Kimia Anorganik

ASAL MULA TEORI ATOM NIELS BOHR
Salah satu kelemahan model atom Rutherfod adalah bahwa model tersebut tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak tersedot dan jatuh ke inti atom. Menurut hukum fisika klasik, gerakan elektron mengitari inti akan disertai pemancaran energi berupa radiasi elektromagnet. Jika demikian, maka energi elektron akan terus-menerus berkurang sehingga lintasannya akan berbentuk spiral dan akhirnya jatuh ke inti atom. Kelemahan tersebut kemudian dapat dijelaskan oleh Niels Bohr. Unuk dapat memahami dengan baik teori Niels Bohr, kita akan membahas sedikit tentang spektrum unsur, yaitu sifat unsur yang menjadi dasar kajian Niels Bohr.
SPEKTRUM UNSUR
Sinar matahari dapat diuraikan oleh prisma menjadi suatu spektrum kontinu, yaitu spekrum yang mengandung semua panjang gelombang secara sinambung. Dilain pihak, sinar yang dihasilkan oleh gas yang berpijar hanya terdiri atas beberapa panjang gelombang (garis warna) sehingga disebut spektrum diskontinu atau spektum garis. Spektrum dari gas hidrogen, sebagai contoh, hanya mengandung beberapa garis warna secara terputus-putus, yaitu ungu, biru, dan merah.Untuk menjelaskan berbagai sifat radiasi elektromagnet, Max Planck mengajukan teori kuantum yang pada dasarnya merupakan gagasan tentang partikel gelombang. Menurut Max Planck radiasi elektromagnet bersifat diskrit, terdiri atas partikel kecil (kuanta) atau partikel. Einstein menamai partikel radiasi tersebut dengan foton. Setiap foton mempunyai energi tertentu yang bergantung pada frekuensi atau panjang gelombangnya:
E = h × f atau E = h × c/λ
Keterangan:
E = energi radiasi
h = tetapan Planck = 6,63 x 10-34 J det
Jadi, energi radiasi berbanding terbalik dengan panjang gelombangnya, makin besar panjang gelombang makin kecil energi. Di antara sinar tampak, sinar ungu mempunyai energi terbesar, sedangan sinar merah mempunyai energi terkecil.
TEORI ATOM NIELS BOHR
Bagaimanakah atom menghasilkan spektrum garis? Pada tahun 1914, Niels Bohr dapat menjelaskan spektrum garis dengan menggunakan teori kunatum Max Planck. Menurut Niels Bohr, spektrum garis menunjukkan bahwa elektron dalam atom hanya dapat berada pada tingkat energi tertentu. Pemancaran radiasi terjadi pada saat elektron berpindah dari satu tingkat energi lebih tinggi ke tingkat energi lebih rendah. Sebaliknya, perpindahan elektron dari lintasan dengan tingkat energi lebih rendah ke tingkat energi lebih tinggi disertai penyerapan energi
Model atom menurut Niels Bohr mirip sistem tata surya dengan matahari sebagi inti atom dan planet menggambarkan elektron yang beredar mengitari inti. Niels Bohr berhasil menjelaskan gagasannya dengan menggunakan atom hidrogen sebagai model. Selengkapnya model atom menurut Niels Bohr adalah sebagai berikut:
Dalam atom terdapat lintasan stationer dengan tingkat energi tertentu tempat elektron dapat beredar mengitari inti tanpa disertai pemancaran atau penyerapan energi. Lintasan itu, yang juga disebut kulit atom, adalah orbit berbentuk lingkaran dengan jari-jari tertentu. Tiap lintasan ditandai dengan satu bilangan bulat yang disebut bilangan kuantum utama (n), mulai dari 1, 2, 3, 4, dan seterusnya yang dinyatakan dengan lambang K, L, M, N, dan seterusnya.
Lintasan pertama, harga n = 1, disebut kulit K.
Linasan kedua, harga n = 2, disebut kulit L, dan seterusnya.
Makin besar haga n (makin jauh dari inti) makin besar energi elektron yang mengorbit pada kulit itu.
