microwave
microwave
microwave oven yaitu oven yang memakai
microwave (gelombang mikro) untuk memasak makanan. sebetulnya gelombang ini yaitu gelombang radio,
namun panjang gelombangnya lebih kecil dari gelombang radio biasa. Panjang
gelombangnya termasuk ultra-short (sangat pendek) sehingga dinamakan juga mikro.
Dari sinilah lahir istilah microwave.
Gelombang ini tidak bisa dilihat mata sebab panjang gelombangnya
(walaupun sangat kecil dibanding gelombang radio) jauh lebih besar dari panjang
gelombang cahaya (di luar spektrum sinar tampak). Keduanya sama-sama ada
dalam spektrum gelombang elektromagnetik Panjang gelombang
cahaya ratarata antara 400-700 nm (1 nm = 10-9 m); sedang kisaran panjang
gelombang mikro sekitar 1-30 cm (1 cm = 10-2 m). menandakan bahwa panjang gelombang berbanding terbalik
dengan frekuensi (semakin kecil panjang gelombang, semakin besar frekuensinya).
Radio Sebagai Nenek Moyang Microwave
Bentuk awal radio lebih dikenal sebagai ‘wireless telegraphy’ (telegrafi
tanpa kabel). Istilah ini didapat sebab pada masa itu (sekitar tahun 1900-an)
masyarakat menganggap bahwa radio yaitu suatu bentuk penyempurnaan dari
telegraf. Teknologi ini dipakai untuk mengirim pesan dari suatu lokasi ke
lokasi lain (point-to-point). Saat ini kita lebih mengenalnya sebagai radio
telephony (bentuk telepon tanpa kabel) dan radio broadcasting (transmisi dari
suatu stasiun pemancar ke berbagai tempat di dunia).
pemakaian teknologi point-to-point dan radio broadcasting semakin
lama semakin luas. namun pemakaian gelombang radio yang termasuk long
waves ini menbisakan suatu masalah. Semakin banyak stasiun radio yang
beroperasi, semakin besar kemungkinan terjadinya interferensi gelombang. Untuk
menghindari ini, masing-masing stasiun radio diberikan frekuensi khusus untuk
menyiarkan programnya. namun lama-kelamaan terjadi overcrowding seiring
dengan semakin bertambahnya stasiun radio yang memancarkan siarannya.
Ini mendorong para investor untuk memperbesar jangkuannya.
perusahaan besar mencoba memakai wireless telephony
untuk hubungan internasional antara Amerika Serikat dan Eropa. Saat melakukan
penelitian untuk proyek-proyek besar itulah, mereka menemukan bahwa untuk
jangkauan luas diperlukan gelombang yang lebih pendek dari gelombang radio yang biasa mereka gunakan. Gelombang yang lebih pendek juga
memungkinkan berkurangnya masalah overcrowding dan memberi kesempatan
bagi pemakaian frekuensi yang sama untuk area yang letaknya berjauhan
tanpa terjadi interferensi (sebab gelombangnya semakin melemah sesudah
beberapa ratus kilometer). Gelombang ini kemudian dikenal sebagai gelombang
medium (medium waves). Salah satu contohnya yaitu gelombang radio AM. Dipersenjatai dengan berbagai peralatan yang canggih, para peneliti
menemukan bahwa gelombang yang lebih pendek lagi mampu berkeliaran ke
seluruh dunia secara lebih baik lagi. Short waves atau gelombang pendek ini
memiliki panjang gelombang sekitar 10-100 m. Frekuensinya sekitar 3-30 MHz.
Gelombang ini memungkinkan transmisi dari suatu lokasi ke lokasi lain yang
berada di belahan dunia lain, hanya dengan memakai sumber tenaga beberapa
Watt saja berdasar penemuan ini, peneliti-peneliti jadi semakin penasaran. Apa
ya yang bakal didapatkan jika mereka bisa memakai gelombang yang bahkan
lebih pendek lagi dari short waves ini? Itu kan berarti gelombangnya lebih pendek
dari 10 m dan frekuensinya lebih tinggi dari 30 MHz! Dimulailah percobaan percobaan untuk menbisakan ultra-short waves atau microwaves.
The Physicists’ War Menandai Lahirnya Teknologi Microwave
Perang Dunia II dikenal juga sebagai The Physicists’ War sebab saat
itulah terjadi perlombaan antara para fisikawan untuk menelurkan teknologi
paling canggih yang bisa dipakai untuk memenangkan perang. Satu teknologi
yang menjadi pusat semua penemuan di masa itu yaitu teknologi Microwave.
Mengapa microwave? sebab microwave membuka jalan bagi lahirnya RADAR.
