Masyarakat zaman sekarang sebenarnya sangat akrab dengan frekuensi, terutama ketika berbicara tentang smartphone dan internet. Namun, tidak banyak yang tahu pengertian frekuensi dan kaitannya dengan akses internet tersebut. Kita hanya menggunakannya tanpa tahu fungsinya.
Frekuensi mampu menunjukkan berapa besar paket data yang dibawa. Anda bisa mengirim teks, gambar, suara, hingga video dalam internet karena penemuan frekuensi ini. Nah, berikut ini pengertian dasar frekuensi, jenis-jenisnya, hingga cara menghitungnya.
Contents
Pengertian Frekuensi
Dalam pengertian secara luas, frekuensi diartikan sebagai sebuah aktivitas yang dilakukan dalam satu satuan waktu tertentu. Contohnya jika Anda makan tiga kali sehari, maka bisa dikatakan bahwa frekuensi makan Anda selama sehari adalah tiga kali.
Dalam ilmu fisika, frekuensi merupakan sebagai jumlah getaran dalam satu detik. Satuan frekuensi ini adalah Hertz atau Hz. Satuan ini diambil dari nama seorang ilmuwan fisika yang berkontribusi besar dalam perkembangan gelombang elektromagnetik, yaitu Heinrich Rudolf Hertz.
Hertz adalah seorang fisikawan dari Jerman yang sangat berjasa dengan perkembangan dunia modern saat ini. Salah satu penemuannya yang terkenal dan menjadikan namanya digunakan sebagai satuan frekuensi adalah electric charge jump.
Penemuan itu bahkan baru bisa mulai diaplikasikan pada saat ini, yaitu pengisian daya tanpa kabel.
Berbagai produk lainnya yang sangat erat kaitannya dengan frekuensi ini berupa produk-produk radio, TV, smartphone, CT Scan, dan berbagai bidang lainnya yang sangat canggih.
Jenis-jenis Frekuensi di Ilmu Fisika
Banyaknya bidang aplikasi dari frekuensi yang kita ketahui saat ini ternyata tidak lepas dari dua jenis frekuensi saja, yaitu frekuensi radio, dan frekuensi audio. Berikut penjelasannya:
1. Frekuensi Radio
Frekuensi radio ini merupakan spektrum elektromagnetik yang disebarkan melalui antena dan berbagai media elektronik lainnya. Dalam kehidupan sehari-hari Anda bisa melihat produknya secara fisik dalam radio, televisi, smartphone, satelit, dan lain sebagainya.
Spectrum radio yang ditemukan saat ini sangat luas. Penggunaannya pun disesuaikan dengan rentang frekuensi tertentu. Contohnya untuk radio AM menggunakan frekuensi antara 30 KHz hingga 3.000 KHz. Sedangkan untuk radio FM mulai dari 30 MHz hingga 300 MHz.
Penggunaan satelit juga menggunakan frekuensi yang berada pada rentang 3 GHz hingga 30 GHz. Masih banyak lagi rentang frekuensi yang digunakan pada bidang aplikasi tertentu. Semua itu dikelola dan diatur standarnya oleh International Telecommunication Union (ITU).
Adanya aturan tersebut untuk menghindari tabrakan penggunaan frekuensi antara satu antena dengan yang lain, sehingga tidak ada gangguan yang terjadi.
Berikut ini tabel frekuensi gelombang elektromagnetik.
| Nama Band (Jalur) | Singkatan | Frekuensi | Panjang Gelombang | Penggunaan |
| Tremendously low frequency | TLF | < 3Hz | >100.000 km | Natural Electromagnetic Noise |
| Extremely Low Frequency | ELF | 3 – 30 Hz | 10.000 – 100.000 km | Submarines |
| Super Low Frequency | SLF | 30 – 300 Hz | 1.000 – 10.000 km | Submarines |
| Ultra Low Frequency | ULF | 300 – 3.000 Hz | 100 – 1.000 km | Submarines, mines |
| Very Low Frequency | VLF | 3 – 30 kHz | 10 – 100 km | Navigation, time signal, Submarines, heart rate monitor |
| Low Frequency | LF | 30–300 kHz | 1 – 10 km | Navigation, time signal, Radio AM (long wave), RFID |
| Medium frequency | MF | 300 – 3.000 kHz | 100 – 1.000 m | Radio AM (medium wave) |
| High Frequency | HF | 3 – 30 MHz | 10 – 100 m | Short wave Broadcast, RFID, radar, Marine and Mobile radio telephony |
| Very High Frequency | VHF | 30 – 300 MHz | 1 – 10 m | Radio FM, Television, Mobile Communication, Weather Radio |
| Ultra High Frequency | UHF | 300 – 3.000 MHz | 10 – 100 cm | Television, Microwave device / communications, mobile phones, wireless LAN, Bluetooth, GPS, FRS/GMRS |
| Super High Frequency | SHF | 3 – 30 GHz | 1 – 10 cm | Microwave device / communications, wireless LAN, radars, Satellites, DBS |
| Extremely High Frequency | EHF | 30 – 300 GHz | 1 – 10 mm | High Frequency Microwave, Radio relay, Microwave remote sensing |
| Tremendously High Frequency | THF | 300 – 3.000 GHz | 0.1 – 1 mm | Terahertz Imagin, Molecular dynamics, spectroscopy, computing/communications, sub-mm remote sensing. |
2. Frekuensi Audio
Frekuensi audio juga disebut sebagai frekuensi suara yang kaitannya dengan indra pendengaran makhluk hidup. Untuk frekuensi audio memiliki rentang frekuensi yang lebih rendah, karena jangkauannya juga pendek.