Pada keadaan normal (tanpa pengaruh luar), elektron menempati tingkat energi terendah. Keadaan seperti itu disebut tingkat dasar (ground state). Jika atom mendapat radiasi maka elektron akan menyerap frekuensi tertentu kemudian meloncat ke tingkat energi lebih tinggi. Perpindahan elektron ke tingkat energi lebih tinggi membuat atom berada pada keadaan yang tidak stabil, yang disebut keadaan terseksitasi. Keadaan tereksitasi tidak berlangsung lama, elektron akan segera kembali ke tingkat energi lebih rendah disertai pemancaran energi berupa radiasi elektromagnet. Energi radiasi yang dipancarkan sama dengan selisih tingkat energi akhir dengan tingkat energi awal. Dengan demikian dapat dijelaskan mengapa spektrum atom merupakan spektrum garis.
KELEMAHAN TEORI ATOM NIELS BOHR
Walaupun Niels Bohr berhasil menjelaskan spektrum gas hidrogen dan spesi lain berelektron tunggal, seperti He+ dan Li+, model tersebut tidak dapat menjelaskan spektrum atom atau ion berelektron banyak. Segera setelah Niels Bohr mengajukan teori atomnya, gagasan tentang partikel radiasi yang dikemukakan oleh Max Planck sudah sangat terkenal. Louis de Broglie, seorang ahli fisika dari Perancis memikirkan hal sebaliknya dan pada tahun 1923 mengajukan hipotesis tentang gelombang materi. Menurut Louis de Broglie, gerakan partikel yang bergerak dengan kecepatan cahaya, seperti gerakan elektron mengitari inti atom, mempunyai sifat gelombang. Hipotesis Louis de Broglie ini kemudian terbukti benar ketika C. Davidson dan L. H. Germer di Amerika Serikat, serta G. P. Thomson di Inggris menemukan bahwa elektron memberi sifat difraksi sama seperti sinar X. Sifat gelombang dari elektron ini kemudian digunakan pada mikroskop elektron
Fakta bahwa elektron mempunyai sifat gelombang, mengundang koreksi terhadap model atom Niels Bohr. Jika gerakan elektron menyerupai gerakan gelombang maka lintasannya tidak mungkin berbentuk lingkarang dengan jari-jari tertentu. Yang dapat dikatakan adalah kebolehjadian menemukan elektron pada daerah tertentu di sekitar inti atom. Pendapat ini dikuatkan oleh Werner Heisenberg dengan azas ketidak pastiannya yang mengatakan bahwa metode eksperimen apapun yang digunakan, tidak akan dapat menentukan posisi sekaligus energi elektron secara pasti. Daerah dalam ruang di sekitar inti dengan kebolehjadian menemukan elektron disebut orbital.
Pada tahun 1926, Erwin Schrodinger, seorang ahli fisika dari Austria berhasil merumuskan persamaan gelombang untuk menggambarkan bentuk dan tingkat energi orbital. Model atom yang dikemukakan oleh Erwin Schrodinger ini disebut model atom mekanika kuantum atau model atom mutakhir dan merupakan model atom yang diterima hingga dewasa ini. Model atom mekanika kuantum mempunyai persamaan dengan model atom Bohr dalam hal adanya tingkat energi. Perbedaan dari kedua model terletak pada bentuk lintasan elektron. Bohr menggambarkan linasan berupa lingkaran dengan jari-jari tertentu, sedangkan model mekanika kuantum berupa orbital.
GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

Spektrum elektromagnetik adalah rentang semua radiasi elektromagnetik yang mungkin. Spektrum elektromagnetik dapat dijelaskan dalam panjang gelombang, frekuensi, atau tenaga per foton. Panjang gelombang dikalikan dengan frekuensi ialah kecepatan cahaya. Spektrum elektromagnetik dapat dibagi dalam beberapa daerah yang terentang dari sinar gamma gelombang pendek berenergi tinggi sampai pada gelombang mikro dan gelombang radio dengan panjang gelombang sangat panjang. Pembagian ini sebenarnya tidak begitu tegas dan tumbuh dari penggunaan praktis yang secara historis berasal dari berbagai macam metode deteksi. Biasanya dalam mendeskripsikan energi spektrum elektromagnetik dinyatakan dalam elektronvolt untuk foton berenergi tinggi (di atas 100 eV), dalam panjang gelombang untuk energi menengah, dan dalam frekuensi untuk energi rendah (λ ≥ 0,5 mm). Istilah "spektrum optik" juga masih digunakan secara luas dalam merujuk spektrum elektromagnetik, walaupun sebenarnya hanya mencakup sebagian rentang panjang gelombang saja (320 - 700 nm).
