The words you are searching are inside this book. To get more targeted content, please make full-text search by clicking here.
Discover the best professional documents and content resources in AnyFlip Document Base.
Search
Published by mariatunga12, 2021-02-26 00:43:19

E-LKPD_Priska Akvila Jemina_2017005004

E-LKPD_Priska Akvila Jemina_2017005004

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK

DENGAN MODEL PROBLRM BASED
E-LKPD FISIKA
LEARNING

DENGAN MODEL PROBLEM BASED LEARNING

RADIASI ELEKTROMAGNETIK

Untuk SMA/MA KELAS XII
Kurikulum 2013
Revisi 2016

Nama: Program Studi Pendidikan Fisika
NIS : Fakultas Keguruan & Ilmu
Kelas: Pendidikan Univeristas
Sarjanawiyata Tamansiswa
Disusun Oleh: Yogyakarta
Priska Akvila Jemina 2021
Dr.Yosafat Sumarji, M.S.,M.Pd
Handoyo Saputro, S.Pd.,M.Si.

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

E-LKPD DENGAN MODEL PROBLEM BASED
LEARNING PADA POKOK BAHASAN RADIASI
ELEKTROMAGNETIK
Untuk SMA/MA Kelas XII Kurikulum 2013

Penulis

Priska Akvila Jemina

Pembimbing

Dr.Yosafat Sumarji, M.S., M.Pd
Handoyo Saputro, S.Pd., M.Si.

Validator

Puji Hariati Winingsih. M.Si
Aditya Yoga Purnama, M.Sc
M.Y. Retno Tinon Kawuri, S.Pd

ii

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

KATA PENGANTAR

Puji dan Syukur penulis haturkan pada Kehadirat Tuhan Yang Maha Esa
atas berkat kasih dan karunianya penulis dapat menyelesaikan Lembar Kerja
Elektronik bagi Peserta Didik (E-LKPD) dengan model Problem Based Learning
(PBL) pada pokok bahasan Radiasi Elektromagnetik. E-LKPD ini di susun
berdasarkan Kompetensi Inti dan Kompetensi Dasar dengan Menggunakan
kurikulum 2013 untuk Sekolah Menengah Atas ( SMA) dan Madrasah Aliyah
(MA) kelas XII.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada dosen pembimbing yang telah
memberikan masukan dan bimbingan selama proses penyusunan E-LKPD pada
materi radiasi elektromagnetik ini dan kepada validator yang telah memvalidasi E-
LKPD ini serta segenap pihak yang telah membantu dalam penyusunan E-LKPD
ini baik secara langsung maupun tidak langsung.

Tampilan E-LKPD ini di buat lebih menarik dengan berbagai gambar dan
warna dengan harapan membantu siswa untuk lebih mudah memahami materi.
Sebelum melakukan eksperimen siswa di suguhkan materi berkaitan langsung
dengan permasalahan yang di pelajari melalui kegiatan praktik. E-LKPD ini
mengacu pada prinsip belajar Problem Based Learning yang memberikan
pengalamaan langsung pada siswa menemukan konsep dan masalah dalam materi
radiasi elektromagnetik.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa E-LKPD ini masih jauh dari
kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran dari
pembaca untuk penyempurnaan E-LKPD.

Yogyakarta, 13 Februari 2021

Penulis

iii

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

Daftar isi

COVER DEPAN............................................................................................. i
SAMPUL DALAM........................................................................................ ii
KATA PENGANTAR ..................................................................................iii
DAFTAR ISI................................................................................................. iv
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... v
DAFTAR TABEL.......................................................................................... v
DESKRIPSI E-LKPD ................................................................................... vi
PETUNJUK PENGGUNAAN E-LKPD...................................................... vii
STANDAR ISI ............................................................................................. vii
PETA KONSEP ............................................................................................ xi
SINTAK ATAU LANGKAH-LANGKAH PEMBELAJARAN................. xii
RADIASI ELEKTROMAGNETIK ............................................................. 13
A. Pengertian gelombang elektromagnetik................................................ 13
B. Spektrum gelombang elektromagnetik ................................................. 16

Kegiatan 1 ............................................................................................ 19
C. Sumber radiasi gelombang elektromagnetik dan penerapannya........... 24
D. Bahaya radiasi gelombang elektromagnetik ......................................... 36

Kegiatan 2 ............................................................................................ 32
EVALUASI.................................................................................................. 35
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 38
PROFIL PENULIS ..................................................................................... 39

iv

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Percobaan Maxwell ........................................................................... 12
Gambar 2. Perambatan medan listrik dan medan magnetik ................................ 13
Gambar 3. Bagan Eksperimen Hertz ...................................................................14
Gambar 4. Spektrum gelombang elektrimagnetik ............................................... 16
Gambar 5. Mengamati spektrum cahaya matahari .............................................. 17
Gambar 6. James Clerk Maxwell ........................................................................21
Gambar 7. Kamera gamma.................................................................................. 22
Gambar 8. Pemanfaatan sinar-x ..........................................................................23
Gambar 9. Keaslian uang dideteksi dengan sinar UV .........................................24
Gambar 10. Spektru warna oleh prisma dan pelangi........................................... 25
Gambar 11. Mesin pemanas makanan.................................................................27
Gambar 12. Mengamati bagaimana matahari memancarkan radiasi................... 30

