contoh makalah aplikasi gelombang bunyi dan cahaya

BAB I

PENDAHULUAN1.1 Latar 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 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.

1.2  Rumusan masalah

Apa sajakah aplikasi atau penerapan gelombang bunyi dan cahaya dalam kehidupan sehari-

hari?

1.3  Tujuan

Mengetahui manfaat, aplikasi atau peranan gelombang bunyi dan cahaya dalam kehidupan

sehari-hari.

BAB II

APLIKASI GELOMBANG BUNYI DAN CAHAYA2.1 Tinjauan tentang gelombang bunyi dan cahaya

Gelombang bunyi adalah gelombang membujur 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. Proses penghasilan bunyi yang

disebabkan oleh getaran tala bunyi dan getaran kon pembesar suara. Apabila 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 panjang

gelombang sekitar 380–750 nm. Pada bidang fisika, cahaya adalah radiasielektromagnetik, baik

dengan panjang gelombang kasatmata maupun yang tidak. Cahaya adalah paket partikel

yang disebut foton.Kedua definisi di atas adalah sifat yang ditunjukkan cahayasecara

bersamaan sehingga disebut "dualisme gelombang-partikel". Paket cahaya yang disebut

spektrum kemudiandipersepsikan secara visual oleh indera penglihatan sebagaiwarna. Bidang

studi cahaya dikenal dengan sebutan optika,merupakan area riset yang penting pada fisika

modern.

Cahaya mempunyai 4 besaran dalam optika klasik:

1.     Intensitas

2.     Frekuensi ataupanjang gelombang

3.     Polarisasi

4.     Fasa

Dengan sifat optik geometris:

1.     Refleksi

2.     Refraksi

Dan sifat optik fisis:

1.     Interferensi

2.     Difraksi

3.     Dispersi

4.     Polarisasi

2.2 Aplikasi gelombang bunyi dan cahaya

2.2.1 Gelombang bunyi

Dalam perkembangan dunia pengetahuan sekarang ini, gelombang bunyi dapat

dimanfaatkan dalam berbagai keperluan penelitian. Di bidang industri misalnya untuk

mengetahui cacat yang terjadi 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. Mengukur kedalaman laut

            Untuk mengetahui kedalaman laut yang dangkal mungkin dapat menggunakan tali atau

tambang. Tali yang telah diberi tanda satuan dimasukan ke laut kemudian dapat diketahui

kedalamannya. Akan tetapi apabila untuk mengukur kedalaman laut dalam akan susah jika hanya

menggunakan tambang. Untuk itu digunakan peristiwa cepat rambat bunyi yang dapat

dimanfaatkan untuk mengukur kedalaman laut. Metode ini mulai muncul sejak terjadi perang

dunia. Para 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)

            Yaitu sistem pengukuran dasar laut menggunakan kabel yang dilengkapi bandul pemberat

yang massanya berkisar 25-75 kg.  Penggunaan teknik ini didasarkan pada hukum fisika tentang

perambatan dan pemantulan bunyi dalam air. Isyarat bunyi yang dikeluarkan dari sebuah

peralatan yang dipasang di dasar kapal memiliki kecepatan merambat rata-rata 1600 meter per

detik sampai membentur dasar laut. Setelah membentur dasar laut bunyi dipantulkan dalam

bentuk gema dan ditangkap melalui sebuah peralatan yang juga dipasang di dasar kapal.

            Jarak waktu yang diperlukan untuk perambatan dan pemantulan dapat diterjemahkan

sebagai kedalaman laut. Cara ini dianggap lebih praktis, cepat dan akurat. Namun kita tidak

dapat memperoleh informasi tentang suhu, jenis batuan dan tanda-tanda kehidupan di dasar laut.

 

Bandul Timah untuk Mengukur Kedalaman Laut.

b. Gema suara

            yaitu metode pengukuran dasar laut dengan menggunakan alat gema suara yaitu Echo

sounder (sonar) dan Hidrofon. Echo Sounder adalah alat pengirim suara,  sedangkan hidrofon

adalah penerima gema suara. Dasar perhitungan kedalaman laut dengan gema adalah cepat

rambat bunyi dalam air yaitu 1500 m/detik.

Rumus yang digunakan untuk mengukur kedalaman laut:

X =  ( X x V) : 2        

X = kedalaman laut (meter)

t = waktu yang dibutuhkan untuk menerima kembali gema suara setelah

ditembakkan echo   sounder

v = cepat rambat suara dalam air

2. Sonar

Prinsip kerja sonar berdasarkan prinsip pemantulan gelombang ultrasonik. Alat ini

diperkenalkan pertama kali oleh Paul Langenvin, seorang ilmuwan dari Prancis pada tahun 1914.

