Gelombang Sederhana

Secara umum, gelombang dapat ditulis secara matematis dengan persamaan:


Nilai negatif (-) digunakan jika gelombang berasal dari kiri titik P (gelombang merambat ke kanan).
Nilai positif (+) digunakan jika gelombang berasal dari kanan titik P (gelombang merambat ke kiri).

Jika sumber gelombang telah bergetar sebanyak satu kali, gelombang tersebut telah memiliki jarak dalam merambat. Karena terdapat frekuensi getaran setiap sekon, maka persamaan kecepatan rambat gelombang adalah:


Sedangkan persamaan frekuensi gelombang adalah sebagai berikut:


Maka kecepatan rambat gelombang dapat ditulis dengan persamaan:

Sudut Fase Gelombang

Sudut fase gelombang adalah sudut yang telah ditempuh benda mencapai titik P. Persamaan sudut fase gelombang ditulis sebagai berikut.

Fase dan Beda Fase Gelombang

Jumlah putaran yang telah dilakukan atau sejauh mana titik menjalar dinyatakan dengan fase. Persamaan fase gelombang adalah sebagai berikut.


Sedangkan beda fase adalah apabila pada tali terdapat dua buah titik, maka beda fasenya adalah jarak antara dua titik tersebut. Persamaan beda fase gelombang adalah sebagai berikut.

Sifat Gelombang

Untuk memahami gelombang, kita perlu mengenali sifat-sifatnya terlebih dahulu, seperti dijelaskan di bawah ini:

Dispersi Gelombang

Dispersi gelombang adalah perubahan bentuk gelombang ketika merambat melalui satu medium. Medium yang dilewati ketika gelombang tidak bergantung pada panjang maupun frekuensi gelombang disebut medium dispersif.

Pemantulan Gelombang

Ketika gelombang menabrak penghalang atau berada pada ujung dari medium rambatnya, sebagian gelombang akan dipantulkan. Sudut yang dibentuk gelombang datang terhadap permukaan pantulan sama dengan sudut yang dibuat oleh gelombang pantulnya, sesuai dengan hukum pemantulan.

Sudut datang dijelaskan sebagai sudut yang dibuat oleh gelombang datang terhadap garis tegak lurus permukaan pantul. Sementara itu, sudut pantul adalah sudut yang dibentuk gelombang yang telah dipantulkan. Hukum pemantulan ini berlaku untuk semua jenis gelombang.

Pembiasan Gelombang

Gelombang yang melewati dua medium yang berbeda, sebagian akan dipantulkan sementara sebagian lainnya akan diteruskan. Pembelokan berkas gelombang yang diteruskan dikenal dengan istilah pembiasan atau refraksi.

Salah satu contohnya adalah ketika kita memasukkan pensil ke dalam gelas berisi air dan pensil tersebut terlihat seakan-akan patah.

Interferensi Gelombang

Interferensi atau penggabungan gelombang terjadi ketika dua gelombang koheren bertemu. Interferensi gelombang dapat dilihat pada riak air di permukaan. Ketika terdapat dua sumber gelombang di permukaan air, muka gelombang tersebut akan bertemu dan membentuk pola interferensi.

Polarisasi Gelombang

Polarisasi merujuk pada arah getaran gelombang yang dapat diserap. Polarisasi gelombang terdiri dari polarisasi vertikal dan horizontal.

Polarisasi vertikal dapat kita lihat dengan menggerakkan tali dari atas ke bawah. Sementara itu, polarisasi horizontal bisa kita amati dengan menggerakkan tali ke kanan dan kiri.

Efek Doppler

Jika suatu sumber gelombang dan penerimanya bergerak relatif satu sama lain, frekuensi yang dideteksi penerima tidak sama dengan frekuensi sumber.

Ketika keduanya bergerak saling mendekati, frekuensi yang terdeteksi akan lebih besar daripada frekuensi sumber. Peristiwa ini disebut dengan efek Doppler. Efek Doppler salah satunya dimanfaatkan radar polisi untuk mengukur kelajuan mobil.

Jenis Gelombang

Dalam kenyataannya pengklasifikasian gelombang sangat beragam, ada yang menurut arah rambatnya, medium perambatannya, menurut dimensi penyebaran rambatannya dan lain-lain. Namun yang akan dibahas pada kali ini hanya dua pengklasifikasiaan gelombang yaitu menurut arah perambatannya dan kebutuhan medium perambatannya.