DAFTAR tabel

Tabel 1. Urutan spektrum gelombang elektromagnetik ....................................17
Tabel 2. Spektrum cahaya dengan panjang gelombang dan frekuensi..............25

v

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

DESKRIPSI E-LKPD

Lembar Kerja Peserta Didik Elektronik (E-LKPD) radiasi elektromagnetik
merupakan E-LKPD pembelajaran Fisika yang membahas tentang materi radiasi
elektromagnetik disekolah untuk siswa kelas XII SMA/ MA. E-LKPD ini dengan
model Problem Based Learning yang berfungsi sebagai bahan ajar yang
mempermudah siswa untuk memahami materi yang disampaikan. Dalam E-LKPD ini
berisi kompetensi yang akan dicapai, peta konsep, ringkasan materi, kegiatan
eksperimen dan penjelasan mengenai konsep fisika yang disajikan, serta beberapa
penunjang pengetahuan tambahan seperti ahli fisika dan diakhiri dengan memeberikan
beberapa soal sebagai latihan untuk menumbuhkan daya saing dalam diri peserta didik
serta meraih orientasi masa depan. E-LKPD fisika dengan model Problem Based
Learning ini dikaitkan dalam kehidupan sehari- hari. Pada pembelajaran ini peserta
didik secara mandiri menemukan konsep dan masalah didalam suatu materi yang
sedang dipelajari dengan bimbingan dan arahan guru. Desain E-LKPD diberikan warna
yang bagus agar peserta didik tertarik untuk membacanya.

vi

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

PETUNJUK PENGGUNAAN E-LKPD

1. Guru
Guru dapat mengarahkan peserta didik untuk mempelajari E-LKPD
dirumah atau pada luar jam sekolah secara mandiri untuk memperdalam
pemahaman materi radiasi elektromagnetik.

2. Bagi Peserta Didik
a. E-LKPD ini dapat digunakan secara mandiri dan kelompok (4 orang)
b. Baca dan pahami setiap tujuan pembelajaran pada setiap kegiatan
belajar!
c. Keberhasilan belajar dengan menggunakan E-LKPD ini bergantung
pada ketekunan bagi masing-masing individu
d. Pahami setiap konsep dan contoh yang disajikan pada uraian materi
dikegiatan belajar dengan baik!
e. Jika terdapat tugas melakukan praktik , maka lakukan dengan membaca
petunjuk terlebih dahulu!
f. Catatlah semua kesulitan yang anda alami dalam mempelajari E-LKPD
ini! Tanyakan kesulitan tersebut kepada guru pada saat kegiatan tatap
muka maupun secara pribadi!

vii

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

STANDAR ISI

KI 1 : Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.
KI 2 : Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin,santun, peduli

(gotong royong, kerja sama, toleran, damai) bertanggung jawab, responsif,
dan proaktif dalam berinteraksi secara efektif sesuai dengan perkembangan
anak di lingkungan, keluarga, sekolah, masyarakat, dan lingkungan alam
sekitar, bangsa, negara, kawasan regional, dan kawasan internasional.
KI 3 : Memahami, menerapkan, menganalisis dan mengevaluasi pengetahuan
faktual, konseptual, prosedural, dan metakognitif pada tingkat teknis,
spesifik, detail, dan kompleks berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu
pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan
kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyabab
fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan pada bidang kajian
yang spesifik.
KI 4 : Menunjukan keterampilan menalar, mengolah, dan menyaji secara ;
efektif, kreatif, produktif, kritis, mandiri, kolaboratif, komunikatif, dan
solutif dalam ranah konkret dan abstrak terkait dengan pengembangan dari
yang dipelajari di sekolah, serta mampu menggunakan metode sesuai
dengan kaidah keilmua

viii

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

Kompetensi Dasar

3.6. Menganalisis fenomena radiasi elektromagnetik, pemanfaatan dalam
teknologi, dan dampaknya pada kehidupan

Mempresentasikan dan dampak radiasi elektromagnetik pada kehidupan
4.6.

sehari-hari

Indikator Pencapaian Kompetensi

3.6.1 Peserta didik mampu menyebutkan sumber radiasi elektromagnetik (C1)

Peserta didik mampu mengurutkan spektrum gelombang elektromagnetik
3.6.2

(C1)

Peserta didik mampu menerapkan manfaat radiasi elektromagnetik pada
3.6.3

teknologi (C3)

4.6.1 peserta didik mampu menjelaskan manfaat radiasi elektromagnetik pada
teknologi (C2)

