Pembahasan Fisika UN: Gelombang Elektromagnetik

RADAR: salah satu penerapan gelombang elektromagnetik

Pembahasan soal-soal Ujian Nasional (UN) SMA-IPA bidang studi Fisika dengan materi pembahasan Gelombang Elektromagnetik yang meliputi:

• spektrum, jenis, ciri, dan sifat gelombang elektromagnetik,serta
• manfaat dan dampak gelombang elektromagnetik.

Soal Gelombang Elektromagnetik UN 2015

Perhatikan gambar urutan spektrum gelombang elektromagnetik di bawah ini!

Ciri gelombang elektromagnetik yang ditunjukkan tanda panah adalah ....

A.   tidak mengalami hamburan, memiliki efek panas
B.   mengalami hamburan di atmosfer, memiliki efek kimia
C.   energinya besar, memiliki daya tembus besar
D.   daya tembusnya sangat besar, dihasilkan oleh inti atom
E.   dapat mendeteksi keberadaan suatu objek

Pembahasan

Urutan spektrum gelombang elektromagnetik dari frekuensi rendah ke frekuensi tinggi berdasarkan gambar pada soal adalah:

• gelombang radio dan TV
• gelombang mikro (1)
• inframerah
• cahaya tampak (2)
• ultraviolet 
• sinar X (3)
• sinar gamma

Anak panah pada gambar di atas menunjuk nomor 1, yaitu gelombang mikro. Gelombang mikro mempunyai ciri-ciri:

• mengalami hamburan (semua gelombang elektromagnetik)
• memiliki efek panas (digunakan pada oven microwave)
• dapat mendeteksi keberadaan suatu objek (digunakan sebagai RADAR)
• frekuensinya rendah sehingga energinya kecil (E = hf)
• panjang gelombangnya besar sehingga daya tembusnya kecil

Jadi, ciri gelombang elektromagnetik yang ditunjukkan anak panas (gelombang mikro) di antaranya adalah dapat mendeteksi keberadaan suatu objek (E).

Soal Gelombang Elektromagnetik UN 2013

Kegunaan sinar inframerah dalam kehidupan sehari-hari adalah untuk ....

A.   memasak makanan
B.   pemancar radio FM
C.   remote control
D.   foto tempat-tempat yang mengalami polusi
E.   menghitung luas hutan dengan bantuan foto

Pembahasan

Di antara kegunaan sinar inframerah adalah:

• diagnosa penyakit,
• terapi fisik,
• mengeringkan cat kendaraan dengan cepat,
• remote control,
• teleskop inframerah, dan
• pemetaan sumber daya alam.

Jadi, salah satu kegunaan sinar inframerah dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai remote control (C).

Soal Gelombang Elektromagnetik UN 2012

Sinar ultraviolet membahayakan kehidupan makhluk hidup karena dapat menyebabkan ….

A.   mutasi gen
B.   kanker kulit
C.   kebakaran hutan
D.   pemanasan global
E.   mencairnya es di kutub

Pembahasan

Selain menguntungkan, sinar ultraviolet juga membahayakan kehidupan kita. Di antara bahaya sinar ultraviolet adalah:

• menyebabkan kanker kulit,
• membakar (memerahkan) kulit,
• mempercepat proses penuaan, 
• memicu kerusakan mata, serta
• memudarkan warna.

Jadi, bahaya sinar ultraviolet adalah dapat menyebabkan kanker kulit (B).

Soal Gelombang Elektromagnetik UN 2011

Pemanfaatan gelombang elektromagnetik dalam pengobatan memiliki efek menyembuhkan dan dapat merusak. Jenis gelombang elektromagnetik yang energinya paling besar sehingga dapat merusak jaringan sel manusia adalah ….

A.   inframerah
B.   gelombang mikro
C.   sinar gamma
D.   ultraviolet
E.   cahaya tampak

Pembahasan

Energi gelombang elektromagnetik dirumuskan sebagai

Berdasarkan rumus di atas, energi gelombang elektromagnetik (E) berbanding lurus dengan frekuensi (f) atau berbanding terbalik dengan panjang gelombangnya (λ).

Dengan demikian, energi gelombang elektromagnetik terbesar adalah gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekuensi tertinggi atau panjang gelombang terpendek, yaitu sinar γ (lihat urutan gelombang elektromagnetik pada pembahasan UN 2015 di atas).

Jadi, gelombang elektromagnetik yang memiliki energi paling besar adalah sinar gamma (C).

Soal Gelombang Elektromagnetik UN 2009

Gelombang elektromagnetik dengan periode 10⁻¹⁵ sekon (cepat rambat dalam ruang hampa = 3 × 10⁸ m/s) merupakan ….

A.   gelombang radio dan televisi
B.   gelombang mikro
C.   sinar inframerah
D.   cahaya tampak
E.   sinar ultraviolet

Pembahasan

Dengan periode T = 10⁻¹⁵ sekon, gelombang elektromagnetik mempunyai frekuensi


    = 10¹⁵ Hz

Sekarang perhatikan kisaran frekuensi gelombang elektromagnetik berikut ini!

Gelombang Elektromagnetik	Frekuensi (Hz)
Sinar gamma (γ)	1020
Sinar X	1018
Ultraviolet (UV)	1016
Cahaya tampak	1015
Inframerah	1012
Gelombang mikro	108
Gelombang TV/radio	104

Jadi, elektromagnetik yang mempunyai frekuensi 10¹⁵ Hz adalah cahaya tampak (E).

Pembahasan soal Gelombang Elektromagnetik yang lain bisa dilihat di:
Pembahasan Fisika UN 2014 No. 21
Pembahasan Fisika UN 2015 No. 19
Pembahasan Fisika UN 2019 No, 29

Simak juga, Pembahasan Fisika UN: Gaya Coulomb.

Dapatkan pembahasan soal dalam file pdf  di sini.

Demikian, berbagi pengetahuan bersama Kak Ajaz. Silakan bertanya di kolom komentar apabila ada pembahasan yang kurang jelas. Semoga berkah.