contoh makalah aplikasi gelombang bunyi dan cahaya
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Lata belakang
Dalam suatu kehidupan, manusia tak lepas dari bunyi dan cahaya. Karena kedua komponen itu adalah hal yang sangat erat kaitannya dalam keberlangsungan suatu sistem kehidupan. Bunyi dan cahaya tersebut dalam bidang ilmu fisika dikelompokkan sebagai gelombang. Gelombang sendiri merupakan usikan yang merambat,atau getaran yang dirambatkan. Dalam perambatannya, gelombang memerlukan medium perambatan.Medium perambatan gelombang merupakan medium elastic yang merupakan medium yang mudah berubah bentuk.Berdasarkan medium perambatannya, gelombang di bedakan atas gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik. Bunyi merupakan hasil getaran sebuah benda yang akan menggetarkan udara di sekitarnya dan akan merambat ke segala arah.Gelombang bunyi ini di kumpulkan oleh telinga luar dan digunakan untuk menggetarkan gendang telinga. Gelombang bunyi merupakan gelombang mekanik, karena memerlukan medium dalam perambatannya.sehingga bunyi tidak dapat di dengar di ruang hampa.Gelombang bunyi merupakan gelombang longitudinal. Cahaya merupakan sebuah gelombang yang mengalami peristiwa peristiwa pemantulan.Cahaya memiliki sifat-sifat dapat dikenal oleh mata,merupakan bentuk radiasi,merupakan gelombang yang merambat,memindahkan suatu egergi dari suatu tempat ke tempat yang lain,merambat menurut garis lurus. Berdasarkan uraian diatas akan dibahas manfaat gelombang bunyi dan cahaya dalam kehidupan sehari-hari.
1.! "umusan masalah !pa sa"akah aplikasi atau penerapan gelombang bunyi dan cahaya dalam kehidupan sehari-
hari# 1.# $u%uan Mengetahui manfaat, aplikasi atau peranan gelombang bunyi dan cahaya dalam kehidupan sehari-hari.
BAB II APLI&A'I (EL)*BAN( BUN+I DAN ,AHA+A !.1 $in%auan tentang gelombang bunyi dan cahaya Gelombang bunyi adalah gelombang membu"ur yang memerlukan medium dalam
perambatannya. Bunyi dihasilkan oleh getaran seperti getaran tala bunyi, getaran kon pembesar suara, getaran tali gitar atau turus udara dalamalat musik. $roses penghasilan bunyi yang disebabkan oleh getaran tala bunyi bu nyi dan getaran kon pe pembesar mbesar suara. !pabila tala bunyi atau kon pembesar suara bergetar, lapisan udara disekeliling akan bergetar dan tenaga bunyi merambat melaluinya dalam bentuk gelombang. Gelombang bunyi merupakan gelombang mekanik, karena memerlukan medium dalam perambatannya sehingga bunyi tidak dapat di dengar di ruang hampa. Gelombang bunyi merupakan gelombang longitudinal. Cahaya adalah energi berbentuk gelombang elekromagnetikyang kasat mata dengan pan"ang gelombang sekitar %&'()*' nm. $ada bidang fisika, cahaya adalah radiasielektromagnetik, baik dengan dengan pan" pan"ang ang gelo gelomba mbang ng kasat kasatmat mataa maupun maupun yang tidak. tidak. Ca ha ya ad alah al ah pa ke t pa rtik rt ik el yang disebut foton.Kedua definisi di atas adalah sifat yang ditun"ukkan cahayasecara bersamaan sehingga disebut +dualisme gelombang-partikel+. $aket cahaya yang disebut spektrum kemudiandipersepsikan secara isual oleh indera penglihatan sebagaiwarna. Bidang studi cahaya dikenal dengan sebutan optika,merupakan area riset yang penting pada fisika modern. Cahaya mempunyai besaran dalam optika klasik
%.
. /ntensitas 0. 1rekuensi ataupan"ang gelombang $olarisasi . 1asa Dengan sifat optik geometris
.
2efleksi 0. 2efraksi Dan sifat optik fisis . /nterferensi 0. Difraksi %. Dispersi
.
$olarisasi
!.! Aplikasi gelombang bunyi dan cahaya !.!.1 (elombang bunyi
Dalam perkembangan dunia pengetahuan sekarang ini, gelombang bunyi dapat dimanfaatkan dalam berbagai keperluan penelitian. Di bidang industri misalnya untuk mengetahui cacat yang ter"adi pada benda-benda hasil produksinya, di bidang pertanian untuk meningkatkan kualitas hasil pertanian, dan di bidang kedokteran dapat digunakan untuk terapi adanya penyakit dalam organ tubuh. 1. *enguku kedalaman laut
3ntuk mengetahui kedalaman laut yang dangkal mungkin dapat menggunakan tali atau tambang. 4ali yang telah diberi tanda satuan dimasukan ke laut kemudian dapat diketahui kedalamannya. !kan tetapi apabila untuk mengukur kedalaman laut dalam akan susah "ika hanya menggunakan tambang. 3ntuk itu digunakan peristiwa cepat rambat bunyi yang dapat dimanfaatkan untuk mengukur kedalaman laut. Metode ini mulai muncul se"ak ter"adi perang dunia. $ara serdadu menggukur kedalaman laut untuk mencari kapal yang karam. Metode yang telah ada sampai saat ini ada dua macam yaitu a. Batu duga-memasukan batu ke dalam laut
5aitu sistem pengukuran dasar laut menggunakan kabel yang dilengkapi bandul pemberat yang massanya berkisar 0*-)* kg. $enggunaan teknik ini didasarkan pada hukum fisika tentang perambatan dan pemantulan bunyi dalam air. /syarat bunyi yang dikeluarkan dari sebuah peralatan yang dipasang di dasar kapal memiliki kecepatan merambat rata-rata 6'' meter per detik sampai membentur dasar laut. 7etelah membentur dasar laut bunyi dipantulkan dalam bentuk gema dan ditangkap melalui sebuah peralatan yang "uga dipasang di dasar kapal. 8arak waktu yang diperlukan untuk perambatan dan pemantulan dapat diter"emahkan sebagai kedalaman laut. Cara ini dianggap lebih praktis, cepat dan akurat. 9amun kita tidak dapat memperoleh informasi tentang suhu, "enis batuan dan tanda-tanda kehidupan di dasar laut.