Terjadinya Gelombang Elektromagnetik Faraday menyatakan bahwa perubahan medan magnetik menyebabkan muatan listrik mengalir dalam loop kawat atau ekuivalen dengan bangkitnya medan listrik. Maxwell mengusulkan proses kebalikan bahwa suatu perubahan medan listrik akan membangkitkan medan magnetik. Inti teori Maxwell mengenai gelombang elektromagnetik adalah: Perubahan medan listrik dapat menghasilkan medan magnet. Cahaya termasuk gelombang elektromagnetik. Cepat rambat gelombang elektromagnetik (c) tergantung dari permitivitas (ε) dan permeabilitas (µ) zat. Jika perubahan medan magnetiknya sinusoida maka dibangkitkan medan listrik yang juga berubah secara sinusoida. Selanjutnya perubahan medan listrik secara sinusoida ini membangkitkan medan magnetik yang berubah secara sinusoida. Demikian seterusnya terjadi proses berantai pembentukan medan listrik dan medan magnetik yang merambat kesegala arah.

Merambatnya medan listrik dan medan magnetik ke segala arah inilah yang disebut gelombang elektromagnetik. Radiasi elektromagnetik adalah kombinasi medan listrik dan medan magnet yang berosilasi dan merambat lewat ruang dan membawa energi dari satu tempat ke tempat yang lain. Cahaya tampak adalah salah satu bentuk radiasi elektromagnetik. Gelombang elektromagnetik ditemukan oleh Heinrich Hertz. Setiap muatan listrik yang memiliki percepatan memancarkan radiasi elektromagnetik. Waktu kawat (atau penghantar seperti antena) menghantarkan arus bolak-balik, radiasi elektromagnetik dirambatkan pada frekuensi yang sama dengan arus listrik. Bergantung pada situasi, gelombang elektromagnetik dapat bersifat seperti gelombang atau seperti partikel. Sebagai gelombang, dicirikan oleh kecepatan (kecepatan cahaya), panjang gelombang, dan frekuensi. Jika dipertimbangkan sebagai partikel, mereka diketahui sebagai foton, dan masing-masing mempunyai energi berhubungan dengan frekuensi gelombang ditunjukan oleh hubungan Planck:
E = h . ν
di mana: E adalah energi foton,
h ialah konstanta Planck = 6.626 × 10 −34 J•s, dan
ν adalah frekuensi gelombang.
Einstein kemudian memperbarui rumus ini menjadi Ephoton = hν. Perhitungan Cepat Rambat Gelombang Eletromagnetik Persamaan yang barhasilkan diturunkan maxwell untuk menghitung cepat rambat gelombang elektromagnetik dalam vakum c adalah: Dengan :
c = cepat rambat gelombang elektromagnetik (m/s)
µ0 = permeabilitas vakum = 4π x 10-7 Wb A-1 m-1
ε0 = permitivitas vakum = 8,85418 x 10-12 C2 N-1 m-2
Jika nilai µ0 dan ε0 dimasukkan ke rumus di atas maka dihasilkan nilai c = 3 x 108 m/s. 4. Persaman dasar gelombang rumus kecepatan cahaya :
v = λ . f
Dimana λ adalah panjang gelombang, f adalah frekuensi, v adalah kecepatan cahaya. Jika cahaya bergerak di dalam vakum, jadi v = c, c = kecepatan cahaya jadi : c = λ . f.
Sumber gelombang elektromagnetik
1. Osilasi listrik.
2. Sinar matahari → menghasilkan sinar infra merah.
3. Lampu merkuri → menghasilkan ultra violet.
4. Penembakan elektron dalam tabung hampa pada keping logam → menghasilkan sinar X (digunakan untuk rontgen).
5. Inti atom yang tidak stabil → menghasilkan sinar gamma.
Sifat-sifat gelombang elektromagnetik.