Cara kerja radar yaitu dengan mengirimkan gelombang elektromagnetik
menuju sasaran/target. Waktu yang diperlukan gelombang untuk mencapai
sasaran dan kemudian memantul kembali ke pemancarnya bisa memberikan
informasi tentang lokasi (jarak) obyek yang diamati itu. Satu hal terpenting yang
menjadi kunci sukses radar yaitu kemampuannya untuk ‘melihat’ dalam gelap.
Tidak peduli siang atau malam, radar bisa dengan mudah mengidentifikasi suatu
obyek, mulai dari lokasinya, gerak-geriknya, bentuknya, sampai temperaturnya.
Teknologi radar menjadi sarana penting untuk keperluan navigasi di malam hari,
di dalam air (kapal selam), dan di saat cuaca buruk. ‘Mata’ yang dipakai untuk
‘melihat’ dalam gelap ini yaitu microwave.
pemakaian teknologi ini semakin berkembang di dunia militer, bahkan
sesudah perang berakhir. Peluru kendali dan bom dilengkapi dengan teknologi radar sebagai alat kendalinya. Jaringan mata-mata internasional juga
memanfaatkannya untuk berkomunikasi melalui satelit. Kini pemakaiannya yang
paling luas di militer yaitu dalam teknologi Global Positioning System (GPS).
GPS yang kita kenal dalam kehidupan sehari-hari hanya yaitu sebagian
kecil aplikasi teknologinya di dunia militer.
Microwave di Sekitar Kita
pemakaian microwave yang paling akrab dengan kita tentunya
microwave oven. sebetulnya sewaktu kita memakai telepon seluler, kita memakai
microwave. Siaran televisi dari area-area terpencil bisa dilakukan dengan
juga microwave. Data-data komputer juga dikirimkan melalui gelombang
mikro ini. Jadi, tidak cuma microwave oven saja!
Microwave oven sendiri bisa bekerja begitu cepat dan efisien sebab
gelombang elektromagnetiknya menembus makanan dan mengeksitasi molekul molekul air dan lemak secara merata (tidak cuma permukaannya saja).
Gelombang pada frekuensi 2.500 MHz (2,5 GHz) ini diserap oleh air, lemak, dan
gula. Saat diserap, atom tereksitasi dan menghasilkan panas. Proses ini tidak
memerlukan konduksi panas seperti di oven biasa. sebab itulah prosesnya bisa
dilakukan sangat cepat. Hebatnya lagi, gelombang mikro pada frekuensi ini tidak
diserap oleh bahan-bahan gelas, keramik, dan sebagian jenis plastik. Bahan logam
bahkan memantulkan gelombang ini. Ini memberi kesan microwave oven yaitu
oven pintar yang bisa memilih untuk memasak hanya makanannya saja, bukan
wadahnya. Di dunia kesehatan, microwave juga memegang peranan penting. Karakteristik yang dimanfaatkan yaitu kemampuannya untuk menghasilkan
energi panas. Hampir semua pemakaian microwave dalam dunia kesehatan
berkaitan dengan pemanasan suatu jaringan tubuh. Prinsipnya mirip dengan
microwave oven. Untuk menghancurkan tumor yang bersarang dalam tubuh,
gelombang mikro diarahkan pada lokasi tumor (lokasinya bisa ditentukan
memakai gelombang mikro juga, dengan prinsip yang sama seperti teknologi
radar). Cairan tumor menyerap gelombang mikro sehingga terjadi eksitasi atom.
Panas yang dihasilkannya bisa menghancurkan jaringan tumor itu secara
tepat (tanpa melukai jaringan yang sehat). Proses ini tidak memerlukan
pembedahan dan tidak sakit sama sekali.pemakaian yang lebih dahsyat lagi yaitu dalam dunia astronomi. Semua
benda yang memancarkan gelombang mikro bisa diamati dan dipelajari
karakteristiknya. Semua yang memiliki temperatur di atas 0 K (-273o
C atau 0mutlak) pasti memancarkan gelombang mikro. Semakin tinggi temperaturnya
semakin kuat gelombangnya. Ini berarti kita bisa mempelajari semua yang ada di
jagad raya, termasuk lapisan atmosfer, ozon, planet-planet, dan bintang. Kita juga
bisa memantau perubahan cuaca bumi dengan gelombang mikro ini.
Alat penerima gelombang mikro yang paling sensitif yaitu radiometer.
Jika radiometer diarahkan ke langit, alat ini bisa berfungsi sebagai radiotelescope
(teleskop yang menangkap transmisi gelombang radio). Dua radiotelescope yang
paling besar yaitu Arecibo di Puerto Rico dan Very Long Baseline Array (VLBA)
di New Mexico. Keduanya sangat terkenal dan pernah membintangi film Contact
(Jodie Foster) sebagai alat penerima gelombang mikro yang ditransmisikan oleh
makhluk luar angkasa!