4.6.2 Peserta didik mampu mengidentifikasi dampak penggunaan radiasi
elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari (C1)

ix

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

Tujuan Pembelajaran

Melalui kegiatan pembelajaran dengan model Problem Based Learning peserta
didik diharapkan mampu:
1. Menyebutkan sumber radiasi elektromagnetik
2. Mengurutkan spektrum gelombang elektromagnetik
3. Menerapkan manfaat radiasi elektromagnetik pada teknologi
4. Menjelaskan manfaat radiasi elektromagnetik pada teknologi
5. Mengidentifikasi dampak penggunaan radiasi elektromagnetik dalam

kehidupan sehari-hari

x

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

Peta konsep

SPEKTRUM GELOMBANG
ELEKTROMAGNETIK

Terbagi atas

Sinar Sinar -X Sinar Cahaya Sinar Gelombang
Gamma Sumber UV atau Sinar Inframerah Mikro,
Tampak Radio dan
Sumber Sumber Sumber TV
Sumber
Sinar Kosmik Tumbukan Sinar Getaran Aplikasi
Radioaktivitas Elektron Matahari Matahari dan Atom-Atom
Lampu Pijar Gelombang Mikro:
Aplikasi Memanaskan
Aplikasi Aplikasi Makanan
Proses Gelombang Radio
Industri: Sterilisasi Bidang pengeringan dan TV: Dengan
Makanan Kesehatan: cat memanfaatkan
Kesehatan: Identifikasi tubuh gelombang radio
Membunuh sel pasien, seperti dapat dan TV dapat
kanker penyakit tulang mendapatkan
informasi yang cepat
Kata Kunci

 Cahaya Matahari
 Gelombang Elektromagnetik
 Panjang Gelombang
 Radiasi
 Spektrum Elektromagnetik

xi

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

SINTAK ATAU LANGKAH-
LANGKAH PEMBELAJARAN

1 MENGENALKAN MASALAH
2 MENGANALISIS MASALAH
3 MENGUMPULKAN DATA
4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN
5 MEMPRESANTASIKAN

xii

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

RADIASI ELEKTROMAGNETIK

A. Pengertian Gelombang
Elektromagnetik

Teori mengenai gelombang elektromagnetik pertama kali ditemukan oleh
James Clerk Maxwel (1831- 1879). Dengan mengkaji aturan dasar kelistrikan dan
kemagnetan, Maxwell mengemukakan suatu hipotesis sebagi berikut: “karena
perubahan medan magnetik dapat menimbulkan medan listrik maka sebaliknya
perubahan medan listrik akan dapat menimbulkan medan magnetik. Dengan
hipotesis inilah Maxwell mengungkapkan terjadinya gelombang elektromagnetik.
Percobaan yang dilakukan dengan dua buah isolator yang diikatkan pada ujung
pegas, kemudian diberi muatan listrik berbeda, satu bola diberi muatan positif,
sedangkan bola yang lain diberi muatan negatif, seperti ditunjukkan dalam Gambar
1.

Gambar 1. Percobaan Maxwell
(Sumber: Hari Subagya, 2016: 113)

13

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

Selanjutnya, kedua bola digetarkan sehingga jarak kedua bola berubah-ubah
terhadap waktu dan kedua muatan akan menimbulkan medan listrik disekitarnya
yang berubah terhadap waktu pula. Menurut Maxwell, perubahan listrik ini akan
menimbulkan peruabahan medan magnetik yang berubah terhadap waktu pula.
Dengan adanya perubahan medan magnetik maka akan timbul kembali medan
listrik yang besarnya juga berubah – ubah. Demikian seterusnya, sehingga
didapatkan proses berantai dari perubahan medan listrik dan medan magnetik yang
menjalar kesegalah arah. Apabila penjalaran medan listrik dan medan magnetik
tersebut ditinjau pada suatu arah tertentu. Seperti ditunjukan dalam gambar 2.

Gambar 2. Perambatan medan listrik dan medan magnet
(Sumber: Hari Subagya, 2016: 114
Adapun arah medan listrik dan medan magnet dalam gelombang
elektromagnetik adalah saling tegak lurus. Medan listrik dan medan magnet kedua-
duanya juga tegak lurus terhadap arah perambatan gelombang elektromagnetik.
Jadi, gelombang elektromagnetik merupakan gelombang transversal.
Menurut perhitungan Maxwell, kecepatan (c) perambatan gelombang
elektromagnetik hanya bergantung pada medium tempat ia merambat. jika

permitivitas listrik (  o ) dan permeabilitas ( 0 ) medium tempat menjalarnya

gelombang elektromagnetik.Hubungan tiga besaran ini dapat dituliskan sebagai:

14

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

= (1)


Apabila nilai permitivitas listrik 0 = 8,85 x 10−12 / 2 dan nilai
permeabilitas magnetik 0 = 12,60 x 10−6 / , diperoleh nilai kecepatan
perambatan gelombang elektromagnetik c = 3,00 × 108 m/s. Karena cepat
rambat gelombang elektromagnetik tepat sama dengan cepat rambat cahaya diruang
hampa, dapat disimpulkan bahwa cahaya merupakan gelombang elektromagnetik.
Hipotesis yang dikemukakan oleh Maxwell dibuktikan kebenarannya oleh Heinrich
Rudolfh Hertz (1857- 1894), beberapa tahun setelah Maxwell meninggal dunia,
seperti ditunjukkan dalam Gambar 3. Hertz berhasil melakukan eksperimen yang
menunjukan gejala perambatan gelombang elektro-magnetik, menggunakan alat
yang serupa dengan induktor Ruhmkorf.

