Pada
gelombang yang merambat di atas permukaan air, air bergerak naik dan
turun pada saat gelombang merambat, tetapi partikel air pada umumnya
tidak ber- gerak maju bersama dengan gelombang. Gelombang seperti ini
disebut gelombang transversal, karena gangguannya tegak lurus
terhadap arah rambat, seperti yang diperlihatkan pada Gambar berikut.
|
Gelombang transversal |
Gelombang
elektromagnetik termasuk jenis gelombang ini, karena medan listrik
dan medan magnet berubah secara periodik dengan arah tegak lurus satu
sama lain. Dan juga tegak lurus terhadap arah rambat.
Pada
gelombang bunyi, udara secara panjang bergantian mengalami perapatan
dan gelombang perenggangan karena adanya pergeseran pada arah gerak.
Gelombang seperti ini disebut gelombang longitudinal.
Rapatan
adalah daerah sepanjang gelombang longitudinal yang memiliki tekanan
dan kerapatan molekul- molekulnya lebih tinggi dibandingkan saat
tidak ada gelombang yang melewati daerah tersebut. Sementara itu,
daerah dengan tekanan dan kerapatan molekul-molekulnya lebih rendah
dibandingkan saat tidak ada gelombang yang melewatinya disebut
renggangan. Gelombang longitudinal ini ditunjukkan oleh Gambar
berikut.
|
Gelombang longitudinal pada slinki. |
Semua
gelombang memindahkan energinya tidak secara permanen melainkan
melalui medium perambatan gelombang tersebut. Gelombang disebut juga
dengan gelombang berjalan atau gelombang merambat disebabkan adanya
perpindahan energi dari satu tempat ke tempat lain karena getaran.
Pada gelombang transversal, misalnya gelombang tali, seperti yang
ditunjukkan Gambar berikut,
|
Gelombang yang merambat pada tali |
Gambar
diatast memperlihatkan gelombang merambat ke kanan sepanjang tali.
Tiap partikel tali berosilasi bolak-balik pada permukaan meja. Tangan
yang berosilasi memindahkan energi ke tali, yang kemudian membawanya
sepanjang tali dan dipindahkan ke ujung lain. Grafik perpindahan
gelombang tali tersebut dapat diamati pada Gambar berikut.
|
Grafik simpangan terhadap kedudukan Gelombang |
Berikut
ini dijelaskan beberapa istilah yang berlaku pada gelombang
transversal, berdasarkan pada Gambar diatas.
Puncak gelombang, yaitu titik-titik tertinggi pada gelombang
(misalnya titik a dan e).
Dasar gelombang, yaitu titik-titik terendah pada gelombang (misalnya
titik c dan g).
Bukit gelombang, yaitu lengkungan o-a-b atau d-e-f.
Lembah gelombang, yaitu lengkungan b-c-d atau f-g-h.
Amplitudo (A), yaitu perpindahan maksimum (misalnya: a'a dan c'c).
Panjang gelombang ( λ ), yaitu jarak antara dua puncak berurutan
(misalnya a-e) atau jarak dua dasar berurutan (c-g).
Periode (T ) yaitu waktu yang diperlukan untuk menempuh a-e atau
c-g.
|
Panjang gelombang pada gelombang longitudinal |
Panjang
gelombang, frekuensi, dan kecepatan gelombang merupakan
besaran-besaran yang berlaku dalam gelombang longitudinal. Panjang
gelombang menunjukkan jarak antara rapatan yang berurutan atau
renggangan yang berurutan. Sementara itu, frekuensi adalah jumlah
tekanan yang melewati satu titik tertentu per sekon. Kecepatan dimana
setiap rapatan tampak bergerak menyatakan kecepatan gelombang, yang
mempunyai bentuk hampir sama dengan kecepatan gelombang transversal
pada tali , yaitu:
v
=
Untuk
perambatan gelombang longitudinal pada batang padat, berlaku:
v
=
dengan
E adalah modulus elastis materi, dan ρ adalah kerapatannya.
Sementara itu, untuk perambatan gelombang longitudinal dalam zat cair
atau gas adalah:
v
=
dengan
B menyatakan Modulus Bulk.