Hubungan Frekuensi Dengan Energi

informasitips.com – Biasanya, kedua istilah tersebut, frekuensi dan energi, tidak dibahas dalam satu rangkaian pembahasan. Frekuensi lebih banyak dikaitkan dengan gelombang atau vibrasi, sedangkan energi jarang sekali dikaitkan dengan gelombang atau vibrasi. Padahal, antara frekuensi dan energi memiliki hubungan yang secara apik dijabarkan oleh teori Max Planck melalui formulanya, E = h.v, dimana E adalah energi dan v adalah frekuensi, sedangkan h adalah konstanta Planck.

Sebelum melangkah lebih jauh mengenai hubungan frekuensi dan energi, maka terlebih dahulu perlu kita ketahui pengertian dari keduanya. Frekuensi adalah banyaknya gelombang yang melewati satu titik tertentu dalam satuan waktu, misal: 10 Hz, berarti dalam 1 detik ada 10 gelombang yang melewati suatu titik tertentu. Sementara energi adalah sesuatu yang ditransfer pada suatu objek agar terjadi kerja pada objek tersebut, atau dengan kata lain energi lah yang menyebabkan segala sesuatu itu terjadi.

Hubungan Energi dan Frekuensi

Max Planck menyatakan bahwa besarnya energi cahaya berbanding lurus dengan frekuensinya. Planck memformulasikan pernyataannya dengan rumus berikut:

E = h v ……… (persamaan 1)

Dimana: E = Energi (J); h = konstanta Planck (6,63 x 10^-34) J/s; v = frekuensi (Hz atau 1/s)

10^-34 = 10 pangkat minus 34

Persamaan di atas dapat digunakan untuk menghitung energi dari suatu partikel cahaya (foton) atau radiasi elektromagnetik atau untuk menghitung energi dari gelombang elektromagnetik. Jika cahaya dianggap sebagai gelombang elektromagnetik, maka dia akan memiliki panjang gelombang dengan frekuensi tertentu. Kaitan antara panjang gelombang dengan frekuensi cahaya dirumuskan dengan persamaan berikut:

c = λ f ……… (persamaan 2)

Dimana: c = kecepatan cahaya (3 x 10^8 m/s); λ = panjang gelombang (nm); f = frekuensi (1/s atau Hz)

Dari dua persamaan di atas, maka energi dari suatu gelombang cahaya bisa diketahui. Sebagai contoh, suatu cahaya hijau yang memiliki panjang gelombang (λ) 525 nm akan membawa energi sebesar 3,78 x 10^-19 J per foton, berikut cara perhitungannya:

Sebelum menghitung besarnya energi, terlebih dahulu nilai frekuensi harus diketahui dengan menggunakan (persamaan 2) di atas, yaitu c = λ f

λ = 525 nm = 5,25 x 10^-11 m; dan c = 3 x 10^8 m/s

Maka, nilai frekuensinya = 5,71 x 10^14 Hz atau 1/s

Selanjutnya, energi dihitung dengan menggunakan (persamaan 1) di atas (E = h v)

E = (6,63 x 10^-34) x (5,71 x 10^14) = 3,78 x 10^-19 Joule per foton

Warna, Frekuensi, dan Energi

Dari penjelasan di atas dapat Kita lihat bahwa warna hijau memiliki frekuensi yang berarti secara otomatis juga memiliki energi. Bukan hanya warna hijau, warna-warna yang lain juga memiliki frekuensi dan energi. Untuk lebih jelasnya mari Kita lihat gambar di bawah ini:

Frekuensi Energi dan Warna

Dari gambar di atas dapat Kita ketahui bahwa warna dengan frekuensi terendah adalah warna merah dan warna frekuensi tertinggi adalah warna violet. Di antara warna merah dan violet terdapat warna oranye hingga indigo dengan frekuensi yang semakin tinggi dan panjang gelombang yang semakin pendek. Jika warna memiliki energi tertentu, maka tentu kehadiran warna bisa memberikan pengaruh tersendiri bagi manusia yang berada di sekitarnya.

Sebagai contoh, warna merah dan oranye kerap dianggap sebagai warna yang dapat meningkatkan selera makan, oleh sebab itu kedua warna tersebut sering digunakan sebagai warna suatu restoran atau warna interior ruang makan.

Frekuensi Energi Warna Merah

Frekuensi Energi Oranye

Hal itu disebabkan oleh rendahnya energi yang dimiliki oleh warna merah dan oranye, sehingga saat seseorang berada di sekitar warna itu maka dia akan turut merasa bahwa energi di dirinya juga rendah, oleh karenanya harus di-recharge dengan cara mengonsumsi makanan, saat itulah selera makannya akan meningkat. Sebaliknya, warna biru yang memiliki energi lebih tinggi sering dianggap sebagai warna yang dapat menekan selera makan seseorang.

Dari contoh informasi di atas Kita bisa melihat hubungan yang jelas antara frekuensi dan energi, semakin tinggi frekuensi suatu gelombang maka akan semakin tinggi pula energinya. Dengan demikian, wajar kiranya jika gelombang dianggap sebagai suatu sarana dalam mentransfer atau memindahkan energi melalui suatu medium tanpa memindahkan materi.

Hubungan Amplitudo Gelombang dengan Energi

Selain ditentukan oleh frekuensi, besarnya energi yang dipindahkan oleh gelombang juga bisa dilihat dari amplitudo (titik tertinggi) yang dimiliki oleh gelombang itu. Pada frekuensi yang sama, gelombang dengan amplitudo yang lebih tinggi memiliki energi yang lebih besar untuk ditransfer dibandingkan dengan gelombang dengan amplitudo yang lebih rendah. Besarnya energi yang ditransfer oleh suatu gelombang akan berbanding lurus dengan kuadrat amplitudonya, artinya jika amplitudo suatu gelombang meningkat 3 kali lipat, maka energi yang dibawa oleh gelombang itu akan meningkat sebesar 9 kali lipat (atau 3^2 kalinya).

Bagikan artikel:

Rekomendasi

Tinggalkan Balasan

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>