Bandul Timah untuk Mengukur Kedalaman Laut. b. (ema suaa
yaitu metode pengukuran dasar laut dengan menggunakan alat gema suara yaitu :cho sounder ;sonar< dan =idrofon. :cho 7ounder adalah alat pengirim suara, sedangkan hidrofon adalah penerima gema suara. Dasar perhitungan kedalaman laut dengan gema adalah cepat rambat bunyi dalam air yaitu *'' m>detik. 2umus yang digunakan untuk mengukur kedalaman laut / 0 - / 2 3 !
? @ kedalaman laut ;meter< t @ waktu yang dibutuhkan untuk menerima kembali gema suara setelah ditembakkan echo sounder @ cepat rambat suara dalam air !. 'ona
$rinsip ker"a sonar berdasarkan prinsip pemantulan gelombang ultrasonik. !lat ini diperkenalkan pertama kali oleh $aul Aangenin, seorang ilmuwan dari $rancis pada tahun . $ada saat itu $aul dan pembantunya membuat alat yang dapat mengirim pancaran kuat gelombang bunyi berfrekuensi tinggi ;ultrasonik< melalui air. $ada dasarnya 79!2 memiliki dua bagian alat yang memancarkan gelombang ultrasonik yang disebut transmiter ;emiter< dan alat yang dapat mendeteksi datangnya gelombang pantul ;gema< yang disebut sensor ;recier<. Gelombang ultrasonik dipancarkan oleh transmiter ;pemancar< yang d iarahkan ke sasaran, kemudian akan dipantulkan kembali dan ditangkap oleh pesawat penerima ;recier<. Dengan mengukur waktu yang diperlukan dari gelombang dipancarkan sampai gelombang diterima lagi, maka dapat diketahui "arak yang ditentukan. 3ntuk mengukur kedalaman laut, 79!2
diletakkan di bawah kapal. Dengan pancaran ultrasonik diarahkan lurus ke dasar laut, dalamnya air dapat dihitung dari pan"ang waktu antara pancaran yang turun dan naik setelah digemakan. #. Hidopon
=idropon adalah transduser energi suara ke energi listrik yang digunakan di dalam air atau at cair. 8adi ter"adi pergantian energi suara ke energi listrik. 3ntuk mengukur kedalaman dasar laut, teknik gema suara digunakan dengan cara merambatkan gelombang suara dari bawah kapal yang dipantulkan dengan alat perekam;hidropon< yang diletakkan di dasar lautan. 8ika dasar laut bertekstur kasar maka pemantulan gelombang akan cepat, akan tetapi bila dasar lautan bertekstur lembek, apakah mempengaruhi kecepatan gelombang atau tidak# =al ini perlu dika"i lebih lan"ut. 8ika terbukti tekstur tanah mempengaruhi kecepatan gelombang maka kemungkinan, hasil pengukuran kedalaman laut di tanah liat dan batuan yang seharusnya berkedalaman sama,bisa "adi dalam pengukuran men"adi berbeda. !lat hidropon "uga kemungkinan bisa digunakan untuk mencari gunung api bawah laut ataupun palung laut. 8ika seharusnya dititik ! memiliki laut yang dalam, tetapi dalam pengukuran men"adi dangkal kemungkinan di titik tersebut terdapat gunung api bawah laut. 9amun sebaliknya "ika dititik B seharusnya berlaut dangkal, tetapi dalam pengukuran hidropon tercatat hasil yang dalam, berarti kemungkinan di daerah tersebut terdapat palung laut yang dalam. $rinsip ker"a hidropon saling berkaitan dengan prinsip ker"a :cho 7ounder ;7onar<. :cho sounder berfungsi mengirim gelombang bunyi sedangkan hidropon berfungsi sebagai penangkap gelombang bunyi. 4. *edis
alat kedokteran, misalnya pada pemeriksaan 37G ;ultrasonografi). 7ebagai contoh, scaning ultrasonic dilakukan dengan menggerak-gerakan probe di sekitar kulit perut ibu yang hamil akan menampilkan gambar sebuah "anin di layar monitor. Dengan mengamati gambar "anin, dokter dapat memonitor pertumbuhan, perkembangan, dan kesehatan "anin. 4idak seperti pemeriksaan dengan sinar ?, pemeriksaan ultrasonik adalah aman ;tak berisiko<, baik bagi ibu maupun "aninnya karena pemerikasaan atau pengu"ian dengan ultrasonic tidak merusak material yang dilewati, maka disebutlah pengu"ian ultrasonic adalah pengu"ian tak merusak ;non destructive testing , disingkat ND$<. 4ehnik scanning ultrasonic "uga digunakan untuk memeriksa hati ;apakah ada indikasi kanker hati atau tidak< dan otak.
$embuatan perangkat ultrasound untuk menghilangkan "aringan otak yang rusak tanpa harus melakukan operasi bedah otak. Dengan cara ini, pasien tidak perlu men"alani pembedahan otak yang berisiko tinggi. $enghilangan "aringan otak yang rusak bisa dilakukan tanpa harus memotong dan men"ahit kulit kepala atau sampai melubangi tengkorak kepala. 5. ,epat ambat gelombang bunyi %uga diman6aatkan oleh paa nelayan untuk mengetahui siang dan malam. 7. Pada malam hai kita mendenga suaa lebih %elas daipada siang hai kaena keapatan udaa pada malam hai lebih apat dibandingkan dengan siang hai. 8. "esonansi sangat beman6aat dalam kehidupan sehai9hai. a. Peman6aatan esonansi pada alat musik sepeti seuling: kendang: gita:beduk dan lainnya.
