Jenis Gelombang dan Sifat-sifatnya

Jenis Gelombang dan Sifat-sifatnya – Gelombang didefinisikan sebagai getaran yang merambat melalui medium/perantara. Medium gelombang dapat berupa zat padat, cair, dan gas, misalnya tali, slinki, air, dan udara. Dalam perambatannya, gelombang membawa energi. Energi gelombang air laut sangat terasa bila kita berdiri di tepi pantai, berupa dorongan gelombang pada kaki kita.


Gelombang dapat dikelompokkan berdasarkan sifat-sifat fisisnya, yaitu :

1. Berdasarkan arah getarannya, gelombang dapat dibedakan menjadi dua, yakni gelombang longitudinal dan gelombang transversal.
  • Gelombang longitudinal, yaitu gelombang yang arah getarannya berimpit dengan arah rambatannya, misalnya gelombang bunyi.
  • Gelombang transversal, yaitu gelombang yang arah getarannya tegak lurus dengan arah rambatannya, misalnya gelombang pada tali dan gelombang cahaya.
2. Berdasarkan amplitudonya, gelombang dapat dibedakan menjadi dua, yakni gelombang berjalan dan gelombang diam/berdiri.
  • Gelombang berjalan, yaitu gelombang yang amplitudonya tetap pada setiap titik yang dilalui gelombang, misalnya gelombang pada tali.
  • Gelombang diam/berdiri, yaitu gelombang yang amplitudonya berubah, misalnya gelombang pada senar gitar yang dipetik.
3. Berdasarkan zat perantara atau medium rambatannyagelombang dibedakan menjadi dua, yakni gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik.
  • Gelombang mekanik, yaitu gelombang yang dalam perambatannya memerlukan medium, misalnya gelombang air, gelombang pada tali, dan gelombang bunyi.
  • Gelombang elektromagnetik yaitu gelombang yang dalam perambatannya tanpa memerlukan medium, misalnya gelombang cahaya.
Pada prinsipnya gelombang adalah rambatan dari energi getaran. Semua gelombang mekanik maupun gelombang elektromagnetik mempunyai sifat-sifat yang sama yaitu dapat dipantulkan (refleksi), dapat dibiaskan (refraksi), dapat saling berinterferensi (memadukan), dan mengalami difraksi (pelenturan), dispersi, dan polarisasi.

Untuk mempelajari sifat pada gelombang dapat dilakukan kegiatan percobaan mengamati gelombang yang terjadi di permukaan air dengan menggunakan tangki riak atau tangki gelombang (ripple tank). Pada dasarnya tangki riak terdiri atas tangki air yang dasarnya terbuat dari kaca, motor listrik sebagai sumber getar yang diletakkan di atas papan penggetar dan akan menggetarkan papan penggetar yang berupa plat/keping untuk pembangkit gelombang lurus dan pembangkit berbentuk bola kecil untuk membangkitkan gelombang lingkaran. Sebuah lampu diletakkan di atas tangki riak untuk menyinari permukaan logam. Di bawah tangki riak diletakkan kertas putih untuk mengamati bentuk gelombang pada permukaan air. Puncak dan dasar gelombang akan terlihat pada kertas putih (layar) berupa garis gelap dan terang.

Sebelum membicarakan sifat gelombang, akan kita bahas mengenai pengertian front gelombang atau muka gelombang dan sinar gelombang. Apabila kita menggunakan keping getar, maka pada permukaan air akan kita lihat garis lurus yang bergerak ke tepi dan jika kita menggunakan bola sebagai penggetarnya, maka pada permukaan timbul lingkaran-lingkaran yang bergerak ke tepi. Sekumpulan garis-garis atau lingkaranlingkaran itu yang dinamakan front gelombang atau muka gelombang. Jadi muka gelombang didefinisikan sebagai tempat sekumpulan titik yang mempunyai fase yang sama pada gelombang. Muka gelombang dapat berbentuk garis lurus atau lingkaran.

Muka gelombang lurus
Muka gelombang lurus

Muka gelombang lingkaran
Muka gelombang lingkaran

Tempat kedudukkan titik yang mempunyai fase yang sama mempunyai jarak 1λ, 2λ, 3λ …, dan seterusnya, sehingga jarak antarfront gelombang yang saling berdekatan sebesar 1λ seperti ditunjukkan dalam gambar. Setiap gelombang merambat menurut arah tertentu. Arah rambatan gelombang disebut sinar gelombang. Sinar gelombang arahnya selalu tegak lurus muka gelombang.

Pada dasarnya gelombang memiliki sifat dapat dipantulkan, dibiaskan, diiterferensi dan difraksi. Untuk masalah sifat-sifat gelombang akan lebih jauh dijelaskan pada pembahasan berikutnya.