Teori Maxwell

Teori maxwell dikemukakan pada 1864, oleh fisikawan Inggris, James Clerk Maxwell, yaitu teori yang menyebutkan bahwa cahaya adalah rambatan gelombang yang dihasilkan oleh kombinasi medan listrik dan medan magnetik. Gelombang yang dihasilkan oleh medan listrik dan medan magnetik ini disebut gelombang elektromagnetik. Gelombang elektromagnetik merupakan gelombang transversal yang dapat merambat dalam ruang hampa. Hal inilah yang menyebabkan radiasi cahaya matahari dapat mencapai permukaan bumi.

Teori Maxwell

Percobaan yang dilakukan oleh Hans Christian Oersted (1777 – 1851), menunjukkan bahwa arus listrik dapat membuat jarum kompas berubah arah. Hal ini membuktikan bahwa di sekitar arus listrik terdapat medan magnet. Kemudian, ilmuwan Prancis Andre Marie Ampere (1775 – 1836), menemukan bahwa dua kawat yang bermuatan arus listrik dapat dibuat tarik-menarik atau tolak-menolak, persis seperti magnet. Pada tahun 1865, ilmuwan Skotlandia, James Clerk Maxwell (1831 – 1879), menyatakan bahwa medan listrik dan medan magnet berhubungan erat. Maxwell menyadari bahwa jika suatu arus listrik dialirkan maju-mundur, arus itu dapat menimbulkan gelombang elektromagnetik yang berubah-ubah yang memancar keluar dengan kecepatan yang sangat tinggi. Perhitungan-perhitungannya menunjukkan bahwa gelombang elektromagnetik itu memancar pada kecepatan cahaya. Berdasarkan hal ini, Maxwell menyimpulkan bahwa cahaya itu sendiri adalah bentuk gelombang elektromagnetik.

Medan listrik dan medan magnetik selalu saling tegak lurus, dan keduanya tegak lurus terhadap arah perambatan gelombang. Jadi, gelombang elektromagnetik merupakan gelombang transversal. Cepat rambat gelombang elektromagnetik tergantung pada permeabilitas vakum ( μ₀ ) dan permitivitas vakum ( ε₀ ) sesuai dengan hubungan :

Persamaan Teori Maxwell

Permeabilitas vakum diketahui sebesar 4π × 10^-7 Wb/A.m dan permitivitas vakum adalah 8,85 × 10^-12 C/Nm², sehingga diperoleh nilai c = 3 × 10⁸ m/s.

Medan listrik tegak lurus dengan medan magnetik dan tegak lurus terhadap arah gelombang, penyataan tersebut merupakan inti dari teori maxwell tentang cahaya adalah gelombang elektromagnetik.