Bank Soal Fisika SMA Konsep Gelombang Elektromagnetik

Berdasarkan pilihan pada soal, sinar alpha dan sinar beta tidak termasuk ke dalam gelombang elektromagnetik dan yang termasuk gelombang elektromagnetik hanya sinar gamma, sinar-X, dan sinar UV.

Secara konsep, gelombang elektromagnetik memiliki sifat gelombang dan sifat partikel. Sesuai dengan sifat partikel dari gelombang, energi gelombang elektromagnetik dipancarkan dalam bentuk paket-paket (kuanta) yang disebut foton. Foton merupakan partikel tak bermassa dan tak bermuatan listrik. Secara matematis, energi foton dari gelombang elektromagnetik dirumuskan melalui persamaan berikut.

$E_f=hf$

Dengan $h$ adalah tetapan Plank yang besarnya $6,63\times10^{-34}$ J s, $f$ adalah frekuensi, dan $E_f$ adalah energi foton. Berdasarkan persamaan tersebut terlihat bahwa energi foton sebanding dengan frekuensi gelombang. Maka dari itu, semakin besar frekuensi gelombang, semakin besar pula energi fotonnya dan sebaliknya.

Perhatikan gambar spektrum gelombang elektromagnetik berikut.

Berdasarkan gambar spektrum gelombang elektromagnetik di atas dapat dilihat bahwa semakin ke kanan maka panjang gelombangnya semakin besar. Sedangkan semakin ke kiri, frekuensi dan energinya yang semakin besar. Foton adalah partikel cahaya yang tak bermassa. Energi foton sebanding dengan frekuensi, sehingga urutan gelombang elektromagnetik dari energi foton terbesar hingga energi foton terkecil yaitu, sinar gamma, sinar-X, sinar UV, cahaya tampak (cahaya ungu, cahaya nila, cahaya biru, cahaya hijau, cahaya kuning, cahaya jingga, cahaya merah), inframerah, gelombang mikro, gelombang radio.

Jadi, gelombang elektromagnetik yang memiliki energi foton terbesar adalah sinar $\gamma$.