Gelombang Radio

A.    Pengertian Gelombang Radio

Radio adalah teknologi yang digunakan untuk pengiriman sinyal dengan cara modulasi dan radiasi elektromagnetik (gelombang elektromagnetik). Gelombang ini melintas dan merambat lewat udara dan bisa juga merambat lewat ruang angkasa yang hampa udara, karena gelombang ini tidak memerlukan medium pengangkut (seperti molekul udara). 

Gelombang radio adalah satu bentuk dari radiasi elektromagnetik, dan terbentuk ketika objek bermuatan listrik dimodulasi (dinaikkan frekuensinya) pada frekuensi yang terdapat dalam frekuensi gelombang radio (RF) dalam suatu spektrum elektromagnetik, dan radiasi elektromagnetiknya bergerak dengan cara osilasi elektrik maupun magnetik. Ketika gelombang radio dikirim melalui kabel kemudian dipancarkan oleh antena, osilasi dari medan listrik dan magnetik tersebut dinyatakan dalam bentuk arus bolak-balik dan voltase di dalam kabel. Dari pancaran gelombang radio ini kemudian dapat diubah oleh radio penerima (pesawat radio) menjadi signal audio atau lainnya yang membawa siaran dan informasi.

Gelombang radio merambat pada frekuensi 100,000 Hz sampai 100,000,000,000 Hz, sementara gelombang audio merambat pada frekuensi 20 Hz sampai 20,000 Hz. Pada siaran radio, gelombang audio tidak ditransmisikan langsung melainkan ditumpangkan pada gelombang radio yang akan merambat melalui ruang angkasa. Ada dua metode transmisi gelombang audio, yaitu melalui modulasi amplitudo (AM) dan modulasi frekuensi (FM).

B.     Sejarah Gelombang Radio

Gelombang radio pertama kali diperkirakan pada tahun 1865 oleh James Clerk Maxwell, yang datang dengan persamaan untuk elektromagnetisme, kemudian dikenal sebagai persamaan Maxwell. Ketika bekerja pada hubungan antara elektromagnetisme dan cahaya, ia menyadari bahwa bentuk lain dari radiasi elektromagnetik, dengan panjang gelombang di atas dan di bawah kisaran terlihat, itu mungkin. Adanya radiasi panjang gelombang yang lebih rendah ditunjukkan eksperimental 22 tahun kemudian, pada tahun 1887, ketika Heinrich Hertz yang dihasilkan gelombang radio di lab. Dalam beberapa dekade, mereka banyak digunakan untuk transmisi informasi. Guglielmo Marconi dan Nikola Tesla keduanya dihormati sebagai pionir awal di bidang radio, tapi Marconi mematenkan sistem telegrafi pertama nirkabel pada tahun 1896.

C.    Manfaat Gelombang Radio

Penggunaan paling terkenal dari gelombang radio untuk mengirim foto, audio, dan teks dalam bentuk sinyal – gelombang panjang radio memungkinkan untuk menghindari rintangan dan perjalanan jauh, seperti cahaya tampak dan radiasi frekuensi yang lebih tinggi lainnya. Gelombang radio dengan panjang gelombang kurang dari sekitar 10 meter diserap oleh atmosfer. Gelombang yang lebih panjang memantul bolak balik antara ionosfer dan tanah, membuat yang ideal untuk transmisi radio di atas cakrawala. Frekuensi terendah yang digunakan untuk komunikasi dengan kapal selam, karena energi yang rendah – bagi siluman – dan daya tembus yang tinggi. Ini frekuensi yang lebih rendah dapat dianggap memiliki lebih “bass,” yang berarti mereka menembus lebih jauh, terutama melalui media tebal seperti air.

Untuk mengirim informasi melalui gelombang radio, itu harus dikodekan dalam beberapa cara. Ada dua metode utama, yang dikenal sebagai modulasi amplitudo (AM), dan modulasi frekuensi (FM). Pada AM, informasi dikodekan dengan memvariasikan amplitudo, atau tinggi, gelombang, sedangkan metode FM melibatkan menggunakan perubahan frekuensi untuk membawa data. Pola-pola yang berbeda atau amplitudo frekuensi yang diterjemahkan di mana mereka diterima untuk mereproduksi informasi yang asli, yang mungkin gambar, suara atau teks. Dengan cara ini, informasi yang kompleks dapat ditransmisikan jarak jauh murah.