Pada saat itu Paul dan pembantunya membuat alat yang dapat mengirim pancaran kuat

gelombang bunyi berfrekuensi tinggi (ultrasonik) melalui air. Pada dasarnya SONAR memiliki

dua bagian alat yang memancarkan gelombang ultrasonik yang disebut transmiter (emiter) dan

alat yang dapat mendeteksi datangnya gelombang pantul (gema) yang disebut sensor (reciver). 

Gelombang ultrasonik dipancarkan oleh transmiter (pemancar) yang diarahkan ke sasaran,

kemudian akan dipantulkan kembali dan ditangkap oleh pesawat penerima (reciver). Dengan

mengukur waktu yang diperlukan dari gelombang dipancarkan sampai gelombang diterima lagi,

maka dapat diketahui jarak yang ditentukan. Untuk mengukur kedalaman laut, SONAR

diletakkan di bawah kapal.  Dengan pancaran ultrasonik diarahkan lurus ke dasar laut, dalamnya

air dapat dihitung dari panjang waktu antara pancaran yang turun dan naik setelah digemakan.

3. Hidropon

            Hidropon adalah  transduser energi suara ke energi listrik yang digunakan di dalam air

atau zat cair. Jadi terjadi pergantian energi suara ke energi listrik. Untuk 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. Jika

dasar laut bertekstur kasar maka pemantulan gelombang akan cepat, akan tetapi bila dasar lautan

bertekstur lembek, apakah mempengaruhi kecepatan gelombang atau tidak? Hal ini perlu dikaji

lebih lanjut. Jika terbukti tekstur tanah mempengaruhi kecepatan gelombang maka kemungkinan,

hasil pengukuran kedalaman laut di tanah liat dan batuan yang seharusnya berkedalaman

sama,bisa jadi dalam pengukuran menjadi berbeda.

            Alat hidropon juga kemungkinan bisa digunakan untuk mencari gunung api bawah laut

ataupun palung laut. Jika seharusnya dititik A memiliki laut yang dalam, tetapi dalam

pengukuran menjadi dangkal kemungkinan di titik tersebut terdapat gunung api bawah laut.

Namun sebaliknya jika dititik B seharusnya berlaut dangkal, tetapi dalam pengukuran hidropon

tercatat hasil yang dalam, berarti kemungkinan di daerah tersebut terdapat palung laut yang

dalam.

Prinsip kerja hidropon saling berkaitan dengan prinsip kerja Echo Sounder (Sonar). Echo

sounder berfungsi mengirim gelombang bunyi sedangkan hidropon berfungsi sebagai penangkap

gelombang bunyi.

 4. Medis

alat kedokteran, misalnya pada pemeriksaan USG (ultrasonografi). Sebagai contoh,

scaning ultrasonic dilakukan dengan menggerak-gerakan probe di sekitar kulit perut ibu yang

hamil akan menampilkan gambar sebuah janin di layar monitor. Dengan mengamati gambar

janin, dokter dapat memonitor pertumbuhan, perkembangan, dan kesehatan janin. Tidak seperti

pemeriksaan dengan sinar X, pemeriksaan ultrasonik adalah aman (tak berisiko), baik bagi ibu

maupun janinnya karena pemerikasaan atau pengujian dengan ultrasonic tidak merusak material

yang dilewati, maka disebutlah pengujian ultrasonic adalah pengujian tak merusak (non

destructive testing, disingkat NDT). Tehnik scanning ultrasonic juga digunakan untuk

memeriksa hati (apakah ada indikasi kanker hati atau tidak) dan otak.

Pembuatan perangkat ultrasound untuk menghilangkan jaringan otak yang rusak tanpa harus

melakukan operasi bedah otak. Dengan cara ini, pasien tidak perlu menjalani pembedahan otak

yang berisiko tinggi. Penghilangan jaringan otak yang rusak bisa dilakukan tanpa harus

memotong dan menjahit kulit kepala atau sampai melubangi tengkorak kepala.

5. Cepat rambat gelombang bunyi juga dimanfaatkan oleh para nelayan untuk

mengetahui siang dan malam.

6. Pada malam hari kita mendengar suara lebih jelas daripada siang hari karena

kerapatan udara pada malam hari lebih rapat dibandingkan dengan siang hari.

7.  Resonansi sangat bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari.

a. Pemanfaatan resonansi pada alat musik seperti seruling, kendang, gitar,beduk dan

lainnya.

