Page 94 - Diktat Fisika SMA Kelas X

Teori Gelombang Elektromagnetik Cahaya dan Maxwell

James Clerk Maxwell mempelajari listrik dan magnet
dan berhasil menemukan persamaan matematika yang
mampu memberikan gambaran hubungan antara medan
listrik dan medan magnet. Melalui persamaan tersebut ia
berhasil memprediksikan keberadaan gelombang
elektromagnetik yang setelah dihitung dari hukum-
8
hukum kelistrikan dan kemagnetan bernilai 3 x 10 m/s,
yang berarti sama dengan laju cahaya, yang dinyatakan
oleh:
1
c 
 0  0
dengan: c = cepat rambat gelombang
elektromagnetik (m/s)
-1
-1
-7
 0 = permiabilitas vakum (4 x 10 Wb.A .m )
-1
2
-2
-12
 0 = permitivitas vakum = 8,85418 x 10 C .N .m
8
Bila nilai  0 dan  0 disubstitusikan ke persamaan di atas, diperoleh: c = 2,99792 x 10 m/s.

Secara kualitatif James Clerk Maxwell menyatakan:
1. medan listrik memancar dari muatan listrik
2. tidak ada kutub-kutub magnetic yang terpisah
3. medan listrik dihasilkan oleh perubahan medan magnet
4. medan magnet dihasilkan oleh perubahan medan listrik
Medan magnet dan medan listrik muncul bersamaan dan saling tegak lurus satu sama lain,
sehingga ada suatu gelombang elektromagnetik tunggal. Medan magnet dan medan listrik
selalu saling tegak lurus, dan keduanya tegak lurus terhadap arah rambatan gelombang. Jadi,
gelombang elektromagnetik merupakan gelombang transversal.

Z
Medan listrik (E)

Y
Arah merambat

Medan magnetik (B)
X

Gambar 4. Pada gelombang elektromagnetik, medan listrik (E) selalu tegak lurus medan
magnet (B) dan arah getarannya tegak lurus dengan arah rambatannya.

James Clerk Maxwell masih beranggapan bahwa gelombang elektromagnetik merambat
memerlukan zat perantara atau medium yang disebut eter sebagaimana gelombang mekanik,
sebagai asumsi yang kemudian dianggap salah. Karena cahaya yang termasuk gelombang
elektromagnetik dapat merambat tanpa memerlukan medium.

B u k u F i s i k a S M A K e l a s X Page 85