Microwave dan Keistimewaannya (1)

Begitu mendengar namanya saja, kita pasti langsung mengasosiasikan istilah ini dengan alat elektronik yang biasa dipakai di rumah untuk memasak dalam waktu singkat. Microwave. Tapi benarkah pengertian ini? Bahwa microwave adalah oven sakti yang mampu memasak makanan secara ekspres?

Sesuai namanya, microwave oven adalah oven yang menggunakan bantuan microwave (gelombang mikro) untuk memasak makanan. Apa arti istilah gelombang mikro ini? Sebenarnya gelombang ini merupakan gelombang radio, tetapi panjang gelombangnya lebih kecil dari gelombang radio biasa. Panjang gelombangnya termasuk ultra-short (sangat pendek) sehingga disebut juga mikro. Dari sinilah lahir istilah microwave.

Gelombang ini tidak dapat dilihat mata kita karena panjang gelombangnya (walaupun sangat kecil dibanding gelombang radio) jauh lebih besar dari panjang gelombang cahaya (di luar spektrum sinar tampak). Keduanya sama-sama terdapat dalam spektrum gelombang elektromagnetik (Gambar 1). Panjang gelombang cahaya berkisar antara 400-700 nm (1 nm = 10-9 m); sedangkan kisaran panjang gelombang mikro sekitar 1-30 cm (1 cm = 10-2 m).

Gambar 1 menunjtkkan bahwa panjang gelombang berbanding terbalik dengan frekuensi (semakin kecil panjang gelombang, semakin besar frekuensinya). Apa artinya ini? Kita harus menelusuri lagi cerita tentang gelombang radio.

Radio Sebagai Nenek Moyang Microwave

Bentuk awal radio lebih dikenal sebagai 'wireless telegraphy' (telegrafi tanpa kabel). Istilah ini didapat karena pada masa itu (sekitar tahun 1900-an) masyarakat menganggap bahwa radio adalah suatu bentuk penyempurnaan dari telegraf. Teknologi ini digunakan 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).

Penggunaan teknologi point-to-point dan radio broadcasting semakin lama semakin luas. Tetapi penggunaan gelombang radio yang termasuk long waves ini mendapatkan 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. Tetapi lama-kelamaan terjadi overcrowding seiring dengan semakin bertambahnya stasiun radio yang memancarkan siarannya.

Ini mendorong para investor untuk memperbesar jangkuannya. Perusahaan-perusahaan besar mulai mencoba menggunakan wireless telephony untuk hubungan internasional antara Amerika Serikat dan Eropa. Saat melakukan penelitian untuk proyek-proyek besar itulah, mereka menemukan bahwa untuk jangkauan sedemikian luas dibutuhkan gelombang yang lebih pendek dari gelombang radio yang biasa mereka gunakan. Gelombang yang lebih pendek juga memungkinkan berkurangnya masalah overcrowding dan memberi kesempatan bagi penggunaan frekuensi yang sama untuk wilayah yang letaknya berjauhan tanpa terjadi interferensi (karena gelombangnya semakin melemah setelah beberapa ratus kilometer). Gelombang ini kemudian dikenal sebagai gelombang medium (medium waves). Salah satu contohnya adalah 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 menggunakan sumber tenaga beberapa Watt saja (sangat murah!).

Berdasarkan penemuan ini, peneliti-peneliti jadi semakin penasaran. Apa ya yang bakal didapatkan jika mereka bisa menggunakan 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 eksperimen- eksperimen untuk mendapatkan ultra-short waves atau microwaves.
[bersambung ke "Microwave dan Keistimewaannya (2)"]