Astronomi radio merupakan alat vital untuk memahami alam semesta. Karena adanya awan gas dan debu di galaksi, ada batas untuk jumlah informasi yang dapat diperoleh dengan menggunakan cahaya tampak atau frekuensi yang lebih tinggi EMR. Gelombang radio, bagaimanapun, dapat melewati rintangan ini, dan banyak dari apa yang telah dipelajari tentang interior galaksi telah datang melalui analisis sumber radio alami. Para astronom juga telah mampu mendeteksi radiasi dari big bang itu sendiri, yang, karena perluasan alam semesta, telah membentang dari awal frekuensi sangat tinggi dalam jangkauan gelombang mikro – ini dikenal sebagai radiasi latar belakang kosmik (CMB ).

D.    Efek Kesehatan Gelombang Radio

Kekhawatiran telah dikemukakan tentang kemungkinan efek pada kesehatan paparan gelombang radio, terutama di kisaran gelombang mikro, yang digunakan oleh ponsel dan radar. Ketika radiasi frekuensi radio yang diserap tubuh, dapat menyebabkan pemanasan. Eksposur yang normal tidak dianggap menimbulkan masalah, tetapi berada di dekat pemancar radar yang kuat dapat berpotensi berbahaya. Lensa mata sangat rentan terhadap kerusakan akibat pemanasan, dan paparan berlebihan terhadap radiasi gelombang mikro berpotensi menyebabkan katarak. Ada juga kekhawatiran tentang efek jangka panjang penggunaan ponsel sering, tetapi karena tahun 2013, studi klinis telah meyakinkan.

E.     Perilaku Gelombang Radio

Ada beberapa aturan yang dapat digunakan dalam merencanakan instalasi jaringan nirkabel, yaitu : (Onno dkk, 2008)

Semakin panjang gelombang, semakin jauh gelombang radio merambat. Untuk daya pancar yang sama, gelombang dengan panjang gelombang yang lebih panjang cendrung untuk dapat menjalar lebih jauh daripada gelombang dengan panjang gelombang pendek. Efek ini kadang kala terlhat di radio FM, jika di bandingkan jarak pancar pemancar FM diwilayah 88 MHz dengan wilayah 108 MHz.

Semakin panjang gelombang, semakin mudah gelombang melalui atau mengitari penghalang. Sebagai contoh, radio FM (88-108 MHz) dapat menembus bangunan atau berbagai halangan dengan lebih mudah. Sementara yang gelombangnya lebih rendah, seperti handphone GSM yang bekerja pada 900 MHz atau 1800 MHz akan lebih sukar untuk menembus bangunan. Memang efek ini sebagian karena perbedaan daya pancar yang digunakan di radio FM dengan GSM, tapi juga sebagian karena pendeknya panjang gelombang di sinyal GSM.

Semakin pendek panjang gelombang, semakin banyak data yang dapat dikirim. Semakin cepat gelombang berayun atau bergetar, semakin banyak informasi yang dapat dibawa setiap getaran atau ayunan digunakan untuk mengirimkan bit digital ‘0’ atau ‘1’, ‘ya’ atau ‘tidak’. Ada sebuah prinsip yang dapat dilihat di semua jenis gelombang dan amat sangat berguna untuk mengerti proses perambatan gelombang radio. Prinsip tersebut dikenal sebagai Prinsip Huygens, yang diambil dari nama Christiaan Huygens, seorang matematikawan, fisikawan dan astronomer Belanda 1629-1695.

