Gelombang (Getaran yang Merambat)

Gelombang adalah fenomena fisika ketika energi merambat melalui suatu medium tanpa partikel medium bergerak secara permanen — partikel hanya bergerak bolak-balik sementara energi berpindah dari satu tempat ke tempat lain.

Jenis Gelombang Berdasarkan Medium Perantaranya

Gelombang mekanik membutuhkan medium (padat, cair, gas) untuk merambat, contohnya gelombang suara dan gelombang air. Gelombang elektromagnetik tidak membutuhkan medium dan dapat merambat melalui ruang hampa, contohnya gelombang cahaya dan gelombang radio.

Jenis Gelombang Berdasarkan Arah Getaran

Karakteristik Gelombang Transversal

Arah getaran partikel tegak lurus terhadap arah rambat gelombang, contohnya gelombang air, cahaya, dan tali/senar gitar yang digetarkan. Karakteristiknya meliputi amplitudo (jarak maksimum dari posisi keseimbangan), panjang gelombang λ (jarak antara dua puncak berturut-turut), dan frekuensi (mempengaruhi warna cahaya atau tinggi nada). Kecepatan rambatnya dipengaruhi tegangan dan massa per satuan panjang medium.

Karakteristik Gelombang Longitudinal

Arah getaran sejajar dengan arah rambat gelombang, terdiri dari kompresi (partikel merapat) dan rarefaksi (partikel merenggang); gelombang suara adalah contoh utamanya. Panjang gelombang diukur antar pusat kompresi/rarefaksi berturut-turut; kecepatan rambat dipengaruhi kepadatan dan elastisitas medium — di udara sekitar 343 m/s pada 20°C.

Korelasi Antara Kecepatan Rambat Gelombang dengan Frekuensi dan Panjang Gelombang

Frekuensi f = n/t, periode T = 1/f, dan kecepatan rambat gelombang v = f × λ. Dengan mengetahui dua dari tiga variabel (kecepatan, frekuensi, panjang gelombang), variabel ketiga dapat dihitung.

Pemantulan Gelombang

Pemantulan terjadi ketika gelombang bertemu batas yang tidak dapat dilaluinya sehingga dipantulkan kembali, mengikuti hukum pemantulan (sudut datang = sudut pantul). Pada bunyi disebut echo, digunakan dalam sonar; pada cahaya digunakan pada cermin dan teleskop — penting untuk pengukuran kedalaman laut dan desain akustik ruangan.