7emua alat musik, baik alat musik yang dipetik, digesek atau ditiup sangat bergantung pada gelombang berdiri untuk menghasilkan alunan musik yang begitu indah. Misalnya kita tin"au alat musik petik seperti gitar. Ketika dawai alias senar gitar dipetik maka dihasilkan gelombang berdiri pada senar tersebut. 7elan"utnya gelombang berdiri pada senar menggetarkan udara disekitarnya sehingga dihasilkan gelombang bunyi. gelombang bunyi ini kemudian bergentayangan hingga nyasar di telinga kita dan dirasakan oleh telinga kita sebagai alunan nada atau musik. gaelombang yang terdapat dalam gelombang bunyi dawai adalah gelombang berdiri. $erlu diketahui bahwa gelombang berdiri tidak hanya dialami oleh tali alias dawai a lias senar sa"a tetapi "uga oleh kolom udara sebagaimana ter"adi pada banyak alat musik tiup seperti seruling, terompet dan lain-lain ;. *endeteksi etak9etak pada stuktu logam
3ntuk mendeteksi retak dalam struktur logam atau beton digunakan scanning ultrasonic inilah yang digunakan untuk memeriksa retak-retak tersembunyi pada bagian-bagian pesawat terbang, yang nanti bisa membahayakan penerbangan pesawat. Dalam pemerikasaan rutin, bagian-bagian penting dari pesawat di- scaning secara ultrasonic. 8ika ada retakan dalam logam, pantulan ultrasonic dari retakan akan dapat dideteksi. 2etakan ini kemudian diperiksa dan segera diatasi sebelum pesawat diperkenankan terbang.
<. *icophone
7iapa yang tidak kenal dengan $iranti Musik yang satu ini E *icophone E adalah suatu alat yang bsia mengubah getaran bunyi men"adi getaran Aistrik dan hasilnya akan kita dengar pada speaker melalui $roses suatu alat yaitu 7ound system atau amplifier. Microphone terdiri dari beberapa bagian yaitu . Magnet berbentuk bulat 0. Koker ; Membran< %. 7pull ; Gulungan Kawat Kuninga =alus< . Kabel *. 7aklar n off 6. Chasing. $osisi komponen adalah 7eperti ini Bagian atas 7pull melekat pada membran, Aalu bagian magnet bulat dikelilingi oleh gulungan spul yang "gua berbentuk bulat, dengan catatan gulungan spull tidak mengenai dinding magnet. artinya adalah bahwa gulungan spull bebas bergerak naik turun diantara dinding magnet ;tidak bersentuhan< Dan spull tersebut tetap mempertahankan posisi awal dibantu oleh koker ;membran< yang telah dilekatkan pada bagian atas Gulungan kawat kuningan ;7pull<. Kedua u"ung kabel kawat spull dihubungkan dengan kabel yang akan menyatukan aliran tegangan ke saklar n ff . Cara ker"anya adalah sebagai berikut Ketika Microphone Di direct ; Colok< ke 7ound>!mplifier, 7pull yang berada didekat dinding magnet akan dialiri tegangan. dan megnet tidak dialiri tegangan. olehkarena itu, medan magnet yang dihasilkan gulungan spull akan berpadu dengan medan magneyang dihasilkan magnet berbentuk bulan tersebut. $erlu kita ingat bahwa 7etiap Kawat yang dialiri listrik akan menghasilkan medan magnet ; :lektromagnetik< . 7etelah itu, ketika ada bunyi dari luar ; 7uara Kita< maka membran yang berada diatas magnet bulat yang telah dikelilingi gulungan kawat kuningan yang melekat pada koker akan bergetar. ini menyebabkan 7pull ; gulungan kawat tembaga< akan turut bergetar karena keduanya saling terikat erat. 7etelah itu spull yang bergetar. ini menyebabkan medan magnet yang telah dihasilkan disekitar dinding magnet bergetar pula. nah..hal ini dimanfaatkan oleh gulungan kawat kuningan ;7pull< tadi, Dia menyerap getaran
elektromagnet tersebut dan mengubahnya men"adi getaran listrik yang akan dialirkan kedalam 7ound system. !mplifier. Dan seterusnya amplifier pun mengubah getaran listrik tersebut men"adi suara melalui 7peaker. 1=. (elombang "adio dan $2
Gelombang radio merupakan gelombang elektromagnetik yang memiliki frekuensi dalam orde M= sampai G=. Gelombang radio dan teleisi banyak dimanfaatkan bidang teleisi komunikasi, misalnya radiophone. 2adiofon ;radiophone< merupakan telepon yang tidak menggunakan kabel, tetapi memanfaatkan satelit komunikasi, sehingga gelombang yang dikirim berupa gelombang radio. Dalam sistem komunikasi gelombang radio sebagai gelombang pembawa ;carrier wae< yang membawa gelombang bunyi dari sumber menu"u penerima. !da dua "enis cara membawa gelombang bunyi, yaitu < Modulasi amplitudo ;!M< Modulasi amplitudo adalah suatu teknik dengan cara amplitudo gelombang radio disesuaikan dengan amplitudo gelombang bunyi dengan frekuensi tetap. 0< Modulasi frekuensi ;1M< !dalah cara penyesuaian frekuensi gelombang radio dengan frekuensi gelombang bunyi dengan amplitudo tetap. 7istim 1M ini banyak mengurangi d erau ;noise< akibat peristiwa kelistrikan di udara, sehingga suara diterima lebih "ernih, sehingga stasiun radio sekarang banyak yang pindah dari !M ke 1M. 9amun sistem ini memiliki "angkauan terbatas, sehingga dibutuhkan stasiun-stasiun penghubung ;relay< agar "angkauan men"adi lebih luas. (elombang *iko Merupakan gelombang radio dengan frekuensi paling tinggi, yaitu % G=.