Ada tiga jenis frekuensi audio, yaitu infrasonic, audible, dan ultrasonic. Frekuensi infrasonic sendiri merupakan getaran suara yang tidak bisa didengar manusia, karena getarannya terlalu rendah.
Namun, spektrum frekuensi ini dimanfaatkan untuk mendeteksi adanya gempa dengan mesin seismometer.
Frekuensi audible adalah frekuensi suara yang bisa didengar manusia. Rentang frekuensi ini berada di antara 20 Hz sampai dengan 20 ribu Hz. Sedangkan frekuensi ultrasonic berada di atas 20 ribu Hz dan tidak dapat didengar manusia, namun kelelawar, tikus, dan beberapa hewan lainnya mampu mendengarnya.
Kelipatan Satuan Hertz (Standar Internasional)
Seperti beberapa contoh yang telah disebutkan, bahwa ada rentang frekuensi yang nilainya mulai dari satuan hingga ribuan, bahkan lebih. Untuk menyederhanakannya digunakan sistem kelipatan satuan yang menjadi standar internasional.
1 Terahertz (THz) = 1.000 Gigahertz (GHz) = 1.000.000 Megahertz (MHz)
1 Megahertz (MHz) = 1.000 Kilohertz (KHz) = 1.000.000 Hertz (Hz)
1 Hertz (Hz) = 1/10 Desihertz (dHz) = 1/100 Centihertz (cHz)
1 centihertz (cHz) = 1/10 Milihertz (mHz) = 1/10.000 Mikrohertz (µHz)
1 Mikrohertz (µHz) = 1/1.000 Nanohertz (nHz) = 1/1.000.000 Picohertz (pHz)
Alat Pengukur Frekuensi
Rentang frekuensi sangat lebar dan luas. Mulai dari frekuensi rendah, hingga sangat tinggi. Hal ini dibutuhkan berbagai jenis alat sesuai dengan kemampuannya. Alat yang digunakan untuk mengukur frekuensi secara umum dinamakan frequency counter.
Alat pengukur frekuensi ini kemudian dibedakan berdasarkan rentang frekuensinya. Seperti frequency counter untuk mengukur frekuensi radio, mengukur frekuensi antena pada tower telekomunikasi, dan lain sebagainya.
Prinsip kerja dari alat pengukur ini adalah dengan mengubah sinyal gelombang menjadi barisan pulsa. Setiap satu pulsa yang dihitung merupakan satu siklus sinyal.
Pengukuran menggunakan frequency counter ini dilakukan dalam jangka waktu tertentu, sehingga akan diketahui frekuensi tersebut.
Rumus Menghitung Frekuensi
Frekuensi dihitung berdasarkan satu siklus getaran dalam satuan waktu. Dalam hal ini frekuensi dilambangkan dengan “f”, dan waktu atau periode dalam T.
Dari pengertian tersebut diketahui bahwa rumus dari frekuensi adalah sebagai berikut:
f = 1/T
f = frekuensi dalam Hertz (Hz)
T = periode dalam detik (sec)
Rumus diatas merupakan hubungan antara frekuensi dengan waktu. Sebenarnya ada beberapa rumus frekuensi lainnya, seperti frekuensi dan getaran, frekuensi dan gelombang, frekuensi dengan gelombang elektromagnetik, dan masih ada lagi lainnya.
Untuk rumus frekuensi gelombang, dihitung berdasarkan perbandingan kecepatan gelombang dengan panjangnya.
f = V/λ
f = frekuensi dalam Hertz (Hz)
V = kecepatan dalam ruang hampa (m/s)
λ = panjang gelombang
Cara Menghitung Frekuensi
Dalam menghitung frekuensi, kita harus tahu apa saja komponen yang dibutuhkan. Seperti periode, panjang gelombang, kecepatan gelombang, atau frekuensi itu sendiri. Kemudian, perhitungannya juga disesuaikan dengan rumus frekuensi yang berlaku.
Contoh Soal Cara Menghitung frekuensi yang Benar
Ada sebuah gelombang dengan panjang 50 meter. Cepat rambat dari gelombang ini 2.500 m/s. Berapa periode gelombang dan frekuensi dari gelombang tersebut?
Jawaban:
Dari soal tersebut diketahui:
Λ = 50 meter
V = 2.500 m/s
Untuk mengetahui frekuensi, maka:
f = v/ λ = 2.500 / 50 = 50 Hz
Sedangkan untuk mengetahui periode, maka:
f = 1/T, maka T = 1/f = 1/50 = 0,02 sec
Itulah pengertian frekuensi dan berbagai hal dasar mengenai frekuensi. Dari pengembangan frekuensi ini kita bisa memiliki radio, televisi, smartphone, hingga satelit.