Pengertian Gelombang

Peristiwa gelombang banyak terjadi dalam kehidupan sehari-hari, dari bentuk gelombang bunyi, gelombang cahaya, dan sebagainya.

Gelombang TV dan gelombang radio pun sebenarya adalah bukti implementasi dari peristiwa fisika yang muncul dalam kehidupan keseharian.

Nah, sebenarnya pengertian gelombang sendiri seperti apa?

Berikut ini akan kami ulas mengenai pengertian gelombang, berikut dengan contoh-contohnya.

Okay, selamat membaca, ya!

Pengertian Gelombang

Gelombang adalah getaran yang merambat.

Gejala gelombang dapat dilihat dengan mudah, misalnya adalah gelombang air laut karena adanya tiupan angin.

Pada saat merambat, gelombang ini juga akan memindahkan energi dari datu titik ke titik lainnya.

Tapi, medium rambatnya tidak iikut berpindah.

Jenis-jenis dan Contohnya

1. Berdasarkan Media Perantaranya

a. Gelombang Mekanik

Gelombang mekanik merupakan gelombang yang merambat dengan menggunakan penghantar atau medium, baik berupa zat cair, padat, maupun udara.

Contoh yang termasuk dalam gelombang mekanik adalah bunyi atau suara, yang rambatannya melewati zat cair, padat, dan udara tersebut.

Misalnya adalah gelombang suara pada tali, gelombang suara pada pegas, dan gelombang suara di air.

b. Gelombang Elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik merupakan gelombang yang bisa merambat tanpa membutuhkan penghantar.

Gelombang elektromagnetik adalah gelombang medan, bukan gelombang fisik layaknya gelombang transversal.

Dalam gelombang elektromagnetik, medan listrik E akan selalu tegak lurus posisinya terhadap arah medan megnetik B, dan keduanya juga tegak lurus terhadap arah rambatan gelombang.

Contoh lainnya adalah berupa gelombang sinar gamma, sinar X, cahaya tampak, gelombang radar, sinar ultra violet, infra merah, gelombang radio, dan gelombang TV.

2. Berdasarkan Arah Getarannya

a. Gelombang Transversal

Gelombang transversal merupakan jenis gelombang yang arah getarannya tegak lurus dengan arah rambatannya.

Contoh dari gelombang ini adalah gelombang cahaya, gelombang pada tali, serta gelombang pada permukaan air.

Untuk melihat arah getaran tersebut, bisa dibuat percobaan memakai tali, di mana salah satu ujungnya diikat pada pohon, sementara ujung yang satunya dibiarkan bebas.

Gerakan naik dan turun pada tangan, akan menghasilkan energi untuk tali, yang berbentuk gelombang sinusoidal.

Pada gambar di atas, terlihat bahwa gelombang merambat ke arah kanan menurut bidang horizontal, sementara arah getarannya naik dan turun menurut bidang vertikal.

Titik tertinggi dari suatu gelombang dinamakan puncak, sedangkan titik terendahnya dinamakan lembah.

Yang dimaksud amplitudo adalah tinggi maksimum suatu puncak atau kedalaman maksimum suatu lembah, yang diukur dalam posisi tegak lurus.

Dalam gelombang transversal, yang dimaksud sebagai satu panjang gelombang (lamda) adalah jarak antara satu bukit gelombang ditambah satu lembah gelombang.

b. Gelombang Longitudinal

Gelombang longitudinal merupakan gelombang yang arah getarannya searah/sejajar dengan arah rambatan.

Contohnya adalah gelombang cahaya, gelombang suara di udara, dan gelombang pada pegas.

Misalnya saja, saat salah satu ujung pegas ditarik ke atas dan ujung lainnya di pegang, maka pegas tersebut akan membentuk rapatan dan renggangan saat ujung yang ditarik tersebut dilepaskan.

Dalam gelombang longitudinal, yang dimaksud dengan satu panjang gelombang adalah jarak antara satu rapatan dan satu renggangan.

3. Berdasarkan Amplitudo dan Fasenya

a. Gelombang Berjalan

Gelombang berjalan merupakan jenis gelombang yang fasa dan amplitudonya sama pada tiap titik yang dilewati oleh gelombang.

b. Gelombang Diam (Stasioner)

Gelombang diam merupakan jenis gelombang yang fase dan amplitudonya berubah pada tiap titik yang dilewati gelombang.

Gelombang ini bisa timbul sebagai akibat interferensi anatara dua gelombang, yakni gelombang pantul dan gelombang datang.

Besaran dalam Gelombang

Berikut adalah besaran-besaran yang berlaku dalam gelombang.

1. Amplitudo (A)

Amplitudo merupakan simpangan maksimum pada suatu gelombang, dengan satuan meter (m).

2. Panjang Gelombang  (λ) 

Dalam gelombang transversal, yang dimaksud panjang gelombang adalah jarak anatara 2 puncak yang berdekatan atau 2 lembah yang berdekatan.

Dalam gelombang longitudinal, yang dimaksud panjang gelombang adalah jarak anatara 2 rapatan yang berdekatan, atau 2 renggangan yang berdekatan.

