pengguna agar perangkat yang digunakan tidak mengganggu ataupun sesuai dengan lingkungan tempat dimana perangkat digunakan.
Selain itu, hal tersebut berguna bagi keamanan, keselamatan, dan kesehatan pengguna. Berikut akan dibahas secara umum regulasi dan standar yang ada di tingkat internasional dan nasional.
Regulasi dan Standar Internasional
Di dunia internasional pengaturan mengenai gelombang radio terutama untuk perangkat telekomunikasi diatur oleh International Telecomunication Union Radio atau ITU-R. Organisasi ini di bawah langsung Badan Perserikatan Bangsa-bangsa atau PBB.
ITU-R yang dalam bahasa Indonesia disebut Himpunan Telekomunikasi Internasional Sektor Radio memiliki peran penting dalam mengelola frekuensi radio global. Hal ini sesuai dengan tujuannya, yakni menciptakan suatu iklim pengembangan yang harmonis dan pengoperasian jaringan radio yang efisien dengan memperhatikan seluruh pihak berkepentingan.
Di jenis sinar ultraviolet ada International Ultraviolet Association atau IUVA yang merupakan mitra dari International Standard Organization. Organisasi ini berfokus pada pengembangan sains, aplikasi, dan teknologi seputar sinar UV. Termasuk ikut serta dalam mengembangkan standar terkait sinar UV.
Penggunaan sinar x dan sinar gamma yang memanfaatkan komponen nuklir, maka standarisasi dari kedua sinar ini dikembangkan oleh International Atomic Energy Agency (IAEA). Organisasi dunia ini berdiri untuk merespon ketakutan dan keinginan dari pengembangan teknologi nuklir di banyak bidang.
Organisasi yang berdiri tahun 1957 ini aktif dalam mengembangkan standar baru terkait pengembangan teknologi nuklir di semua bidang.
Secara umum organisasi internasional yang membahas gelombang elektromagnetik yang berpengaruh terhadap kesehatan manusia adalah World Health Organization (WHO). Organisasi ini menyarankan batas-batas medan elektromagnetik di sekitar manusia. Dalam kaitannya dengan pembatasan, WHO mendata negara-negara mana saja yang peduli terhadap hal ini dengan indikator seperti standar dan regulasi.
Regulasi dan Standar Nasional
Di Indonesia pengaturan gelombang dalam kebutuhan telekomunikasi diatur oleh Direktorat Jenderal Sumber Daya dan Perangkat Pos dan Informatika (SDPPI) di bawah Kementerian Komunikasi dan Informatika (Kemkominfo). SDPPI menyediakan regulasi terkait penggunaan frekuensi perangkat telekomunikasi.
Gelombang elektromagnetik yang diatur oleh SDPPI bukan saja yang berbentuk gelombang radio, namun juga segala sambungan nir kabel yang dapat dimanfaatkan sebagai komunikasi, termasuk gelombang mikro.
Laser sebagai perangkat yang dapat menyemburkan cahaya tampak diregulasi oleh Kementerian Perindustrian (Kemenperin) dan distandarisasi oleh Badan Standardisasi Nasional (BSN).
Sinar UV di Indonesia diatur oleh Kementerian Kesehatan, terutama berkaitan dengan pengaruhnya terhadap kesehatan masyarakat Indonesia.
Sama halnya di dunia internasional, sinar x dan gamma yang memanfaatkan komponen nuklir, maka pengaturan dan regulasi terdapat pada Badan Pengawas Tenaga Nuklir (BPTN).
Penutup – Kesimpulan
Gelombang elektromagnetik ada di sekitar kita, baik yang ada secara alamiah maupun buatan. Gelombang ini dapat dimanfaatkan untuk berbagai kepentingan manusia, dari mulai telekomunikasi, medis, industri, dan lain sebagainya.
Manfaat gelombang elektromagnetik yang didapat manusia, nyatanya memiliki pula konsekuensi berupa efek samping yang dapat mengganggu kesehatan maupun telekomunikasi. Inilah sebabnya regulasi dan standar dibutuhkan dalam rangka pengaturan pemanfaatan serta penghindaran dari risiko-risiko yang mungkin muncul.
Editted by UN.