Gelombang ini dapat menimbulkan efek pemanasan pada benda yang menyerapnya. 8adi, bisa suatu makanan menyerap radiasi gelombang mikro, maka makanan tersebut men"adi panas dalam waktu yang sangat singkat. Kegunaan lain dari gelombang ini adalah pada pesawat radar ;radio Detection and 2anging<. $esawat radar beker"a menggunakan sifat pemantulan gelombang mikro. 11. &amea dan Pelengkapan *obil
Dua aplikasi sona rberikut ini adalah aplikasi terbaru dalam bidang teknologi. $ernahkah anda menggunakan sebuah kamera yang dapat mengatur fokusnya secara otomatis# 7ebuah kamera seperti ini pasti menggunakan 79!2. Gelombang-gelombang ultrasonik dikirim oleh
kamera menu"u sub"ek yang difoto. 7etelah gema dari ob"ek kembali ke kamera, kamera menghitung "arak sub"ek, dan selan"utnya menyetel fokus yang sesuai dengan "arak ini. 7aat ini tipe 79!2 sedang diu"i cobakan sebagai suatu alat dari sistem perlengkapan mobil. 7istem ini akan menggunakan 79!2 untuk menghitung "arak dari sebuah mobil ke ob"ek-ob"ek di dekatnya, seperti pinggiran "alan dan kendaraan-kendaraan lainnya. Data-data ini terdisplai didepan pengemudi, sehingga pengemudi dapat menghindari kecelakaan. $engemudi "uga dibantu sehingga memarkir mobil men"adi mudah dan aman. 1!. &aca *ata $una Neta
Kaca mata tuna netra dilengkapi dengan pengirim dan penerima ultasonikk sehingga tuna netra dapat menduga "arak benda yang ada didepannya. (elombang ultrasonik dipancarkan frame kaca mata dan mengenai ob"ek disekitar, gelombang ultasonik dipantulkan dan diterima kembali oleh alat penerima pada kaca mata. 3ltrasonik berada pada frame kaca mata yang mengirimkan signal getaran pada telinga tuna netra. $erlu diketahui bahwa orang yang tuna netra memiliki pendengaran yang lebih ta"am atau sensitif dibanding orang yang bermata nor mal.
!.!.! (elombang ,ahaya 1. *esin Phot o ,opy
Mesin fotokopi adalah peralatan kantor yang membuat salinan ke atas kertas dari dokumen, buku, maupun sumber lain. Mesin fotokopi aman sekarang menggunakan Ferografi, proses kering yang beker"a dengan bantuan listrik maupun panas. Mesin fotokopi lainnya dapat menggunakan tinta. $encahayaan, cahaya yang sangat terang yang dihasilkan dari lampu eFpose yang menyinari dokumen yang sudah diletakkan di atas kaca dengan posisi terbalik ke bawah pada kac a, gambar pada dokumen kemudian aka n dipantulkan melalui lensa, kemudian lensa akan mengarahkan gambar tersebut ke arah tabung drum. 4abung drum adalah silinder dari bahan aluminium yang dilapisisi dengan selenium yang sangat sensitif terhadap cahaya. Gambar yang lebih terang pada permukaan drum akan mengakibatkan elektron-elektron muncul dan menetralkan ion-ion positif yang dihasilkan oleh kawat pi"ar ; corona wire < sebelah atas drum ; kawat <, sehingga pada permukaan yang terang tidak ada elektron yang yang bermuatan, sedangkan pada cahaya yang yang lebih gelap akan menghasilkan tidak ter"adi perubahan muatan, tetap bermuatan positif. 7erbuk berwarna hitam ; toner < bermuatan positif yang berada pada depeloper, aka n tertarik oleh ion positif pada permukaan drum, 4egangan tinggi DC yang diberikan pada kawat pi"ar ; corona wire < membuat drum bermuatan positif, kawat pi"ar ; corona wire < terdapat dua buah, satu terdapat diatas drum ; kawat <, dan di bawah drum ; kawat 0 <. 7elembar kertas yang dilewatkan di bawah drum ketika drum berputar, sebelum kertas mencapai drum terlebih dahulu kertas di"adikan bermuatan positif oleh kawat 0, sehingga toner yang menempel pada kertas akan tertarik dengan sangat kuat ke kertas, karena gaya tarik muatan positif pada kertas lebih kuat dari pada muatan positif pada drum ditambah lagi dengan gaya graitasi. Berikutnya kertas akan di lewatkan melalui dua buah rol panas yang bertekanan, pan as dar i kedua rol tersebut akan melelahka n toner yang kemudian akan menempel erat ke kertas.peristiwa ini akan menghasilkan copian atau salinan gambar yang sama persis dengan aslinya. 7etelah toner turun ke kertas drum akan terus berputar sampai melewati blade;cleaning balde< pembersih drum kemudian melalui kawa t ;primary co rona wire <, sehingga drum kembali bermuatan positif dan siap kembali disinari terus berulang-ulang.
!.*enguku >aak Benda Langit
Metode penentuan "arak bintang dan ob"ek luar angkasa lainnya yang paling sederhana adalah metode paralaks trigonometri. !kibat perputaran Bumi mengitari Matahari, maka bintang-bintang yang dekat tampak bergeser letaknyaterhadap latar belakang bintang-bintang yang "auh. Dengan mengukur sudut pergeseran itu ;disebut sudut paralaks<, dan karena kita tahu "arak Bumi ke Matahari, maka "arak bintang dapat ditentukan. 7udut paralaks ini sangat kecil hingga cara ini hanya bisa digunakan untuk bintang- bintang yang "araknya relatie dekat, yaitu hanya sampai beberapa ratus tahun cahaya ;bandingkan dengan diameter galaksi kita yang ''.''' tahun cahaya, dan "arak galaksi. !ndromeda yang dua "uta tahun cahaya<. !da metode lain yang dapat meraih "arak lebih "auh, yaitu metode fotometri Bayangkan pada suatu malam yang gelap !nda melihat sebuah lampu di ke"auhan. !nda diminta menentukan "arak lampu itu. /ni dapat !nda lakukan asalkan !nda tahu berapa watt daya lampu itu. Dalam istilah astronomi daya sumber cahaya disebut luminositas, yaitu energy yang dipancarkan sumber setiap detik. 8arak ditentukan dengan menggunakan prinsip inerse- suare law, artinya terang sumber cahaya yang kita lihat sebanding terbalik dengan "arak kuadrat. 7uatu lampu yang "araknya kita "auhkan dua kali, cahayanya akan tampak lebih redup empat kali. !da benda-benda langit yang luminositasnya dapat diketahui. /ni disebut sebagai lilin penentu "arak ;standard candle<. 7alah satu lilin penentu "arak adalah bintang-bintang ariabel Cepheid yang berubah cahayanya dengan irama tetap ;periodik<. $erubahan cahaya itu disebabkan karena bintang itu berdenyut. Makin pan"ang periode ;selang waktu antara< denyutan, makin terang bintang itu. 7ifat tersebut ditemukan oleh astronom wanita =enrietta Aeaitt pada tahun 0.