1. Perubahan medan listrik dan medan magnetik terjadi pada saat yang bersamaan.
2. Arah medan listrik dan medan magnetik saling tegak lurus dan keduanya tegak lurus terhadap arah rambat gelombang.
3. Gelombang elektromagnetik merupakan gelombang tranversal.
4. Gelombang elektromagnetik mengalami peristiwa pemantulan, pembiasan, interferensi dan difraksi. Juga dapat mengalami polarisasi karena termasuk gelombang transversal.
5. Besar medan listrik dan medan magnetik berbanding lurus satu sama lain.
6. Cepat rambat gelombang elektromagnetik hanya bergantung pada sifat-sifat listrik dan magnetik medium yang ditempuhnya.
7. Tidak disimpangkan dalam medan listrik maupun medan magnetik karena gelombang elektromagnetik tidak memiliki muatan listrik.
Spektrum gelombang elektromagnetik Spektrum elektromagnetik dibagi dalam berbagai klasifikasi antara lain: Low Frekuensi (LF), Medium Frekuensi (MF), High Frekuensi (HF), Very High Frekuensi (VHF), Ultra High Frekuensi (UHF), Super High Frekuensi (SHF), EHF, THF. Dimana untuk frekuensi dari 10 Khz – 10 Ghz merupakan batas yangdapat dilewati oleh gelombang radio, microwave, infra red ,dan ultraviolet. Kemajuan teknologi telah mewujudkan beberapa media rangkaian yang melakukan proses transmisi data tanpa menggunakan wire atau lebih dikenal "wireless trasnmission". Media tersebut adalah Spektrum Elektromagnetik (Electromagnetic Spectrum), Pemindahan Radio (Radio Transmission), Pemindahan Gelombang Mikro (Microwave Transmission), Pemindahan Gelombang Ringan (Lightwave Transmission), dan Gelombang Infra Merah serta Milimeter (Infrared and Milimeter Waves). Setelah melebihi batas tersebut hanya dapat dilewati oleh sinar-x dan sinar gamma. Gelombang elektrogmagnetik dapat merambat dalam udara bebas, atmosfere bumi, dan ruang hampa udara. Dengan memasang sebuah antena yang sesuai pada litar elektrik, gelombang elektromagnetik disebarkan dan dapat diterima pada jarak tertentu.
Melalui teknologi terkini, bit-bit data ditransmisikan melalui gelombang elektromagnetik berdasar frekuensi yang digunakan. Semakin kecil lebar frekuensi yang digunakan maka proses pemindahan data dapat dilakukan dengan lebih baik. Pemindahan data melalui gelombang radio sering digunakan. Di samping itu, penyebaran media dalam bangunan akan lebih mudah dilakukan dengan menggunakan gelombang radio. Kelebihan penggunaan gelombang radio terletak kepada kemapmpuannya melalui jarak yang sangat jauh. Gelombang radio disebar dan diterima tanpa menetapkan lokasi penyebaran atau penerimaan. Dengan itu, penyaluran data dapat dilakukan pada lokasi manapun.
Salah satu media wireless yang efektif ialah Gelombang Mikro yang kini digunakan secara luas dalam sistem komunikasi telepon jarak jauh, telepon selular, saluran televisi dan banyak lagi. Proses pemasangan media hanya memerlukan suatu kawasan untuk mendirikan sebuah bangunan sebagai pusat pemancar gelombang mikro. Dari pusat pemancar ini, gelombang akan disalurkan kepada pengguna yang berada di sekitar perluasan media. Penggunaan media ini juga tidak memerlukan biaya yang banyak. Pemindahan Gelombang lightwave lebih mudah dipasang daripada media pemindahan gelombang mikro. Media pemindahan gelombang rlightwave menawarkan skema jalur asas (bandwidth) yang lebih tinggi dan biaya adalah lebih mahal. Melalui pemindahan gelombang lightwave, pemindahan data akan sangat baik ketika cuaca cerah Selain daripada media-media yang telah dijelaskan di atas, satu lagi media wireless yangsering digunakan ialah Gelombang Infra Merah dan Milimeter.