Gambar 3. Bagan Eksperimen Hertz
(Sumber: https://images.app.goo.gl/2UvRsnv2MYFB2Sog9)

Dengan menghidupkan sakelar, kumparan pada rangkaian Ruhmkorf akan
memberi induksi berupa pulsa tegangan pada kedua elektrode di sisi sehingga
terjadi loncatan bunga api di sisi karena adanya pelepasan muatan. Sesaat
setelahnya, loop kawat kedua di sisi juga menampakan percikan bunga api. Hal
ini berarti menunjukan bahwa energi elektromagnetik mengalami perpindahan dari
kumparan ke kawat melingkar, meskipun terpisah. Disamping itu, Hertz juga
berhasil mengukur kecepatan perambatan energi tersebut, yang sesuai dengan nilai
yang di ramalkan Maxwell.

15

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

Kesimpulan percobaan yang dilakukan oleh Hertz menyakinkan adanya
gelombang elektromagnetik yang diramalkan oleh Maxwell yang merambat
secepat cahaya diruang hampa dan memiliki sifat- sifat seperti cahaya.

Spektrum Gelombang
B. Elektromagnetik

Pandapat Maxwell tentang besar cepat rambat gelombng elektromagnetik
sama dengan rambat cahaya diruang hampa ( = 3 × 108 / ).

Dalam materi pelajaran gelombang telah diketahui hubungan antara
panjang gelombang ( ), cepat rambat ( ), dan frekuensi ( ) dapat dituliskan

sebagai:

= (2)

dengan c adalah kecepatan gelombang. Tampak bahwa cepat rambat gelombang
elektromagnetik mempunyai nilai tetap . Besaran yang berbeda pada gelombang
elektromagnetik adalah dan , yang akan menimbulkan spektrum gelombang

elektromagnetik. Gelombang elektromagnetik yang ada dialam dapat terjadi secara

alami ataupun dihasilkan oleh suatu alat. Sebagai contoh, generator arus bolak-balik
menghasilkan gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang 108 ,

sedangkan alam menyediakan inti atom yang dapat menghasilkan gelombang
elektromagnetik dengan panjang gelombang 10−17 .

Para ahli kemudian mengamati lebih lanjut gelombang elektromagnetik
yang ada dan mencatat panjang gelombang dan frekuensinya, cara langsung atau
tidak langsung. Sebagaian besar dilakukan secara tidak langsung, yaitu dengan cara
menginteraksikan gelombang elektromagnetik dengan bahan atau alat yang
sanggup mengubah energi gelombang elektromagnetik menjadi energi lain, seperti
energi listrik, energi panas, energi mekanik, atau energi kimia. Dari bentuk energi

16

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

inilah diperoleh panjang gelombang dan
frekuensi gelombang elektromagnetik. Hasil-hasil itu disusun dalam bentuk tabel
panjang gelombang dan frekuensi secara berurutan yang disebut spektrum
gelombang elektromagnetik, seperti ditunjukan dalam gambar 4 spektrum
gelombang elektromagnetik.

Gambar 4. Spektrum Gelombang Elektromagnetik
(Sumber: Hari Subagya, 2016: 115)
Berdasarkan gambar 4 spektrum gelombang elektromagnetik dengan urutan
dari frekuensi terbesar ke frekuensi terkecil dapat disusun seperti dalam tabel 1.

No Urutan dari frekuensi terbesar ke frekuensi
terkecil

1. Sinar gamma
2. Sinar-X
3. Sinar ultraviolet
4. Cahaya atau sinar tampak
5. Sinar inframerah
6. Gelombang mikro
7. Gelombang televisi
8. Gelombang radio
Tabel 1. Urutan spektrum gelombang elektromagnetik
(sumber: Hari Subagya, 2016: 116

17

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

Kegiatan 1

MENGENALKAN MASALAH 1

Melakukan percobaan mengamati spektrum
warna cahaya matahari dengan posisi seperti
gambar disamping. Dan simak video
percobaannya.
https://drive.google.com/file/d/1onZ9VjQhZP26pq-

G-MeA9cb4x-qNXs6P/view?usp=sharing

Gambar 5. Mengamati spektrum 2
cahaya matahari
Sumber: Hari Subagya,
2016:118)

MENGANALISIS MASALAH

1. Setelah melakukan percobaan di atas apakah ada warna yang muncul?

JAWABAN

18

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

2. Sebutkan susunan warna yang terlihat pada tembok!

JAWABAN

MENGUMPULAKAN DATA 3

a. Alat dan bahan
1. Air
2. Bejana (misalnya baskom)
3. Kaca atau cermin

b. Prosedur percobaan
1. Berdoalah sebelum memulai praktikum!
2. Siapkan alat dan bahan praktikum!
3. Tuangkan air kedalam bejana !
4. Letakan cermin didalam bejana yang berisi air!
5. Hadapkan cermin kearah matahari dan atur sudut kemiringan cermin
sedemikian sehingga dapat memnatulkan cahaya matahari pada sebuah
tembok atau dinding berwarna putih!
6. Amatilah cahaya hasil pemantulan!

