Elektromagnetik memiliki peran penting yang saat ini dimanfaatkan oleh manusia dalam berbagai bidang teknologi seperti komunikasi informasi dan medis. Gelombang mikro adalah gelombang elektromagnetik yang dapat digunakan untuk memasak dengan menggunakan alat yanhg juga disebut microwave. Gelombang mikro pada dasarnya merupakan gelombang radio frekuensi sangat tinggi, dan dibuat oleh berbagai jenis pemancar. Di ponsel, gelombang ini dibuat oleh chip pemancar dan antena, dalam oven microwave gelombang ini dibuat oleh “magnetron“. Panjang gelombang ini biasanya beberapa sentimeter. Bintang termasuk matahari di sistem tata surya kita juga memancarkan gelombang mikro. Apa itu Gelombang Mikro? Gelombang mikro adalah bentuk radiasi “elektromagnetik“; yaitu gelombang energi listrik dan magnet yang bergerak bersama melalui ruang. Radiasi elektromagnetik mencakup spektrum yang luas dari gelombang radio yang sangat panjang hingga sinar gamma yang sangat pendek. Mata manusia hanya dapat mendeteksi sebagian kecil dari spektrum ini yang disebut cahaya tampak. Cahaya tampak, gelombang mikro, dan radiasi frekuensi radio RF adalah bentuk radiasi non-pengion. Radiasi non-pengion tidak memiliki energi yang cukup untuk menjatuhkan elektron dari atom. Sinar-X adalah salah satu bentuk radiasi pengion. Paparan radiasi pengion dapat mengubah atom dan molekul dan menyebabkan kerusakan sel dalam bahan organik. Baca Juga Gelombang Radio – Pengertian, Jenis, Fungsi dan Contoh Gelombang mikro adalah jenis radiasi elektromagnetik, seperti gelombang radio, radiasi ultraviolet, sinar-X X-rays dan sinar gamma. Gelombang mikro memiliki berbagai aplikasi, termasuk komunikasi, radar dan paling dikenal oleh kebanyakan orang, memasak. Radiasi elektromagnetik ditransmisikan dalam gelombang atau partikel pada panjang gelombang dan frekuensi yang berbeda. Rentang panjang gelombang yang luas ini dikenal sebagai spektrum elektromagnetik spektrum EM. Spektrum umumnya dibagi menjadi tujuh wilayah dalam urutan penurunan panjang gelombang dan peningkatan energi dan frekuensi. Gelombang mikro berada dalam kisaran spektrum EM antara radio dan cahaya inframerah. Baca Juga Gelombang Elektromagnetik – Pengertian, Macam Spektrum dan Contoh Manfaat Sejarah Singkat Gelombang Mikro James Clerk Maxwell, dengan menggunakan “persamaan Maxwell”-nya yang terkenal, memprediksi keberadaan gelombang elektromagnetik tak kasat mata, di mana gelombang mikro merupakan bagiannya, pada tahun 1865. Eksperimen yang dilakukan Hertz Pada tahun 1888, Heinrich Hertz menjadi orang pertama yang mendemonstrasikan keberadaan gelombang semacam itu dengan membangun peralatan yang menghasilkan dan mendeteksi gelombang mikro di wilayah frekuensi ultra tinggi. Hertz menyadari bahwa hasil eksperimennya memvalidasi prediksi Maxwell, tetapi dia tidak melihat aplikasi praktis untuk gelombang tak kasat mata ini. Pekerjaan selanjutnya oleh orang lain mengarah pada penemuan komunikasi nirkabel, berdasarkan gelombang mikro. Kontributor untuk pekerjaan ini termasuk Nikola Tesla, Guglielmo Marconi, Samuel Morse, Sir William Thomson kemudian Lord Kelvin, Oliver Heaviside, Lord Rayleigh, dan Oliver Lodge. Sifat Gelombang Mikro Gelombang mikro didefinisikan sebagai radiasi elektromagnetik dengan frekuensi berkisar antara 300 MHz hingga 300 GHz sedangkan panjang gelombang berkisar antara 1 mm hingga sekitar 30 cm. Radiasi gelombang mikro biasanya disebut sebagai gelombang mikro yang berada di antara radiasi infra merah dan gelombang radio dalam spektrum elektromagnetik. Beberapa sifat gelombang mikro adalah sebagai berikut Permukaan logam memantulkan gelombang mikro. Gelombang mikro dengan panjang gelombang tertentu melewati atmosfer bumi dan dapat berguna dalam mentransmisikan informasi ke dan dari satelit di dalam makanan terpengaruh oleh gelombang mikro, yang menyebabkan air memanas, sehingga kita dapat memanfaatkannya untuk memasak gelombang mikro dipengaruhi oleh efek gelombang seperti refraksi, refleksi, interferensi, dan mikro dapat menembus kaca dan plastik. Inilah alasan mengapa kita menggunakan wadah plastik atau kaca dalam oven microwave dan bukan wadah logam karena logam memantulkan gelombang mikro. Kegunaan Gelombang Mikro Gelombang mikro digunakan untuk mendeteksi mobil yang melaju kencang dan untuk mengirim komunikasi telepon dan televisi. Industri