Gelombang Infra Merah dan Milimeter digunakan sebagai saluran komunikasi jarak dekat seperti penggunaan alat jarak jauh (remote control) bagi televisi, radio dan sebagainya. Kemudahan media gelombang infra merah dan milimeter ini seing digunakan dalam sebuah Local Area Network (LAN). Dengan pemasangan pemancar dan penerima gelombang infra merah penyambungan komputer dalam sebuah LAN dilakukan tanpa menyambung secara fisik terhadap komputer-komputer. Pengguna tidak memerlukan 'plug in' untuk pelaksanaan. Kelebihan media gelombang jenis ini adalah mudah untuk dipasang dan harganya yang rendah. Band ELF, SLF, ULF, dan VLF bertumpuk dengan spektrum AF, sekitar 20–20,000 Hz. Namun, suara disalurkan oleh kompresi atmosferik dan pengembangan, dan bukan oleh energi elektromagnetik.
Penghubung listrik didesain untuk bekerja pada frekuensi radio yang dikenal sebagai Penghubung RF. RF juga merupakan nama dari penghubung audio/video standar, yang juga disebut BNC (Bayonet Neill-Concelman). Gelombang Radio Radio energi adalah bentuk level energi elektromagnetik terendah, dengan kisaran panjang gelombang dari ribuan kilometer sampai kurang dari satu meter. Penggunaan paling banyak adalah komunikasi, untuk meneliti luar angkasa dan sistem radar. Radar berguna untuk mempelajari pola cuaca, badai, membuat peta 3D permukaan bumi, mengukur curah hujan, pergerakan es di daerah kutub dan memonitor lingkungan. Panjang gelombang radar berkisar antara 0.8 – 100 cm. Berdasarkan lebar frekuensinya, gelombang radio di bagi menjadi lima kelompok, yaitu :
Panjang Lebar frekuensi Low LF 30 kHz – 300 kHz
Medium (MF) 300 kHz – 30 MHz
High (HF) 3 MHZ – 30 MHz
Very high (VHF) gelombang tertentu
Long wave
Media Transmisi Non Fisik Terestrial adalah media transmisi dalam bentuk gelombang radio yang perambatannya tidak jauh atau seolah-olah sejajar dengan bumi (tidak termasuk transmisi satelit). Pemakaian gelombang radio sebagai media transmisi biasanya ditentukan berdasarkan frekuensi/panjang gelombang. Frekuensi adalah banyaknya getaran yang melewati titik tertentu dalam suatu interval waktu yang berlainan. Satuan frekuensi disebut : Hertz sesuai penemu gelombang elektromagnetik : Heinrich Hertz ( Jerman). Jenis Frekuensi:
Middle Frekuensi (MF) : 300 – 3.000 KHz
High Frekuensi (HF) : 3 – 30 MHz
Very High Frekeunsi (VHF) : 30 - 300 MHz
Ultra High Frekuensi (UHF) : 300 – 3.000 MHz
Super High Frekuensi (SFH) : 3 – 30 GHz
Extremely High Frekuensi (EHF) : 30 – 300 GHz
Besaran masing-masing jenis frekeunsi radio disebut Spektrum Frekuensi. Radio MF (Middle Frekuensi) disebut dengan radio dengan panjang gelombang sedang. Banyak digunakan dalam radio siaran swasta niaga HF (High Frekuensi) disebut sistem radio gelombang pendek, yang banyak dipakai untuk hubungan ke tempat yang jauh/ terpencil. VHF dan UHF disebut sistem gelombang sangat pendek, banyak digunakan untuk kepentingan hubungan jarak dekat. SHF dan EHF disebut dengan sistem gelombang mikro. Di Indonesia dipakai oleh Telkom untuk terestrial dan satelit Sistem Transmisi Radio HF. Gelombang Radio HF biasanya digunakan untuk hubungan jarak jauh misalnya hubungan antar pulau. Dengan sistem ini satu saluraan dapat digunakan untuk 4 percakapan sekaligus tanpa saling mengganggu. Gelombang radio HF merambat melalui udara dan kemudian dipantulkan kembali ke bumi melalui lapisan ionosfer. Jarak dua terminal bisa mencapai lebih dari 1500 Km untuk satu hop. Sistem ini daya jangkauannya sangat jauh tetapi membutuhkan daya pancar yang kuat sehingga dibutuhkan sumberdaya listrik yang banyak. Oleh karena itu biasanya tidak beroperasi 24 jam.