19

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

ANALISIS DAN PEMBAHASAN 4

1. Dari percobaan diatas, jelaskan mengapa air dapat menguraikan cahaya
polikromatik matahari!

JAWABAN

2. Jelaskan mengapa susunan warna pada terurai diawali oleh warna merah dan
diakhiri warna ungu?

JAWABAN

20

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

MEMPRESENTASIKAN 5

Hari dan Tanggal Paraf Guru Nilai

21

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

Tokoh Fisika

James Clerk Maxwell lahir diEdinburg, Scotlandia.

Ia adalah seorang fisikawan Scotlandia yang hidup dari

tahun 1831 sampai tahun 1879. Dia orang yang pertama

yang mengemukakan prinsip edukasi dengan mengkaji tiga

aturan dasar kelistrikan dan kemagnetan, yaitu muatan

listrik dapat menimbulkan medan listrik disekitarnya, arus Gambar 6. Clerk
listrik atau muatan yang mengalir dapat menimbulkan Maxwell (sumber: Hari
medan magnet disekitarnya, dan perubahan medan magnet Subagya, 2016:114)

dapat mPeandima btauhlkuann 1m8e6d5a,nilaismtriekn.gumumkan karyanya dengan judul “A Dynamic

Theory of the Electromagnetic field”, suatu karya yang mempersatukan

(menggabungkan) hukum-hukum kelistrikan kemagnetan menjadi sebuah teori yang

revolusioner. Karya itu mempostulatkan arus pergeseran dan meramalkan adanya

gelombang elektromagnetik yang merambat sama cepatnya dengan cahaya. Ramalan

ini ternyata bukan semata-mata ramalan. Ramalan dapat dibuktikan kebenarannya

secara empiris (eksperimen) oleh Heinrich Hertz dengan penemuan gelombang radio.

Penemuan Maxwell dan Hertz ini pada gilirannya mendukung kebenaran (bahwa

cahaya adalah gelombang) dan sekaligus meredam (untuk sementara waktu yang

cukup panjang) kontroversi tentang hakikat cahaya. Dengan demikian, cahaya

kemudian dipahami juga sebagai gelombang elektromagnetik.

22

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

Sumber Radiasi Gelombang
C. Elektromagnetik dan Penerapannya

Sinar Gamma

Sinar gamma merupakan gelombang elektromagnetik yang mempunyai
frekuensi tertinggi dalam spektrum gelombang elektromagnetik, yaitu antara
1020 − 1025 . Panjang gelombangnya berkisar antara 10−5 − 10−1 . Sinar
gamma berasal dari radioaktivitas nuklir, memiliki daya tembus yang sangat kuat
sehingga mampu menembus logam yang memiliki ketebalan beberapa sentimeter.
Sinar gamma memiliki banyak manfaat, diantaranya dapat mengawetkan dan
sterilisasi makanan sehingga makanan tahan lama; dapat membunuh sel kanker
dalam tubuh dengan cara radioterapi; dan dapat mengontrol ketebalan dua sisi suatu
logam sehingga memiliki ketebalan yang sama, seperti ditunjukan dalam gambar 7.

Gambar 7. Kamera gamma dapat menampilkan citra atau gambar
organ/ bagian tubuh pasien

(Sumber: https://images.app.goo.gl/VsMTmgoDfaY9JRtB7 )

23

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

Sinar-X

Sinar- X merupakan panjang gelombang antara 10−11 − 10−8 dan
frekuensi antara 1016 − 1020 . Dengan frekuensi itu, energi yang dimiliki sinar-
X memiliki daya tembus yang kuat.

Sinar-X ditemukan oleh W. Rontgen pada tahun 1895 dengan menembakan
elektron berkecepatan tinggi pada logam. Pada saat elektron menumbuk logam,
dipancarkan sinar-X.

Sinar-X memiliki banyak manfaat,
diantaranya adalah dapat mendiagnosis
adanya gejala penyakit dalam tubuh, seperti
kedudukan tulang-tulang dalam tubuh dan
penyakit paru-paru; mengidentifikasi bahan
atau alat pendeteksi keamanan; dan
menganalisis struktur atom dari kristal,
seperti ditunjukan dalam gambar 8, Gambar 8. Pemanfaatan Sinar-X
pemanfaatan sinar -X pada hasil rentrogen. (Sumber: Hari Subagya, 2016: 117

Sinar Ultraviolet (UV)

Sinar ultraviolet (UV) memiliki panjang gelombang antara 10−8 − 10−7
dengan frekuensi antara 1015 − 1017 . Pada daerah tersebut, sinar ultraviolet
memiliki energi kimia, dapat memendarkan barium platina sianida, menghitam plat
foto yang berlapis perak bromida, mempunyai daya pembunuh (sterilisasi) kuman-
kuman terutama untuk menyembuhkan penyakit kulit yang disebut lupus, dan dapat
memeriksa keaslian uang kertas, serta banyak digunakan dalam pembuatan
Integrated Circuit (IC) perangkat elektronik, seperti ditunjukan dalam gambar 9.