8adi, luminositas bintang dapat ditentukan dengan cara mengukur periode denyutannya. Hariabel Cepheid merupakan bintang yang sangat terang, hingga beberapa puluh ribu kali matahari, karena itu dapat digunakan untuk menentukan "arak galaksi lain. !da lilin penentu "arak yang
"auh lebih terang lagi, yaitu 7upernoa 4ype /a. /ni bintang meledak, terangnya telah dikalibrasi sekitar ' miliar kali matahari. /ni lilin penentu "arak yang sangat penting karena bisa digunakan untuk menentukan "arak galaksigalaksi yang sangat "auh. 7tudi tentang 7upernoa 4ype /a ini intensif dilakukan sekarang. !lam semesta 7ebuah mobil ambulans bergerak sambil membunyikan sirene. Bila mobil itu sedang mendekati kita, maka suara lengking sirene itu bernada tinggi. 4etapi bila mobil melewati kita dan bergerak men"auh, nada lengking men"adi rendah. /ni disebut efek Doppler. Bunyi adalah peristiwa gelombang. $ada saat sumber bunyi mendekat, waktu getarnya ;frekuensinya< bertambah, maka nadanya terdengar tinggi. 4etapi bila sumber bunyi men"auh, waktu getarnya merendah. Cahaya merupakan gelombang elektromagnet. Cahaya yang waktu getarnya cepat berwarna biru, yang waktu getarnya lambat berwarna merah. :fek Doppler "uga berlaku untuk cahaya. 7ebuah sumber cahaya akan tampak lebih biru bila benda tadi bergerak mendekat dan lebih merah bila men"auh. Hesto 7lipher di bseratorium Aowell, !merika, pada tahun 0' menun"ukkan bahwa garis spektrum galaksi-galaksi yang "auh bergeser ke arah merah. /ni disebut pergeseran merah atau red shift. !rtinya, galaksi-galaksi itu semuanya bergerak men"auhi kita. Dengan mengukur besar pergeseran merah itu kecepatan men"auh galaksi-galaksi itu dapat diukur. $ada tahun 0 :dwin =ubble di bseratorium Mount Iilson, !merika, mendapatkan adanya hubungan antara kecepatan men"auh itu dan "arak galaksi. Makin "auh suatu galaksi, makin besar kecepatannya. =ubble mendapatkan hubungan itu linier dan menuliskannya dalam rumus H @ = D dengan H @ kecepatan men"auh, D @ "arak galaksi dan = disebut tetapan =ubble. Dengan rumus =ubble itu dapat diperoleh bahwa semua galaksi itu dulu menyatu di suatu titik. Kapan # Iaktunya adalah t @ D > H atau t @ > =. $ada waktu itulah ter"adi big bang atau ledakan besar yang membentuk alam semesta ini. =arga t inilah yang kita sebut sebagai umur alam semesta. Dengan mengukur tetapan =ubble =, maka umur alam semesta dapat ditentukan.
#. 'canne 7canner adalah alat yang membantu komputer mengubah gambar atau ob"ek grafis ke
dalam kode digital yang dapat ditampilkan dan digunakan pada komputer. 7canner memiliki kemampuan untuk mener"emahkan sinyal-sinyal listrik analog ke dalam kode-kode
digital. !na log disini seperti "am tangan yang mempunyai "arum penun"uk menit dan "am yang berputar mengelilingi "am tersebut. 4etapi "am digital menampilkan waktu dari satu frame ke frame waktu selan"utnya. Komputer tidak dapat memproses data analog sehingga harus diubah dulu ke dalam kode digital. 7canner dapat dipadukan dengan suatu software komputer untuk mengenali karakter yang discan namanya optical character recognition ;C2<. 7oftware ini dapat mengenali tulisan seperti yang tercetak atau tertulis. /nformasi tersebut dapat dimanipulasi dengan komputer. 7cannner ada beberapa "enis, diantaranya . 1la tbe d sc ann ers atau scanner yang posisinya mendatar memiliki area yang dilapisi kaca dimana ob"ek yang akan discan diletakkan sementara komponen scanner melewati ob"ek tersebut. Metode ini mirip dengan mesin ?eroF. 0. =andheld scannersatau scanner yang dapat digenggam berukuran kecil, penggunaan scanner portabel bergantung pada orang pada saat proses pengambilan gambar yaitu dengan menggerakkan scanner didepan ob"ek yang ak an discan.
,aa ke%a scanne
$ada 1latbed scanner sumber cahaya dilewatkan di bawah gambar atau dokumen untuk menerangi gambar atau dokumen tersebut. Iarna putih atau daerah yang kosong memantulkan lebih banyak cahaya daripada yang bertinta atau daerah yang berwarna. Mesin menggerakkan komponen scanner di bawah halaman. Ketika komponen scanner bergerak, ia menangk ap caha ya yang dipantulkan oleh daerah yang sedang disinari. Caha ya dari halaman tadi dipantulkan masuk ke dalam sistem cermin yang rumit yang diarahkan pada suatu lensa. Aensa memfokuskan cahaya tersebut pada diode yang sensitif terhadap cahaya yang mengubah se"umlah cahaya men"adi arus listrik. Besar arus tergantung seberapa banyak cahaya yang dipantulkan. $engubah data analog ke digital yang tadi di"elaskan menyimpan pembacaan oltase analog ke dalam piFel yang digambarkan dengan daerah hitam atau putih. 7canner yang lebih canggih melakukan % kali penyinaran untuk ditangkap oleh filter warna merah, hi"au atau biru sebelum gambar lengkap.