Sistem Radio Transmisi VHF/UHF, Sistem VHF bekerja pada frekuensi 30 – 300 MHz, dan untuk UHF dengan frekuensi 300 – 3000 MHz. Sistem VHF ini berhubungan dengan cara line of sight (saling bercermin), artinya kedua tempat dimaksud harus saling melihat sesamanya tanpa ada penghalang. Sistem UHF mempunyai kapasitas salur yang lebih besar dibanding VHF. Di negara kita sistem ini dipakai untuk menghubungkan Surabaya dengan Banjarmasin melalui jalur tropocaster. Disebut tropocaster karena pancaran gelombangnya dipancarkan oleh saluran troposfer (atmosfer terbawah bumi kita). Sistem Radio Transmisi SHF, sistem ini biasa disebut juga sistem Gelombang Mikro (Microwave). Disebut gelombang mikro karena menggunakan panjang gelombang yang sangat pendek. Sistem ini hanya menjangkau 50–70 Km, sehingga diperlukan repeater-repeater untuk menghubungkannya. Contoh: Terminal Gelombang Mikro Jakarta - Medan dengan jarak 2.300 Km memerlukan repeater sebanyak 56 buah. Di Indonesia dikenal memiliki Sistem Gelombang Mikro Nusantara, yang meliputi : Gelombang Mikro Trans Sumatera, Gelombang Mikro Jawa–Bali, Gelombang Mikro Indonesia bagian Timur.
Kelebihan dan Kekurangan Gelombang Radio HF:
Kelebihan, dapat menjangkau jarak yang jauh. Dapat melewati laut, gurun, tandus, hutan belantara, dapat melintasi daerah rawan. Kapasitas lebih besar dibanding saluran fisik
Kekurangan, tidak dapat beroperasi selama 24 jam. Mudah terganggu oleh keadaan cuaca, kualitas percakapan kurang bisa diandalkan, kapasitas kecil.
Kelebihan dan Kekurangan Gelombang Mikro:
Kelebihan, kemampuan salur yang besar dibanding HF, keandalan tinggi tidak terpengaruh oleh cuaca, memungkinkan disalurkannya percakapan SLJJ, Fleksibilitas Tinggi Repeater dapat dikendalikan tidak perlu dijaga oleh tenaga teknis.
Kekurangan, jarak jangkau lebih pendek dibanding HF, membutuhkan saluran repeater yang banyak, lokasi repeater sering terpencil dan sukar dicapai, membutuhkan penelitian site yang tepat lama dan sukar, perambatan gelombangnya mudah terpengaruh oleh gunung.
Ada 2 macam cara membawa gelombang bunyi:
1. Modulasi Amplitudo (AM), Amplitudo gelombang radio disesuaikan dengan frekuensi gelombang bunyi dengan frekuensi tetap.
2. Modulasi Frekuensi (FM), Frekuensi gelombang radio disesuaikan dengan frekuensi gelombang bunyi dengan amplitudo tetap.
Sistem FM lebih unggul daripada AM karena FM dapat mengurangi desau akibat kelistrikan diudara, walaupun jangkauannya terbatas sekali. Gelombang mikro (microwave) adalah gelombang elektromagnetik dengan frekuensi super tinggi (Super High Frequency, SHF), yaitu diatas 3 GHz (3x109 Hz). Panjang gelombang radiasi microwave berkisar antara 0.3 – 300 cm. Penggunaannya terutama dalam bidang komunikasi dan pengiriman informasi melalui ruang terbuka, dan memasak. Energi elektromagnetik atmosfer bumi untuk mengukur penguapan, kandungan air di awan, dan intensitas hujan. Jika gelombang mikro diserap oleh sebuah benda, akan muncul efek pemanasan pada benda tersebut. Jika makanan menyerap radiasi gelombang mikro, makanan menjadi panas dan masak dalam waktu singkat. Proses inilah yang dimanfaatkan dalam oven microwave. Gelombang mikro juga dimanfaatkan pada RADAR (Radio Detection and Ranging). RADAR digunakan untuk mencari dan menentukan jejak suatu benda dengan gelombang mikro dengan frekuensi sekitar 1010 Hz.