24

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

Gambar 9. Alat deteksi sinar UV
(Sumber: https://images.app.goo.gl/mU35XSHfMpgzMAn)

Cahaya atau sinar tampak

Cahaya atau sinar tampak mempunyai frekuensi sekitar 1015 . Panjang
gelombangnya antara 400 − 800 . Pelangi terbentuk karena pembiasan sinar
matahari oleh tetesan air yang ada di atmosfir. Ketika sinar matahari melalui tetesan
air, cahaya tersebut dibengkokkan sedemikian rupa sehingga membuat warna-
warna yang ada pada cahaya tersebut terpisah. Tiap warna dibelokkan pada sudut
yang berbeda, dan warna merah adalah warna yang paling terakhir dibengkokkan,
sedangkan ungu adalah yang paling pertama. Berawal dari cahaya matahari, cahaya
matahari adalah cahaya yang terdiri dari beberapa warna atau sering disebut
polikromatik. Cahaya yang bisa ditangkap oleh mata manusia dengan tanpa alat
bantu hanya 7 warna yaitu warna merah, jingga, kuning, nila, dan ungu. Warna-
warna tersebut disebut juga dengan cahaya tampak.

Prisma dapat menguraikan cahaya putih yang datang menjadi cahaya yang
berwarna-warni. Cahaya polikromatik yang dilewatkan pada prisma akan terurai
sehingga menghasilkan warna merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila dan ungu
yaitu spektrum oleh prisma dan pelangi. Seperti ditunjukan dalam gambar 10.

25

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

(a) (b)

Gambar 10. Spektrum warna yang dibentuk oleh prisma dan pelangi
(Sumber: https://images.app.goo.gl/E72kd2hvLJgD8A8P9

Panjang gelombang terpendek dalam spektrum tersebut bersesuaian dengan
cahaya violet (ungu) dan yang terpanjang bersesuaian dengan dengan cahaya
merah. Semua warna pelangi terletak diantara kedua batas tersebut, dengan urutan
seperti tabel 1.

No Spektrum Panjang gelombang (Å) frekuensi

cahaya (× 1014 Hz)

1 Merah 6.200 - 7.800 4,82 – 4,60
2 Jingga 5.970 – 6.220 5,03 – 4,82
3 Kuning 5.700 – 5.970 5,20 – 5,03
4 Hijau 4.920 – 5.770 6,10 – 5,20
5 Biru 4.550 – 4.920 6,59 – 6,10
6 Ungu 3.900 – 4.550 7,69 – 6,59

Tabel 2. Spektrum cahaya dengan panjang gelombang dan frekuensinya
(sumber: Hari Subagya, 2016, 118)

26

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

Sinar Inframerah

Sinar inframerah mempunyai frekuensi antara 1011 − 1014 , panjang
gelombangnya lebih besar dari pada sinar tampak. Sinar tersebut dapat dihasilkan
oleh getaran atom – atom dalam bahan. Getaran atom–atom suatu molekul dapat
meradiasikan gelombang elektromagnetik pada frekuensi yang khas dalam daerah
inframerah, sehingga dengan spektroskop inframerah dapat dipelajari struktur
molekul. Dalam bidang kedokteran, radiasi inframerah diaplikasikan sebagai terapi
medis, yaitu proses penyembuhan penyakit encok, terapi saraf, dan lain sebagainya.

Gelombang micro atau microwave

Gelombang mikro merupakan gelombang radio yang paling pendek,
panjang gelombangnya sekitar 10−3 − 10−1 , sedangkan frekuensinya
300 − 300 . Manfaat dari gelombang mikro ( oven/ microwave) adalah
alat memasak listrik yang menggunakan energi gelombang mikro untuk
memanaskan makanan. Pada oven microwave energi listrik diubah menjadi energi
gelombang mikro, dan energi gelombang mikro ini akan diubah menjadi panas pada
molekul makanan yang dipanaskan, seperti ditunjukan dalam gambar 11.
Gelombang mikro merupakan hasil radiasi yang dapat ditransmisikan, dipantulkan
atau diserap tergantung dari bahan yang berinteraksi dengannya.