3. Frekuensi (f)

Yang dimaksud dengan freksuensi adalah banyaknya gelombang yang terjadi setiap detik.

Berikut adalah formula matematisnya.

Keterangan:

• f = frekuensi gelombang (Hz).
• n = jumlah gelombang yang terbentuk.
• t = waktu tempuh gelombang (s).

4. Periode (T)

Pengertian periode adalah waktu yang diperlukan gelombang, dalam menempuh satu panjang gelombang.

Berikut adalah rumus matematisnya.

Keterangan:

• f = frekuensi gelombang (Hz).
• T = periode (s).
• n = jumlah gelombang yang terbentuk.
• t = waktu tempuh gelombang (s).

5. Cepat Rambat

Cepat rambat merupakan panjang jarak yang ditempuh suatu gelombang dalam tiap satuan waktu.

Berikut adalah ruus cepat rambat gelombang.

Keterangan:

• f = frekuensi gelombang (Hz).
• T = periode (s).
• v = cepat rambat gelombang (m/s).
• λ = panjang gelombang (m).

Sifat-Sifat

1. Refraksi/Pembiasan

Refraksi adalah peristiwa terjadinya pembelokan arah lintasan gelombang, yang disebabkan karena melalui perantara yang berbeda.

Contoh sederhana dari peristiwa pembiasan adalah pada gelombang cahaya.

Apabila perantara yang dilewati berbeda, maka indeks bias pada perantara tersebut juga berbeda.

Karena perbedaaan indeks bias inilah yang menyebabkan pembiasan terjadi, seolah-olah cahaya mengalami pembelokan arah lintasan.

Berikut adalah rumus matematis yang dipakai dalam pembiasan gelombang.

Keterangan:

• n = indeks biasa.
• c = kecepatan rambat cahaya dalam ruang hampa (m/s).
• v = kecepatan rambat cahaya dalam medium tertentu (m/s).

Peristiwa pembiasan pertama kali diteliti oleh seorang ilmuwan yang bernama Snellius.

Untuk itu, hukum yang berlaku dalam peristiwa pembiasan bisa mengikuti Hukum Snellius, yang dirumuskan sebagai berikut.

Keterangan:

• i = sudut datang.
• r = sudut bias.
• n₁ = indeks bias medium pertama.
• n₂ = indeks bias medium kedua.
• v₁ = kecepatan rambatan cahaya di medium pertama (m/s).
• v₂= kecepatan rambatan cahaya di medium kedua (m/s).

2. Difraksi/Pelenturan

Yang dimaksud pelenturan atau difraksi adalah menyebarnya gelombang saat melewati celah sempit.

Misalnya adalah difraksi yang terjadi pada helombang cahaya, yang ditandai dengan terbentuknya garis terang dan gelap di layar.

Contoh lainnya adalah pada gelombang bunyi, di mana suara motor ataupun mobil masih bisa didengar di gang-gang sempit.

3. Refleksi/Pemantulan

Refleksi atau pemantulan dalah berubahnya arah rambatan gelombang, karena bertemu dengan bidang batas dua medium.

Peristiwa terjadinya pemantulan gelombang ini mengacu pada hukum pemantulan, yang berbunyi:

• Besarnya sudut pantul sama dengan besarnya sudut datang.
• Gelombang pantul, garis normal, dan gelombang datang ada pada satu bidang datar.

4. Dispersi

Dispersi merupakan peristiwa penguraian warna polikormatik menjadi warna monokromatik, ketika cahaya melewati prisma.

Awalnya, cahaya polikromatik berwana putih, tapi setelah melewati prisma makan akan terurai menjadi warna merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu.

5. Interferensi

Interferensi merupakan kombinasi yang terjadi anatara dua gelombang cahaya.

Peristiwa ini bisa dilihat dengan jelas apabila kedua gelombang bersifat koheren, yakni frekuensi dan amplitudonya sama, dengan fase yang tetap.

Interferensi ini terbagi menjadi 2 macam, yakni:

• Interferensi konstruktif: menguatkan.
• Interferensi destruktif: melemahkan.

6. Efek Doppler

Efek Doppler merupakan peristiwa berubahnya frekuensi bunyi karena terdapat kecepatan relatif antara pendengar dan sumber suara.

Contoh peristiwa ini, terjadi pada mobil ambulnas, di mana saat mobil datang mendekat maka suara sirine semakin keras, sedangkan ketika mobil menjauh maka suaranya semakin mengecil.

7. Polarisasi

Polarisasi merupakan terserapnya sebagian arah getaran gelombang.

Peristiwa terjadinya polarisasi, mengakibatkan gelombang keluaran hanya mempunyai satu arah saja.

Demikianlah penjelasan mengenai pengertian gelombang.

Kami berharap, artikel ini memberi manfaat dan menambah pengetahuan bagi para pembaca sekalian.

Jika masih ada pertanyaan seputar pengertian gelombang ini, silakan menuliskannya lewat kolom komentar di bawah.

Terima kasih!