menggunakan gelombang mikro untuk mengeringkan dan mengawetkan kayu lapis, untuk pengawetan karet dan resin, untuk membuat roti dan donat, dan untuk memasak keripik kentang. Tetapi penggunaan Aplikasi Gelombang Mikro yang paling umum digunakan konsumen adalah dalam oven gelombang mikro. Oven gelombang mikro merupakan salah satu pemanfaatan gelombang mikro dalam bidang makanan. Gelombang mikro memiliki tiga karakteristik yang memungkinkannya digunakan dalam memasak gelombang mikro dipantulkan oleh logam; melewati kaca, kertas, plastik, dan bahan serupa; dan diserap oleh makanan. Karakteristik Gelombang Mikro Gelombang mikro memiliki frekuensi mulai dari sekitar 1 miliar siklus per detik, atau 1 gigahertz GHz, hingga sekitar 300 gigahertz dan panjang gelombang sekitar 30 sentimeter 12 inci hingga 1 milimeter 0,04 inci, menurut Encyclopedia Britannica. Wilayah ini selanjutnya dibagi menjadi beberapa pita, dengan sebutan seperti L, S, C, X dan K, menurut buku Ginger Butcher “Tour of the Electromagnetic Spectrum.” Baca Juga Inframerah – Pengertian, Sejarah, Manfaat, Kegunaan dan Contoh Fungsi Macam Jenis Fungsi Gelombang Radio dan Mikro 1. Sinyal Ponsel Sebagai sebuah contoh saat menelpon suara pemanggil dikodekan dalam gelombang mikro dengan mengubah frekuensi gelombang yang disebut modulasi frekuensi FM. Gelombang mikro yang dikodekan dikirim ke menara sel melewati udara. Dari menara sel, gelombang berjalan ke pusat switching. Dari sana, diteruskan ke menara sel lain dan dari menara ke penerima yang dipanggil. Receiver mengubah gelombang mikro yang dikodekan kembali ke suara. Kekurangan gelombang mikro dapat terganggu oleh bangunan dan penghalang lainnya, sehingga menara seluler harus ditempatkan tinggi di atas tanah untuk mencegah gangguan sinyal telepon seluler. 2. Radar Gelombang mikro sebagian besar digunakan untuk sistem komunikasi titik-ke-titik untuk menyampaikan semua jenis informasi, termasuk suara, data, dan video dalam format analog dan digital, menurut Komisi Komunikasi Federal FCC. Gelombang ini juga digunakan untuk kontrol pengawasan dan akuisisi data SCADA untuk mesin jarak jauh, switchs, dan sinyal. Aplikasi penting lainnya dari gelombang mikro adalah radar. Kata “radar” awalnya merupakan akronim untuk RAdio Detection And Ranging. Sebelum Perang Dunia II, insinyur radio Inggris menemukan bahwa gelombang radio panjang gelombang pendek dapat dipantulkan dari objek yang jauh seperti kapal dan pesawat terbang, dan sinyal kembali dapat dideteksi dengan antena arah yang sangat sensitif sehingga keberadaan dan lokasi objek tersebut dapat ditentukan. Penggunaan istilah “radar” telah menjadi sangat umum sehingga sekarang menjadi kata tersendiri, dan dapat merujuk pada sistem yang menggunakan gelombang mikro atau gelombang radio. 3. Memasak Gelombang mikro menembus objek dan menyebabkan molekul air dan lemak pada objek tersebut bergetar bergesek, yang membuat zat menjadi panas. Molekul yang terdapat pada makanan menyerap gelombang yang menyebabkan molekul didalam makanan tersebut bergetar yang mengubah energi menjadi panas. Jadi kita bisa menggunakan microwave untuk memasak banyak jenis makanan. Namun makanan yang mengandung sedikit air dan lemak tidak akan begitu berpengaruh jika dimasak menggunakan microwave. Baca Juga Cahaya Tampak – Pengertian, Gelombang dan Contoh Macam Spektrum Bahaya Gelombang Mikro Paparan gelombang mikro dalam tingkat yang signifikan dalam waktu lama diketahui menyebabkan “katarak” di mata manusia, yang merupakan pengaburan lensa dan mencegah melihat dengan jelas. Jadi, jangan biasakan menempelkan wajah ke microwave pintu oven untuk melihat apakah makanan sudah siap. Walaupun tentu gelombang mikro pada oven microwave tidak dipancarkan keluar. Orang yang bekerja di dek kapal induk memakai pakaian khusus yang memantulkan gelombang mikro, untuk menghindari terpengaruh oleh unit radar yang kuat di pesawat militer modern. Tapi itu untuk menjaga dari radar yang kuat – bukan ponsel atau wifi. Beberapa penelitian di masa lalu telah menunjukkan bahwa dosis kecil gelombang mikro dari ponsel dapat mempengaruhi bagian otak, dan umumnya kita memegang pemancar tepat di kepala. Penelitian lain tidak meyakinkan, meskipun ada perasaan bahwa kita rentan dengan pengaruh gelombang mikro dan beberapa orang mengklaim mengalami dampak yang mempengaruhi kesehatan