Gambar 11. Mesin pemanas makanan
(Sumber: : https://images.app.goo.gl/ftVcmtsSgPjjnjfEA)

27

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

Gelombang Radio dan Televisi

Gelombang radio mempunyai frekuensi antara 104 − 109 . Gelombang
televisi mempunyai frekuensi sedikit lebih tinggi dari gelombang radio. Gelombang
tersebut diaplikasikan sebagai alat komunikasi dan sebagai pembawa informasi dari
satu tempat ketempat lain. Informasi berupa suara yang dibawa gelombang radio
dapat berupa perubahan frekuensi yang disebut modulus amplitudo (AM), ataupun
perubahan frekuensi yang disebut modulus frekuensi (FM). Gelombang televisi
mempunyai frekuensi sedikit lebih tinggi dari gelombang radio FM. Gelombang
tersebut merambat lurus membawa informasi gambar dan suara, tidak dapat
dipantulkan oleh ionesfer bumi, sehingga untuk jangkauan yang jauh diperlukan
stasiun penghubung (relai) dengan satelit ataupun yang ditempatkan dipermukaan
bumi.

28

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

D. Bahaya Radiasi Gelomabang
Elektromagnetik

Selain memiliki keuntungan, gelombang elektromagnetik juga dapat
berpengaruh negatif terhadap kehidupan dialam ini. Dampak negatif yang
ditimbulkan oleh gelombang elektromagnetik adalah sebagai berikut:

a. Paparan radiasi ultraviolet-B (UV-B) yang berlebih terhadap manusia, hewan,
tanaman, dan bahan- bahan bangunan dapat menimbulkan dampak negatif. Pada
manusia, radiasi UV-B berlebih dapat menimbulkan penyakit kanker, kulit,
katarak pada mata, dan mengurangi daya tahan tubuh terhadap penyakit infeksi.
Selain itu, peningkatan radiasi gelombang pendek UV- B juga dapat memicu
reaksi kimiawi diatmosfer bgian bawah. Hal ini dapat mengakibatkan
penambahan jumlah reaksi fotokimia yang menghasilkan asap beracun,
terjadinya hujan asam, dan peningkatan gangguan saluran pernapasan. Pada
tumbuhan, pada radiasi UV-B dapat menyebabkan pertumbuhan berbagai jenis
tanaman menjadi lambat dan beberapa bahkan menjadi kerdil. Sebagai
akibatnya, hasil panen sejumlah tanaman budi daya akan menurun dan tanaman
hutan menjadi rusak.

b. Pulsa microwaves dapat menimbulkan efek stres pada kimia saraf otak.
c. Apabila terjadi lubang ozon, sinar UV ( khususnya UV- B yang memiliki

panjang gelombang 290 nm) yang menembus kepermukaan bumi dan kemudian
mengenai orang dapat menyebabkan kulit manusia tersengat, mengubah
molekul DNA, dan bahkan jika berlangsung secara terus–menerus dalam jangka
lama dapat memicu kanker kulit
d. Radiasi HP (handphone) dapat mengacaukan gelombang otak, menyebabkan
sakit kepala, kelelahan, dan hilang ingatan. Pemakaian HP juga bisa
menyebabkan kanker otak.

29

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

e. Beberapa efek negatif yang dapat muncul sabagai akibat radiasi HP, antara lain
kerusakan sel saraf, menurunnya atau bahkan hilangnya konsentrasi, merusak
sistem kekebalan tubuh, meningkatkan tekanan darah, gangguan tidur, dan
perubahan aktivitas otak.

f. Sebagian besar garis–garis wajah dan kerut/ keriput disebabkan oleh pemaparan
berlebihan terhadap sinar ultraviolet, baik sinar UV-A yang bertanggung jawab
atas noda gelap, kerut/ keriput, dan melanoma maupun UV-B yang bertanggung
jawab atas kulit terbakar dan karsinoma.

g. Dampak negatif wifi sehubungan dengan sehubungan dengan radiasi
elektromagnetik berupa keluhan nyeri di bagian kepala, telinga, tenggorokan
dan beberapa bagian lain jika berada dekat dengan peralatan elektronik atau
menara pemancar.

30

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

Kegiatan 2

MENGENALKAN MASALAH 1

Melakukan pengamatan bagaimana matahari
memancarkan radiasi, seperti yang di tunjukan
dalam gambar 12, dan simak video percobaannya
https://drive.google.com/file/d/1TRbZ4VQeB1cjX
kdAOWVvN39MsknoxiNp/view?usp=sharing

Gambar 12. melakukan pengamatan
bagaimana matahari memancarkan
radiasi

MENGANALISIS MASALAH 2

1. Setelah mengamati gambar di atas, apakah balonnya dapat mengembang?
JAWABAN

31

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

MENGUMPULKAN DATA 3

a. Alat dan Bahan
1. Botol 2 buah yang dicat hitam dan putih
2. Balon 2 buah
3. air

b. Prosedur Percobaan
1. Berdoalah sebelum melakukan praktikum!
2. Siapkanlah alat dan bahan!
3. Isilah air pada botol yang yang dicat hitam dan putih!
4. Tutuplah balon pada masing-masing mulut botol!
5. Letakan dibawah cahaya sinar matahari! Kemudian amatilah kedua balon
setiap 5 menit untuk mengetahui perubahannya!
6. Setelah menunggu 15 menit, amatilah apa yang terjadi pada kedua balon?