Semua alat musik, baik alat musik yang dipetik, digesek atau ditiup sangat bergantung pada

gelombang berdiri untuk menghasilkan alunan musik yang begitu indah. Misalnya kita tinjau alat

musik petik seperti gitar. Ketika dawai alias senar gitar dipetik maka dihasilkan gelombang

berdiri pada senar tersebut. Selanjutnya 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.

Perlu diketahui bahwa gelombang berdiri tidak hanya dialami oleh tali alias dawai alias

senar saja tetapi juga oleh kolom udara sebagaimana terjadi pada banyak alat musik tiup seperti

seruling, terompet dan lain-lain

     8. Mendeteksi retak-retak pada struktur logam

Untuk 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. Jika ada retakan dalam logam, pantulan

ultrasonic dari retakan akan dapat dideteksi. Retakan ini kemudian diperiksa dan segera diatasi

sebelum pesawat diperkenankan terbang.

9. Microphone

Siapa yang tidak kenal dengan Piranti Musik yang satu ini ” Microphone” adalah suatu alat

yang bsia mengubah getaran bunyi menjadi getaran Listrik dan hasilnya akan kita dengar  pada

speaker melalui Proses suatu alat yaitu Sound system atau amplifier. Microphone terdiri dari

beberapa bagian yaitu :

1. Magnet berbentuk bulat

2. Koker ( Membran)

3. Spull ( Gulungan Kawat Kuninga Halus)

4. Kabel

5. Saklar On off

6. Chasing.

Posisi komponen adalah Seperti ini :

Bagian atas Spull melekat pada membran, Lalu bagian magnet bulat dikelilingi oleh gulungan

spul yang jgua 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 (Spull). Kedua

ujung kabel kawat spull dihubungkan dengan kabel yang akan menyatukan aliran tegangan ke

saklar On Off .

Cara kerjanya adalah sebagai berikut :

Ketika Microphone Di direct ( Colok) ke Sound/Amplifier, Spull 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. Perlu kita ingat bahwa Setiap Kawat yang dialiri listrik akan

menghasilkan medan magnet ( Elektromagnetik) . Setelah itu, ketika ada bunyi dari luar ( Suara

Kita) maka membran yang berada diatas magnet bulat yang telah dikelilingi gulungan kawat

kuningan yang melekat pada koker akan bergetar. ini menyebabkan Spull ( gulungan kawat

tembaga) akan turut bergetar karena keduanya saling terikat erat. Setelah itu spull yang bergetar.

ini menyebabkan medan magnet yang telah dihasilkan disekitar dinding magnet bergetar pula.

nah..hal ini dimanfaatkan oleh gulungan  kawat kuningan (Spull) tadi, Dia menyerap getaran

elektromagnet tersebut dan mengubahnya menjadi getaran listrik yang akan dialirkan kedalam

Sound system. Amplifier. Dan seterusnya amplifier pun mengubah getaran listrik tersebut

menjadi suara melalui Speaker.

10. Gelombang Radio dan TV

Gelombang radio merupakan gelombang elektromagnetik yang memiliki frekuensi dalam

orde MHz sampai GHz. Gelombang radio dan televisi banyak dimanfaatkan bidang televisi

komunikasi, misalnya: radiophone. Radiofon (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 wave) yang membawa gelombang bunyi dari sumber menuju penerima.

Ada dua jenis cara membawa gelombang bunyi, yaitu

1) Modulasi amplitudo (AM)

Modulasi amplitudo adalah suatu teknik dengan cara amplitudo gelombang radio disesuaikan

dengan amplitudo gelombang bunyi dengan frekuensi tetap.

2) Modulasi frekuensi (FM)

Adalah cara penyesuaian frekuensi gelombang radio dengan frekuensi gelombang bunyi dengan

amplitudo tetap. Sistim FM ini banyak mengurangi derau (noise) akibat peristiwa kelistrikan di

udara, sehingga suara diterima lebih jernih, sehingga stasiun radio sekarang banyak yang pindah

dari AM ke FM.

Namun sistem ini memiliki jangkauan terbatas, sehingga dibutuhkan stasiun-stasiun

penghubung (relay) agar jangkauan menjadi lebih luas.

Gelombang Mikro Merupakan gelombang radio dengan frekuensi paling tinggi, yaitu 3 GHz.

Gelombang ini dapat menimbulkan efek pemanasan pada benda yang menyerapnya. Jadi, bisa

suatu makanan menyerap radiasi gelombang mikro, maka makanan tersebut menjadi panas

dalam waktu yang sangat singkat.

Kegunaan lain dari gelombang ini adalah pada pesawat radar (radio Detection and Ranging).

Pesawat radar bekerja menggunakan sifat pemantulan gelombang mikro.