/nformasi digital tersebut kemudian dikirim ke komputer yang kemudian diubah ke dalam format yang dapat dibaca oleh program grafis. $ada kebanyakan handled scanner, ketika anda memekan tombol scan lampu A:D menyinari gambar yang berada di bawah scanner. 7ebuah cermin pembalik dengan sudut tertentu yang berada di kanan atas layar scanner
memantulkan gambar pada lensa yang berada di belakang scanner. Aensa memfokuskan gambar dalam satu garis tunggal ke alat CCD ;charge coupled deice<, dimana merupakan alat yang mendeteksi perubahan oltase yang sangat kecil. Ketika cahaya menyinari beb erapa baris detektor yang diletakkan di CCD, masing-masing memberikan oltase yang diter"emahkan sama dengan hitam, putih atau abu-abu. Chip analog yang khusus menerima oltase yang dihasilkan CCD untuk koreksi gamma. $roses ini memper"elas warna hitam sehingga mata akan mudah mengenali bayangan dari gambar. Ketika gambar dipindahkan dari alat pengubah data analog ke digital. $ada scanner untuk warna abu-abu, alat konersi menyimpan & bit setiap piFelnya, atau 0*6 bayangan abu-abu. 4. Indea Penglihatan
Mata mempunyai reseptor untuk menangkap rangsang cahaya yang disebut fotoreseptor. leh karena itu, pada siang hari pantulan sinar matahari oleh benda-benda di sekeliling kita dapat kita tangkap dengan "elas. 7ebaliknya pada malam hari, benda-benda di sekitar kita tidak memantulkan cahaya matahari seperti waktu siang hari. !kibatnya, kita hanya mampu melihat benda-benda itu bila mereka memantulkan cahaya dari sumber cahaya lain, misalnya lampu
5. Digunakan %uga untuk men%emu pakaian: 'epatu dan alat umah tangga lainnya -menggunakan cahaya matahai 7. Digunakan untuk alat9alat kecantikan sepeti sina U2 untuk menghilangkan 6lek96lek hitam di ?a%ah: selulit: dll. 8. Digunakan untuk lampu dan alat peneangan lainnya. ;. Digunakan untuk kamea 6oto <. Di bidang kedoktean salah satu man6aat gelombang cahayadigunakan untuk ontgen. 1=. Digunakan sebagai satuan %aak anta benda9benda langit.
11.Digunakan oleh tumbuhan
Cahaya matahari adalah sumber energi utama bagi kehidupan seluruh makhluk hidup didunia. Bagi tumbuhan khususnya yang berklorofil, cahaya matahari sangat menentukan proses fotosintesis. 1otosintesis adalah proses dasar pada tumbuhan untuk menghasilkan makanan . Makanan yang dihasilkan akan menentukan ketersediaan energi untuk pertumbuhan dan
perkembangan tumbuhan. cahaya merupakan faktor penting terhadap berlangsungn ya fotosintesis, sementara fotosintesis merupakan proses yang men"adi kunci dapat berlangsungnya proses metabolisme yang lain di dalam tanaman. Cahaya memegang peranan penting dalam proses fisiologis tanaman, terutama fotosintesis, respirasi, dan transpirasi 1otosintesis $roses fotosintesis pada tanaman dilakukan di siang hari dikala matahari menyinari
bumi.
Dengan
menggunakan
cahaya
matahari
tumbuhan
mengubah
gas
karbondioksida dan unsur-unsur mineral dalam tanah serta air untuk menghasilkan gula ;glukosa< dan oksigen. $roses ini dilakukan oleh at hi"au daun bernama klorofil yang berada di daun dan dilindungi oleh lapisan lilin untuk mencegah penguapan. Gula hasil fotosintesis disimpan tumbuhan sebagai cadangan energi, dan oksigen sebagai hasil sampingannya Gula yang telah dibuat kemudian digunakan oleh tumbuhan untuk proses metabolismenya. $emanfaatan energi gula oleh tumbuhan memerlukan serangkaian proses sehingga energi yang ada dalam bentuk gelombang elektromagnetik tersebut dapat diubah men"adi energi kimia ;!4$ dan 9!D$=< yang dikenal dengan reaksi terang. =asil reaksi terang ini ;!4$ dan 9!D$=< selan"utnya dapat dimanfaatkan dalam reaksi metabolisme khususnya reduksi C 7eperti telah kita ketahui, reaksi fotosintesis terdiri atas dua tahapan yaitu tahapan Reaksi Terang ; disebut "uga 2eaksi =ill < dan Reaksi Gelap ; disebut "uga 2eaksi Blackman atau siklus Calin <. Masing-masing tahapan menun"ukkan proses reaksi yang berbeda. 9amun keduanya merupakan satu rangkaian reaksi yang tak terpisahkan dari reaksi fotosintesis. $erbedaan antara reaksi terang dengan reaksi gelap, secara ringkas di"elaskan dalam tabel seperti berikut ini J Cahaya matahari ditangkap daun sebagai foton J 4idak semua radiasi matahari mampu diserap tanaman, cahaya tampak, d g pan"ang gelombang '' s>d )'' nm J 1aktor yang mempengaruhi "umlah radiasi yang sampai ke bumi sudut datang, pan"ang hari, komposis atmosfer J Cahaya yang diserap daun -* untuk fotosintesis, )*-&* untuk memanaskan daun dan transpirasi J $eranan cahaya dalam respirasi, fotorespirasi, menaikkan suhu J $eranan cahaya dalam transpirasi, transpirasi stomater, mekanisme bukaan stomata
J Kebutuhan intensitas cahaya berbeda untuk setiap "enis tanaman, dikenal tiga tipe tanaman C%, C, C!M J C% memiliki titik kompensasi cahaya rendah, dibatasi oleh tingginya fotorespirasi J C memiliki titik kompensasi cahaya tinggi, sampai caha ya terik, tidak dibatasi oleh fotorespirasi J Besaran yang menggambarkan banyak sedikitnya radiasi matahari yang mampu diserap tanamanild J /AD kritik dan /AD optimum, /AD kritik menyebabkan pertumbuhan tanaman ' maksimum. /AD optimum menyebabkan pertumbuhan tanaman ;CG2< maksimum 1!. Lase
LAaser adalah akronim dari light amplification by stimulated emission of radiation. Aaser merupakan sumber cahaya yang memancarkan berkas cahaya yang koheren. Aaser termasuk cahaya monokromatik. Aaser mempunyai intensitas dan tingkat ketelitian yang sangat tinggi, sehingga laser banyak digunakan dalam berbagai peralatan. Aaser pertama kali dikembangkan pada tahun 6'. $enerapan laser dalam kehidupan sehari-hari antara lain sebagai pemindai barcode di supermarket, alat pemutar CD atau DHD, laser printer , dan dioda laser. Di bidang kedokteran, laser digunakan sebagai pisau bedah dan untuk menyembuhkan gangguan akomodasi mata.
