Bank Soal Fisika SMA Konsep Gelombang Elektromagnetik

Diketahui:

Persamaan medan magnet $B\left(z,t\right)=3\times10^{-3}\cos\left(kz-10^8\pi t\right)$ T

Ditanya:

Frekuensi $f$ = ?

Panjang gelombang $\lambda$ = ?

Jawab:

Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang memancar tanpa media rambat yang membawa muatan energi listrik dan magnet (elektromagnetik). Persamaan gelombang elektromagnetik dapat dinyatakan dalam persamaan medan listrik dan medan listrik sebagai berikut

Besarnya $k$ atau bilangan gelombang adalah $\frac{2\pi}{\lambda}$ di mana $\lambda$ adalah panjang gelombang sementara besarnya $\omega$ atau frekuensi sudut adalah $2\pi f$ di mana $f$ adalah frekuensi gelombang. Pada perambatan di rumah hampa, panjang gelombang dan frekuensi memiliki hubungan $c$ = $\lambda f$ di mana $c$ adalah kecepatan cahaya di ruang hampa ($3\times10^8\ \text{m/s}$).

Cari besar frekuensinya terlebih dahulu.

$\omega=2\pi f$

$f=\frac{\omega}{2\pi}$

$=\frac{10^8\pi}{2\pi}$

$=5\times10^7$ Hz

Melalui huhubungan $\lambda$ dan $f$ pada ruang vakum didapat

$c=\lambda f$

$\lambda=\frac{c}{f}$

$=\frac{3\times10^8}{5\times10^7}$

$=6$ m

Jadi, besarnya frekuensi dan panjang gelombang elektromagnetik tersebut adalah $5\times10^7$ Hz dan $6$ m.