fisik. Baca Juga Ultraviolet – Pengertian, Macam, Contoh Dampak dan Manfaat Oven Microwave Gambar gelombang mikro pada microwave 1. Sejarah Oven Microwave Salah satu kegunaan microwave yang paling umum adalah untuk memanaskan makanan dengan cepat. Oven microwave dimungkinkan karena gelombang mikro dapat digunakan untuk membuat suatu objek dapat memanas. Penemuan fenomena ini murni kebetulan. Dalam bukunya, ” They All Laughed… From the Light Bulbs to Lasers The Fascinating Stories Behind the Great Inventions That Have Changed Our Lives” HarperCollins, 1992. Penulis Ira Flatow menceritakan kisah penemuan microwave oven “Tak lama setelah Perang Dunia II, Percy L. Spencer, seorang jenius elektronik dan pahlawan perang, sedang mengunjungi salah satu laboratoriumnya di Perusahaan Raytheon. Spencer berhenti di depan magnetron, tabung listrik yang menggerakkan radar. Tiba-tiba dia memperhatikan bahwa sebatang permen di sakunya mulai meleleh.” Penyelidikan lebih lanjut membawanya untuk membuat gelombang pertama popcorn microwave serta telur pertama yang meledak. Oven microwave pertama cukup besar dan mahal, tetapi sejak itu menjadi sangat terjangkau sehingga menjadi umum di rumah-rumah di seluruh dunia. Sistem pemanas microwave juga digunakan dalam sejumlah aplikasi industri, termasuk pengolahan makanan, bahan kimia dan bahan dalam operasi batch dan kontinyu. 2. Cara Kerja Oven Microwave Oven microwave bekerja dengan melewatkan radiasi gelombang mikro, biasanya pada frekuensi 2450 MHz panjang gelombang 12,24 cm, melalui makanan. Detail lebih dalam mengenai penyerapan gelombang mikro pada molekul air yang menyebabkan makanan memanas kita perlu memahami medan listrik. Molekul air seperti magnet yang bermuatan positif dan negatif, gelombang mikro juga bermuatan positif dan negatif. Saat gelombang mikro mengenai molekul air, molekul tersebut berusaha menyelaraskan sesuai dengan medan gelombang. Karena gelombang mikro sebenarnya adalah gelombang bermuatan positif dan negatif yang secara terus-menerus bergerak kira-kira 2,5 miliar kali per detik dalam kasus gelombang mikro. Ini dikombinasikan dengan molekul air mencoba menyelaraskan diri dengan medan yang berubah yang menyebabkan getaran pada molekul, getaran berarti gesekan, gesekan berarti panas. Jadi sekarang kita paham oven microwave dan bagaimana cara kerjanya dalam memanaskan makanan. Baca Juga Sinar X – Pengertian, Radiasi dan Contoh Kegunaan Pertanyaan Seputar Microwave Transmisi gelombang mikro Seberapa Panas Suhu yang dapat didapat dari Microwave? Secara umum, sebagian besar makanan yang dimasak ke microwave dapat mencapai suhu maksimum sekitar 212°F 100 °C. Ini adalah suhu maksimum yang dapat digunakan microwave untuk memanaskan makanan. Mengapa jawaban pertanyaan tentang berapa suhu tertinggi yang dapat dicapai microwave dengan suhu tertinggi yang dapat dicapai makanan dalam microwave. Ini karena suhu microwave tidak diukur seperti oven biasa. Tidak seperti oven biasa, microwave tidak memiliki elemen pemanas dan karena itu tidak menghasilkan panas sendiri, melainkan objek microwave yang memanas, bukan gelombang mikro. Sebagai gantinya, pertanyaannya seharusnya “Berapa suhu tertinggi yang dapat dicapai benda dalam microwave?“ Oven microwave memanaskan makanan dengan menembus makanan melalui gelombang radio frekuensi tinggi. Ketika gelombang ini bersentuhan dengan makanan, itu menyebabkan molekul air di dalam makanan bergetar dan bergesekan satu sama lain. Gesekan ini menciptakan panas, dan dengan demikian oven microwave memanaskan makanan dengan menggunakan molekul air yang ada di dalam makanan itu sendiri. Objek microwave akan terus memanas sampai microwave dimatikan atau sampai objek mencapai suhu tertinggi yang bisa mereka dapatkan. Karena benda yang berbeda memiliki sifat termal, suhu tertinggi yang dapat dicapai setiap benda bervariasi. Tetapi karena kita biasanya menggunakan makanan dalam oven microwave kita, dan sebagian besar makanan mengandung air, kita dapat mengasumsikan bahwa titik didih air 100 °C atau 212°F adalah suhu tertinggi yang dapat dicapai makanan dalam gelombang microwave. Ketika makanan dipanaskan sampai titik didihnya, semua molekul air di dalam makanan telah tereksitasi sehingga tidak akan dipanaskan lebih jauh. Baca Juga Sinar Gamma – Pengertian, Sejarah, Kegunaan dan Bahaya Sumber Referensi