1#. 'eat )ptik
7elain contoh-contoh di atas, pemanfaatan laser "uga dapat diterapkan dalam bidang telekomunikasi. Dalam bidang telekomunikasi, laser digunakan untuk mengirim sinyal telepon dan internet melalui suatu kabel khusus yang disebut serat optik. 7erat optik merupakan suatu serat transparan yang digunakan untuk mentransmisi cahaya, misalnya laser. Dengan menggunakan serat optik, data yang dikirim akan lebih cepat sampai. Karena kecepatan data tersebut sama dengan kecepatan cahaya, yaitu % . '& m>s. 14. Hologam
$erkembangan laser "uga merambah bidang fotografi. $enggunaan laser dalam fotografi dikenal sebagai holografi. =olografi adalah pembuatan gambar-gambar tiga dimensi dengan menggunakan laser. =asil yang diperoleh pada proses holografi disebut hologram. Mekanisme
holografi adalah sebagai berikut. b"ek yangakan dibuat hologram disinari dengan laser. b"ek tersebut kemudian memantulkan sinar dari laser. $erpaduan antara laser dengan sinar yang dipantulkan ob"ek akan memberikan efek interferensi. :fek interferensi inilah yang memberikan bayangan ob"ek tiga dimensi. 15. ,ahaya sebagai (elombang Elektomagnetik dan 'pektum Elektomagnetik
Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan MaFwell, kecepatan gelombang elektromagnetik di ruang hampa adalah sebesar m>s, yang nilainya sama dengan la"u cahaya terukur. =al ini membuktikan bahwa cahaya merupakan gelombang elektromagnetik. $ernyataan MaFwell diperkuat oleh Heinich Het@ ;&*) ( &<. Dalam eksperimennya, =ert menggunakan perangkat celah bunga api di mana muatan digerakkan bolak-balik dalam waktu singkat, membangkitkan gelombang berfrekuensi sekitar =. /a mendeteksi gelombang tersebut dari "arak tertentu dengan menggunakan loop kawat yang bisa membangkitkan ggl "ika ter"adi perubahan medan magnet. Gelombang ini dibuktikan merambat dengan la"u m>s, dan menun"ukkan seluruh karakteristik cahaya ;pemantulan, pembiasan, dan interferensi<. $an"ang gelombang cahaya tampak mempunyai rentang antara '' nm hingga )*' nm. 1rekuensi cahaya tampak dapat dihitung berdasarkan persamaan berikut Berdasarkan persamaan tersebut, kita dapat menentukan frekuensi cahaya tampak bernilai antara = hingga =. ,ahaya tampak hanyalah salah satu "enis gelombang elektromagnetik yang terdeteksi
dalam interal yang lebar, dan dikelompokkan dalam spektum elektomagnetik , yaitu daerah "angkauan pan"ang gelombang yang merupakan ben tangan radioaktif elektromagnetik. Gelombang radio dan gelombang mikro dapat dibuat di laboratorium menggunakan peralatan elektronik. Gelombang elektromagnetik dengan frekuensi yang lebih tinggi sangat sulit dibuat secara elektronik. Gelombang elektromagnetik dapat terbentuk secara alamiah, seperti pancaran dari atom, molekul, dan inti atom. Misalnya, sinar-? dihasilkan oleh elektron berkecep atan tinggi yang diperlambat secara mendadak ketika menumbuk logam. Cahaya tampak yang dihasilkan melalui suatu pi"aran "uga disebabkan karena elektron yang mengalami percepatan di dalam filamen panas. 2adioaktif inframerah memegang peranan penting pada efek pemanasan Matahari. Matahari tidak hanya memancarkan cahaya tampak, tetapi "uga inframerah ;/2< dan ultraiolet ;3H< dalam "umlah yang tetap. Manusia menerima gelombang elektromagnetik dengan cara yang berbeda-beda tergantung pada pan"ang gelombangnya.
1. (elombang "adio
Gelombang radio terdiri atas osilasi ;getaran< cepat pada medan elektrik dan magnetik. Berdasarkan lebar frekuensinya, gelombang radio dibedakan men"adi Aow 1reuency ;A1<, Medium 1reuency ;M1<, =igh 1reuency ;=1<, Hery =igh 1reuency ;H=1<, 3ltra =igh 1reuency ;3=1<, dan 7uper =igh 1reuency ;7=1<. Gelombang radio M1 dan =1 dapat mencapai tempat yang "auh di permukaan bumi karena gelombang ini dapat dipantulkan oleh lapisan ionosfer. Gelombang A1 diserap oleh ionosfer, sedang gelombang H=1 dan 3=1 menembus ionosfer, sehingga dapat digunakan untuk komunikasi dengan satelit. !. (elombang *iko
Gelombang mikro merupakan gelombang elektromagnetik dengan pan"ang gelombang dalam selang antara ','' dan ','% m. lombang mikro dihasilkan oleh peralatan elektronik khusus, misalnya dalam tabung Klystron. Gelombang ini dimanfaatkan d alam alat microwae, sistem komunikasi radar, dan analisis struktur molekul dan atomik.