ANALISIS DAN PEMBAHASAN 4

1. Berdasarkan percobaan di atas balon manakah yang mengembang?
JAWABAN

2. Mengapa balon tersebut dapat mengembang?
JAWABAN

32

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

MEMPRESENTASIKAN 5

Hari dan Tanggal Paraf Guru Nilai

33

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

EVALUASI

A. Pilihan Ganda

Pilihlah salah satu jawaban yang menurut anda paling benar!

1. Gelombang elektromagnetik terdiri dari.....yang saling tegak lurus

a. fluks magnet dan arus listrik

b. medan listrik dan medan magnet

c. tegangan listrik dan fluks magnet

d. medan listrik dak kuat medan magnet

e. muatan listrik dan kuat medan magnet

2. Menurut Maxwell, kecepatan perambatan gelombang elektromagnetik

bergantung pada....

a. suhu d. panjang gelombang

b. frekuensi e. periode

c. permitivitas listrik

3. Hubungan antara cepat rambat gelombang, panjang gelombang, dan

frekuensi adalah....

a. = d. =

b. = e. =


c. =


4. Sifat-sifat gelombang elektomagnetik antara lain:

(1) tidak dapat merambat dalam ruang hampa

(2) kelajuannya ke segala arah

(3) merupakan gelombang transversal

(4) kelajuannya sama dengan kelajuan cahaya

Berikut pernyataan yang benar adalah:

a. (1), (2), (3) d. (2), (3), (4)

b. (1), (2), (3), dan (4) e. (2), (4)

c. (1), (3), (4)

34

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

5. Perhatikan daftar gelombang elektromagnetik berikut!
(1) inframerah (3) sinar-X
(2) cahaya tampak (4) gelombang mikro

urutan dari energi paling besar sampai energi paling kecil adalah....
a. (1) – (2) - (3) – (4) d. (3) – (2) – (1) – (4)
b. (2) – (4) – (3) - (1) e. (4) – (1) – (3) – (2)
c. (3) – (2) – (1) – (4)

6. Sinar ultraviolet tidak digunakan dalam ....
a. pemandu pendaratan pesawat
b. diagnosa penyakit
c. pengawet makanan
d. memeriksa keaslian tanda tangan
e. menganalisis struktur kristal

7. 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 d. ultraviolet
b. gelombang mikro e. cahaya tampak
c. sinar gamma

8. Salah satu sifat sinar-X adalah....
a. berfrekuensi kecil
b. dapat dibelokan oleh medan magnet
c. tidak dapat mengionkan gas
d. dapat mengitamkan film
e. tidak dapat menembus benda

35

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

9. Gelombang radar adalah gelombang elektromagnetik yang dapat
digunakan untuk....
a. mengenal unsur-unsur suatu benda
b. mencari jejak suatu benda
c. memasak makanan dengan cepat
d. membunuh sel kanker
e. mensterilkan peralatan kedokteran

10. Gelombang elektromagnetik yang mempunyai daerah frekuensi (1016 –
1020) Hz dan digunakan untuk teknologi kedokteran adalah....
a. gelombang radio d. sinar ultraviolet
b. sinar e. inframerah
c. sinar x

B. Essai
Jawablah pertanyaan dibawah ini dengan benar dan jelas!
1. Apa dasar kesimpulan Maxwell bahwa cahaya adalah gelombang
elektromagnetik?
2. Jelaskan urutan spektrum gelombang elektromagnetik dari frekuensi
terbesar ke frekuensi terkecil!
3. Sebutkan 2 contoh aplikasi sinar inframerah dalam bidang teknologi
industri!
4. Jelaskanlah frekuensi dan panjang gelombang pada spektrum sinar tampak!
5. Jelaskanlah contoh aplikasi radar dalam kehidupan sehari-hari!

36

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

DAFTAR PUSTAKA

Muhammad Farchani Rosyid, dkk. 2019. Kajian Konsep Fisika Untuk Kelas XII
SMA dan MA. Solo: PT Tiga Serangkai Pustaka Mandiri.

Subagya, Hari. 2016. Konsep dan Penerapan Fisika SMA/MA Kelas XII. Jakarta:
PT Bumi Aksara.

37

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

PROFIL PENULIS

Nama : Priska Akvila Jemina

NIM : 2017005004

Prodi : Pendidikan Fisika

Fakultas : Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas

SarjanawiyataTamansiswa Yogyakarta

Alamat Asal : Manggarai Timur, Flores, NTT

Alamat Sekarang : Jln. Soga 23 Tahunan, Umbulharjo

NO. HP/ WA : 081338556377

Email : [email protected]

38

E-LKPD RADIASI ELEKTROMAGNETIK
DENGAN MODEL PROBLRM BASED
LEARNING

e-lkpd
problem based learning
radiasi elektromagnetik


Click to View FlipBook Version
Previous Book
ANNUAL REPORT 2019
Next Book
BUKU PENGURUSAN SKS 2021