“Prinsip Huygens adalah metoda analisis yang digunakan untuk masalah perambatan atau propagasi gelombang dibatasan medan jauh (far field). Prinsip Huygens memahami bahwa setiap titik dalam gelombang berjalan adalah pusat dari perubahan yang baru dan sumber dari gelombang yang lain, dan gelombang berjalan secara umum dapat dilihat sebagai penjumlahan dari gelombang yang muncul pada media yang bergerak. Cara pandang perambatan atau propagasi gelombang yang demikian sangat membantu dalam memahami berbagai fenomena gelombang lainnya, seperti difraksi.”

Prinsip ini membantu untuk mengerti difraksi maupun zone Fresnel yang dibutuhkan untuk line of sight (LOS) maupun kenyataan bahwa kadang-kadang kita dapat mengatasi wilayah tidak line of sight.

F.     Contoh-contoh Aplikasi dari Gelombang Radio


1. 

  Di stasion radio, musik dan suara lain diubah menjadi sinyal listrik.    Sinyal ini kemudian dikirim ke menara pemancar yang mengubahnya    menjadi gelombang radio.

2.     

Radio walkie-talkie mengubah suaramu menjadi gelombang radio. Gelombang itu merambat ke radio walkie talkie lain yang mengubahnya menjadi suara kembali.

3.     

Ini adalah radio teleskop yang menangkap gelombang radio dari luar angkasa. Para ahli astronomi mempelajari gelombang ini untuk mencari tahu tentang alam semesta yang tidak dapat diketahui dengan teleskop biasa.

4.   

Antena radio menangkap gelombang radio dari pemancar kemudian radio mengubah gelombang itu kembali menjadi suara.

Ikan Bermuatan Listrik

Penghuni Laut yang Mematikan....

Ikan pari terpedo

Torpedo Electric Ray, atau biasa disebut ikan pari listrik ini, memiliki kemampuan mengendalikan tegangan di setiap muatan listrik yang ada di dalam tubuhnya. Organ produksi listriknya terletak pada kedua sisi di kepalanya dan bersama-sama menempatkan di mana saja, dari delapan hingga 220 volt. Sengatan ikan yang bisa dipanggil ikan pari torpedo ini dapat membuat resiko sedikitnya manusia pingsan, dan maksimalnya mengalami kematian. Kejutan listrik Torpedo Electric Ray mungkin sebesar ketika kita menjatuhkan pengering rambut di kamar mandi dengan gaya yang sangat besar.

Pada hewan ini terdapat  myoelectric yang merupakan modifikasi otot tertentu yang menghasilkan arus listrik.Pada ikan pari terjadi modifikasi otot hypaxial di daerah ekor dengan menghasilkan aruslistrik sebesar 500 volt.Terdiri dari piringan bermuatan listrik = elektroplaxTiap piringan berhubungan ujung-ujung syaraf sehingga terjadi aliran listrik.

Organ elektrik pada bagian ekor. Masing-masing diskus horizontal bernukleus(elektroplax) merupakan modifikasi serabut otot hipaksial tunggal. C= Centrum, M =Myomer epaksial (Puniawati,2008)

Fungsi :melumpuhkan/ membunuh mangsa, komunikasi, dan sebagai alat indera.

Beberapa ratus species ikan memiliki organ penghasil listrik, namun hanya sedikityang dapat menghasilkan daya listrik yang kuat. Organ penghasil listrik yang dimilikioleh kebanyakan ikan tersusun dari sel saraf dan sel otot yang telah mengalami perubahan penting. Bentuk organ listrik seperti piringan kecil yang memproduksi lendir disebut elektrosit, tersusun dan menyatu di bagian atas dari susunan lain yang sejajar.

Fisika dalam Al-qur'an

Kini, relativitas waktu adalah fakta yang terbukti secara ilmiah. Hal ini telah diungkapkan melalui teori relativitas waktu Einstein di tahun-tahun awal abad ke-20. Sebelumnya, manusia belumlah mengetahui bahwa waktu adalah sebuah konsep yang relatif, dan waktu dapat berubah tergantung keadaannya. Ilmuwan besar, Albert Einstein, secara terbuka membuktikan fakta ini dengan teori relativitas. Ia menjelaskan bahwa waktu ditentukan oleh massa dan kecepatan. Dalam sejarah manusia, tak seorang pun mampu mengungkapkan fakta ini dengan jelas sebelumnya.