SINAR INFRAMERAH
Inframerah adalah radiasi elektromagnetik dari panjang gelombang lebih panjang dari cahaya tampak, tetapi lebih pendek dari radiasi gelombang radio. Namanya berarti "bawah merah" (dari bahasa Latin infra, "bawah"), merah merupakan warna dari cahaya tampak dengan gelombang terpanjang. Radiasi inframerah memiliki jangkauan tiga "order" dan memiliki panjang gelombang antara 700 nm dan 1 mm. Sinar inframerah memiliki rentang frekuensi 1011-1014 Hz atau daerah panjang gelombang 10-4 cm – 10-1 cm. Sinar ini dibangkitkan oleh getaran elektron dalam molekul karena benda dipanaskan. Pemanfaatan antara lain: terapi fisik (physical therapy), fotografi inframerah untuk keperluan pemetaan sumber alam, dan diagnosa penyakit. Radiasi infrared (IR) bisa dipancarkan dari sebuah obyek ataupun dipantulkan dari se buah permukaan.
Pancaran infrared dideteksi sebagai energi panas dan disebut thermal infrared. Energi yang dipantulkan hampir sama dengan energi sinar nampak dan disebut dengan reflected IR atau near IR karena posisinya pada spektrum elektromagnetik berada di dekat sinar nampak. Panjang gelombang radiasi infrared berkisar antara 0.7 – 300 _m, dengan spesifikasi: near IR atau reflected IR: 0.7 – 3 _m, dan thermal IR: 3 –15 _m.

CAHAYA TAMPAK
Cahaya tampak (sering disebut cahaya) adalah radiasi gelombang elektromagnetik yang dapat dideteksi oleh mata manusia. Berdasarkan dari urutan frekuensi terkecil, ia memiliki cahaya Merah, Jingga, Kuning, Hijau , Biru, Nila dan Ungu ( Me Ji Ku Hi Bi Ni U). Sedangkan dilihat dari kisaran panjang gelombang yaitu dari ungu – merah. Posisi sinar tampak pada spectrum elektromagnetik adalah di tengah. Tipe energi ini bisa dideteksi oleh mata manusia, film dan detektor elektronik. Panjang gelombang berkisar antara 0.4-0.7 _m. Perbedaan panjang gelombang dalam kisaran ini dideteksi oleh mata manusia dan oleh otak diterjemahkan menjadi warna. Meskipun spektrum optik adalah spektrum yang kontinu sehingga tidak ada batas yang jelas antara satu warna dengan warna lainnya. Ungu: 380–450 nm, Biru: 450–495 nm, Hijau: 495–570 nm, Kuning: 570–590 nm, Jingga: 590–620 nm, Merah: 620–750 nm.

SINAR ULTRAVIOLET
Sinar ultra violet memiliki rentang frekuensi 1015-1016 Hz. Gelombang ini dihasilkan oleh atom dan molekul dalam nyala listrik. Sinar UV diperlukan dalam asimilasi tumbuh-tumbuhan, dan dapat membunuh kuman penyakit. Radiasi ultraungu (sering disingkat UV, dari bahasa Inggris: ultraviolet) adalah radiasi elektromagnetis terhadap panjang gelombang yang lebih pendek dari daerah dengan sinar tampak, namun lebih panjang dari sinar-X yang kecil. Radiasi UV dapat dibagi menjadi hampir UV (panjang gelombang: 380–200 nm) dan UV vakum (200–10 nm). Ketika mempertimbangkan pengaruh radiasi UV terhadap kesehatan manusia dan lingkungan, jarak panjang gelombang sering dibagi lagi kepada UVA (380–315 nm), yang juga disebut "Gelombang Panjang" atau "blacklight"; UVB (315–280 nm), yang juga disebut "Gelombang Medium" (Medium Wave); dan UVC (280-10 nm), juga disebut "Gelombang Pendek" (Short Wave). Istilah ultraviolet berarti "melebihi ungu" (dari bahasa Latin ultra, "melebihi"), sedangkan kata ungu merupakan warna panjang gelombang paling pendek dari cahaya dari sinar tampak. Beberapa hewan, termasuk burung, reptil, dan serangga seperti lebah dapat melihat hingga mencapai "hampir UV". Banyak buah-buahan, bunga dan benih terlihat lebih jelas di latar belakang dalam panjang gelombang UV dibandingkan dengan penglihatan warna manusia.

