Penjelasan mengenai Intensitas Gelombang Elektromagnetik

Intensitas gelombang elektromagnetik atau laju energi yang dipindahkan melalui gelombang elektromagnetik disebut pointing (lambang S). Secara vektor, pointing didefinisikan sebagai:

( 1 )

Arah S adalah searah dengan arah perambatan gelombang elektromagnetik, dan dinyatakan dalam satuan W/m². Karena E dengan B saling tegak lurus (sin 90^o = 1), sesuai dengan persamaan gelombang bidang elektromagnetik, maka secara skalar persamaan rapat energi magnetik (u_m) dapat ditulis menjadi:

( 2 )

Baca : Penjelasan mengenai Rapat Energi Listrik Magnetik(persamaan 3)

Untuk cos (kx – ω t) = 1, nilai persamaan ( 2 ) adalah maksimum, yaitu :

Sementara itu, untuk cos² (kx – ω t) = 0, nilai persamaan ( 2 ) adalah minimum, yaitu S min = 0. Dengan demikian, nilai intensitas rata-rata adalah:

( 3 )

Rapat energi sesaat karena medan listrik (u_e ) dinyatakan dengan u_e = 1/2 ε₀ E², dan rapat energi sesaat medan magnet ( u_m ) dinyatakan u_m = B²/2μ₀ .Dengan menggunakan hubungan

c = E/B

dan

maka persamman di atas menjadi :

maka,

( 4 )

Persamaan ( 4 ) menunjukkan bahwa energi gelombang elektromagnetik terdiri atas energi medan listrik dan energi medan magnetik. Rapat energi sesaat total (u) dari gelombang elektromagnetik adalah jumlah rapat energi medan listrik dan medan magnetik. Jumlah rapat energi medan listrik dan medan magnetik merupakan rapat energi total gelombang elektromagnetik (u).

( 5 )

Perbandingan E/B = c. Sedangkan nilai cos² (kx – w t ) = 1/2. Maka diperoleh rapar energu total rata-rata adalah :

( 6 )

Bandingkan dengan laju rata-rata, S

( 7 )

Sehingga persamaan ( 3 ) dapat ditulis menjadi :

Jadi, laju rata-rata per m³ yang dipindahkan melalui gelombang elektromagnetik sama dengan rapat energi rata- rata dikalikan dengan cepat rambat cahaya.