Tapi ada perkecualian; Al Qur'an telah berisi informasi tentang waktu yang bersifat relatif! Sejumlah ayat yang mengulas hal ini berbunyi:

"Dan mereka meminta kepadamu agar azab itu disegerakan, padahal Allah sekali-kali tidak akan menyalahi janji-Nya. Sesungguhnya sehari di sisi Tuhanmu adalah seperti seribu menurut perhitunganmu." (Al Qur'an, 22:47)

"Dia mengatur urusan dari langit ke bumi, kemudian (urusan) itu naik kepada-Nya dalam satu hari yang kadarnya adalah seribu tahun menurut perhitunganmu." (Al Qur'an, 32:5)

"Malaikat-malaikat dan Jibril naik (menghadap) kepada Tuhan dalam sehari yang kadarnya limapuluh ribu tahun." (Al Qur'an, 70:4)

Dalam sejumlah ayat disebutkan bahwa manusia merasakan waktu secara berbeda, dan bahwa terkadang manusia dapat merasakan waktu sangat singkat sebagai sesuatu yang lama:

"Allah bertanya: 'Berapa tahunkah lamanya kamu tinggal di bumi?' Mereka menjawab: 'Kami tinggal (di bumi) sehari atau setengah hari, maka tanyakanlah kepada orang-orang yang menghitung.' Allah berfirman: 'Kamu tidak tinggal (di bumi) melainkan sebentar saja, kalau kamu sesungguhnya mengetahui'." (Al Qur'an, 23:122-114)

Fakta bahwa relativitas waktu disebutkan dengan sangat jelas dalam Al Qur'an, yang mulai diturunkan pada tahun 610 M, adalah bukti lain bahwa Al Qur'an adalah Kitab Suci. 

Apa itu fisika???

Fisika berasal dari bahasa Yunani yang berarti “alam”.

Fisika adalah sains atau ilmu tentang alam dalam makna yang terluas. Fisika mempelajari gejala alam yang tidak hidup atau materi dalam lingkup ruang dan waktu. Para fisikawan atau ahli fisika mempelajari perilaku dan sifat materi dalam bidang yang sangat beragam, mulai dari partikel submikroskopis yang membentuk segala materi (fisika partikel) hingga perilaku materi alam semesta sebagai satu kesatuan kosmos. Tujuan dari mempelajari gelaja tersebut untuk memperoleh produk fisika yang bersifat khas dan dapat menjelaskan gejala alam tersebut. Produk fisika terdiri dari konsep, hukum, teori.Contoh konsep fisika, misalnya; gaya, suhu, kecepatan, momentum, massa jenis, dan energi. Suatu hukum selalu melibatkan konsep-konsep yang saling berhubungan. Contohnya; hukum Archimedes yang menyatakan perilaku benda jika berada dalam fluida, selalu melibatkan konsep gaya, percepatan gravitasi, volume, dan massa jenis. Sedangkan contoh teori adalah teori kinetik gas yang menjelaskan kaitan antara suhu, volume, dan energi kinetik partikel-partikel gas dalam ruang tertutup.

Berdasarkan konsep, hukum, dan teori yang ada, fisika dapat meramalkan suatu kejadian dan menciptakan teknologi yang berguna untuk kesejahteraan manusia. Contohnya, terjadinya gerhana matahari total dapat diramalkan, tidak hanya tanggalnya, tetapi sampai hitungan detik. Selain itu, hasil teknologi fisika mulai dari peralatan rumah tangga sampai penerbangan ruang angkasa yang merupakan hasil nyata pengembangan teori/hukum fisika. Dalam mempelajari gelaja atau fenomena alam, fisika menggunakan proses yang terdiri atas; pengamatan, pengukuran, analisis, dan penarikan kesimpulan. Kesimpulan yang diambil harus dilandasi dengan sikap ilmiah, seperti objektif, skeptis, menghargai fakta, jujur, tekun, sabar, tidak mudah menyerah, dan hati-hati dalam mengambil kesimpulan.