SINAR-X
Sinar–X memilki rentang frekuensi 1016-1020 Hz. Daya tembus kuat,dapat menembus buku tebal, kayu tebal beberapa sentimeter dan pelat aluminium setebal 1 cm. Sinar–X dihasilkan oleh elektron-elektron yang berada dibagian dalam kulit elektron atom, atau pancaran yang terjadi karena elektron dengan kelajuan besar menumbuk logam. Sinar–X dapat digunakan untuk memotret kedudukan tulang-tulang dalam badan, khususnya untuk menentukan tulang yang patah. Sinar-X atau sinar Rontgen adalah salah satu bentuk dari radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang berkisar antara 10 nanometer ke 100 picometer (mirip dengan frekuensi dalam jangka 30 PHz to 60 EHz). Sinar-X umumnya digunakan dalam diagnosis gambar medikal dan Kristalografi sinar-X. Sinar-X adalah bentuk dari radiasi ion dan dapat berbahaya.

SINAR GAMMA
Sinar gamma memiliki rentang frekuensi 1020-1025 Hz. Daya tembus paling besar yaitu dapat menembus pelat timbal atau pelat besi setebal beberapa cm. Sinar ini dihasilkan oleh inti radioaktif selama reaksi nuklir tertentu sedang berlangsung. Daya tembusnya yang sangat besar dapat menyebabkan efek yang serius jika diserap oleh jaringan hidup. Dengan pengontrolan, sinar ini digunakan untuk membunuh sel-sel kanker dan mensterilkan peralatan rumah sakit. Sinar gamma (seringkali dinotasikan dengan huruf Yunani gamma, γ) adalah sebuah bentuk berenergi dari radiasi elektromagnetik yang diproduksi oleh radioaktivitas atau proses nuklir atau subatomik lainnya seperti penghancuran elektron-positron. Sinar gamma membentuk spektrum elektromagnetik energi-tertinggi. Penting untuk diingat bahwa tidak ada perbedaan fisikal antara sinar gamma dan sinar X dari energi yang sama. Sinar gamma dan sinar X adalah dua nama untuk radiasi elektromagnetik yang sama, sama seperti sinar matahari dan sinar bulan adalah dua nama untuk cahaya tampak. Namun, gamma dibedakan dengan sinar X oleh asal mereka.
Sinar gamma adalah istilah untuk radiasi elektromagnetik energi-tinggi yang diproduksi oleh transisi energi karena percepatan elektron. Karena beberapa transisi elektron memungkinkan untuk memiliki energi lebih tinggi dari beberapa transisi nuklir, ada penindihan antara apa yang kita sebut sinar gamma energi rendah dan sinar-X energi tinggi. Sinar gamma merupakan sebuah bentuk radiasi mengionisasi; mereka lebih menembus dari radiasi alpha atau beta (keduanya bukan radiasi elektromagnetik), tapi kurang mengionisasi. Perlindungan untuk sinar γ membutuhkan banyak massa. Bahan yang digunakan untuk perisai harus diperhitungkan bahwa sinar gamma diserap lebih banyak oleh bahan dengan nomor atom tinggi dan kepadatan tinggi. Juga, semakin tinggi energi sinar gamma, makin tebal perisai yang dibutuhkan. Bahan untuk menahan sinar gamma biasanya diilustrasikan dengan ketebalan yang dibutuhkan untuk mengurangi intensitas dari sinar gamma setengahnya. Sinar gamma dari fallout nuklir kemungkinan akan menyebabkan jumlah kematian terbesar dalam penggunaan senjata nuklir dalam sebuah perang nuklir. Sebuah perlindungan fallout yang efektif akan mengurangi terkenanya manusia 1000 kali. Sinar gamma memang kurang mengionisasi dari sinar alpha atau beta. Namun, mengurangi bahaya terhadap manusia membutuhkan perlindungan yang lebih tebal. Mereka menghasilkan kerusakan yang mirip dengan yang disebabkan oleh sinar-X, seperti terbakar, kanker, dan mutasi genetika. Dalam hal ionisasi, radiasi gamma berinteraksi dengan bahan melalui tiga proses utama: efek fotoelektrik, penyebaran Compton, dan produksi pasangan.