#. 'ina In6ameah
2adioaktif inframerah merupakan radioaktif elektromagnetik dengan pan"ang gelombang lebih pan"ang daripada pan"ang gelombang cahaya merah, na mun lebih pendek daripada pan"ang gelombang radio. Dengan kata lain radioaktif pada selang pan"ang gelombang ',) m hingga mm. 7inar inframerah dapat dimanfaatkan dalam fotografi inframerah untuk keperluan pemetaan sumber alam dan diagnosis penyakit. 4. ,ahaya $ampak
Cahaya tampak merupakan radioaktif gelombang elektromagnetik yang dapat dideteksi oleh mata manusia. Cahaya tampak memiliki kisaran pan"ang gelombang antara . 5. 'ina Ultaiolet
Gelombang ultraiolet mempunyai pan"ang gelombang yang pendek. Matahari merupakan pemancar radioaktif ultraiolet yang kuat, dan membawa lebih banyak energi daripada gelombang cahaya yang lain. Karena inilah gelombang ultraiolet itu dapat masuk dan
membakar kulit. Kulit manusia sensitif terhadap sinar ultraiolet matahari. Meskipun begitu, atmosfer bumi dapat menghambat sebagian sinar ultraiolet yang merugikan itu. 4erbakar sinar matahari "uga merupakan risiko yang dapat menimbulkan kanker kulit. 7. 'ina /
7inar-? merupakan radioaktif elekromagnetik yang dihasilkan dari penembakan atom-atom dengan partikel-partikel yang memiliki energi kuantum tinggi. $an"ang gelombang sinar-? berkisar antara . 7inar-? dihasilkan oleh elektron-elektron yang berada di bagian dalam kulit elektron atom, atau pancaran yang ter"adi karena elektron dengan kela"uan besar menumbuk logam. 7inar-? dapat melintas melalui banyak materi sehingga digunakan dalam bidang medis dan industri untuk menelaah struktur bagian dala m. 7inar-? dapat dideteksi oleh film fotografik, karena itu digunakan untuk menghasilkan gambar benda yang biasanya tidak dapat dilihat, misalnya patah tulang.
8. 'ina (amma
7inar atau gelombang gamma, yang merupakan bentuk radioaktif yang dikeluarkan oleh inti-inti atom tertentu, mempunyai pan"ang gelombang yang sangat pendek. 7inar ini membawa energi dalam "umlah besar dan dapat menembus logam dan beton. 7inar ini sangat berbahaya dan dapat membunuh sel hidup, terutama sinar gamma tingkat tinggi yang dilepaskan oleh reaksi nuklir, seperti ledakan bom nuklir.
BAB III PENU$UP #.1 &esimpulan
Gelombang merupakan usikan yang merambat,atau getaran yang dirambatkan.Dalam perambatannya, gelombang memerlukan medium perambatan.Medium perambatan gelombang merupakan medium elastic yang merupakan medium yang mudah berubah bentuk.Berdasarkan medium perambatannya, gelombang di bedakan atas gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik. Bunyi merupakan hasil getaran sebuah benda yang akan menggetarkan udara di sekitarnya dan akan merambat ke segala arah.Gelombang bunyi ini di kumpulkan oleh telinga luar dan digunakan untuk menggetarkan gendang telinga. Gelombang bunyi merupakan gelombang mekanik, karena memerlukan medium dalam perambatannya.sehingga bunyi tidak dapat di dengar di ruang hampa.Gelombang bunyi merupakan gelombang longitudinal. $eranan gelombang bunyi dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut . Mengukur kedalaman laut a. Batu duga;memasukan batu ke dalam laut< b. Gema suara 0. 7onar %. =idropon . Medis
*. Cepat rambat gelombang bunyi "uga dimanfaatkan oleh para nelayan untuk mengetahui siang dan malam. 6. $ada malam hari kita mendengar suara lebih "elas daripada siang hari karena kerapatan udara pada malam hari lebih rapat dibandingkan dengan siang hari. ). 2esonansi sangat bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari. a. $emanfaatan resonansi pada alat musik seperti seruling, kendang, gitar,beduk dan lainnya. &. Mendeteksi retak-retak pada struktur logam . Microphone '. Gelombang 2adio dan 4H . Kamera dan $erlengkapan Mobil 0. Kaca Mata 4una 9etra Cahaya merupakan sebuah gelombang yang mengalami peristiwa pemantulan. Cahaya memiliki sifat-sifat dapat dikenal oleh mata, merupakan bentuk radiasi, merupakan gelombang yang merambat, memindahkan suatu egergi dari suatu tempat ke tempat yang lain, merambat menurut garis lurus.Gelombang cahaya merupakan gelombang transersal. $eranan gelombang cahaya dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut . Mesin $ho to Cop y 0.Mengukur 8arak Benda Aangit %. 7canner . /ndera $englihatan *. Digunakan "uga untuk men"emur pakaian, 7epatu dan alat rumah tangga lainnya ;menggunakan cahaya matahari< 6. Digunakan untuk alat-alat kecantikan seperti sinar 3H untuk menghilangkan flek-flek hitam di wa"ah, selulit, dll. ). Digunakan untuk lampu dan alat penerangan lainnya. &. Digunakan untuk kamera foto . Di bidang kedokteran salah satu manfaat gelombang cahayadigunakan untuk rontgen. '. Digunakan sebagai satuan "arak antar benda-benda langit. .Digunakan oleh tumbuhan 0. Aaser
%. 7erat ptik . =ologram *. Cahaya sebagai Gelombang :lektromagnetik dan 7pektrum :lektromagnetik Gelombang 2adio, Gelombang Mikro, 7inar /nframerah, Cahaya 4ampak, 7inar 3ltraiolet, 7inar ?, 7inar Gamma.
#.! 'aan
Karena peranan gelombang bunyi dan cahaya memudahkan manusia dalam men"alankan segala aktiitasnya. leh karena itu manusia harus senantiasa men"aga dan memelihara agar kedua komponen itu ter"aga dengan baik, menghindari semua kegiatan yang dapat merusak komponen tersebut. 7eperti menhindari global warming. 7upaya kedua komponen yaitu bunyi dan cahaya tersebut dapat dimanfaatkan secara maksimal sampai akhir hayat.
DA$A" PU'$A&A
http!!afriathinks.blogspot.com http!! Blog pada "ord#ress.com. http!!dc$%%.&shared.com http!!fisika.org http!!fisikasmasmk.blogspot.com http!!fisikon.com http!!gelombang'bunyi'pada'da(ai'semua'alat.html http!!kresnapaya.com http!! Rosalina.Bunyi.blogspot.com http!!silvikultur.com http!!tanaman.org ndaka *+urkholis.,atatanku.blogspot.com.$%-$ Manalu* ,andra.,ara Kera Microphone.blogspot.com.$%-manfaat'cahaya.html