 11. Kamera dan Perlengkapan Mobil

Dua aplikasi sona rberikut ini adalah aplikasi terbaru dalam bidang teknologi. Pernahkah

anda menggunakan sebuah kamera yang dapat mengatur fokusnya secara otomatis? Sebuah

kamera seperti ini pasti menggunakan SONAR. Gelombang-gelombang ultrasonik dikirim oleh

kamera menuju subjek yang difoto. Setelah gema dari objek kembali ke kamera, kamera

menghitung jarak subjek, dan selanjutnya menyetel fokus yang sesuai dengan jarak ini.

Saat ini tipe SONAR sedang diuji cobakan sebagai suatu alat dari sistem perlengkapan

mobil. Sistem ini akan menggunakan SONAR untuk menghitung jarak dari sebuah mobil ke

objek-objek di dekatnya, seperti pinggiran jalan dan kendaraan-kendaraan lainnya. Data-data ini

terdisplai didepan pengemudi, sehingga pengemudi dapat menghindari kecelakaan. Pengemudi

juga dibantu sehingga memarkir mobil menjadi mudah dan aman.

12. Kaca Mata Tuna Netra

Kaca mata tuna netra dilengkapi dengan pengirim dan penerima ultrasonikk sehingga

tuna netra dapat menduga jarak benda yang ada didepannya.  Gelombang ultrasonik dipancarkan

frame kaca mata dan mengenai objek disekitar, gelombang ultrasonik dipantulkan  dan diterima

kembali oleh  alat penerima pada kaca mata.  Ultrasonik berada pada frame kaca mata yang

mengirimkan signal getaran pada telinga tuna netra.  Perlu diketahui bahwa orang yang tuna

netra memiliki pendengaran yang lebih tajam atau sensitif dibanding orang yang bermata normal.

 

2.2.2 Gelombang Cahaya

1. Mesin Photo Copy

Mesin fotokopi adalah peralatan kantor yang membuat salinan ke atas kertas dari

dokumen, buku, maupun sumber lain. Mesin fotokopi zaman sekarang menggunakan

xerografi, proses kering yang bekerja dengan bantuan listrik maupun panas. Mesin fotokopi

lainnya dapat menggunakan tinta. Pencahayaan, cahaya yang sangat terang yang dihasilkan

dari lampu expose yang menyinari dokumen yang sudah diletakkan di atas kaca dengan

posisi terbalik ke bawah pada kaca, gambar pada dokumen kemudian akan dipantulkan

melalui lensa, kemudian lensa akan mengarahkan gambar tersebut ke arah tabung drum.

Tabung 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 pijar ( corona wire ) sebelah atas drum ( kawat 1 ), sehingga pada permukaan

yang terang tidak ada elektron yang yang bermuatan, sedangkan pada cahaya yang yang

lebih gelap akan menghasilkan tidak terjadi perubahan muatan, tetap bermuatan positif. Serbuk

berwarna hitam ( toner ) bermuatan positif yang berada pada depeloper, akan tertarik oleh

ion positif pada permukaan drum, Tegangan tinggi DC yang diberikan pada kawat pijar

( corona wire ) membuat drum bermuatan positif, kawat pijar ( corona wire ) terdapat dua

buah, satu terdapat diatas drum ( kawat 1 ), dan di bawah drum ( kawat 2 ). Selembar

kertas yang dilewatkan di bawah drum ketika drum berputar, sebelum kertas mencapai

drum terlebih dahulu kertas dijadikan bermuatan positif oleh kawat 2, 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

gravitasi. Berikutnya kertas akan di lewatkan melalui dua buah rol panas yang bertekanan,

panas dari kedua rol tersebut akan melelahkan toner yang kemudian akan menempel erat

ke kertas.peristiwa ini akan menghasilkan copian atau salinan gambar yang sama persis

dengan aslinya. Setelah toner turun ke kertas drum akan terus berputar sampai melewati

blade(cleaning balde) pembersih drum kemudian melalui kawat 1 (primary corona wire),

sehingga drum kembali bermuatan positif dan siap kembali disinari terus berulang-ulang.

 

2.Mengukur Jarak Benda Langit

Metode penentuan jarak bintang dan objek luar angkasa lainnya yang paling sederhana

adalah metode paralaks trigonometri.

Akibat perputaran Bumi mengitari Matahari, maka bintang-bintang yang dekat tampak bergeser

letaknyaterhadap latar belakang bintang-bintang yang jauh. Dengan mengukur sudut pergeseran

itu (disebut sudut paralaks), dan karena kita tahu jarak Bumi ke Matahari, maka jarak bintang

dapat ditentukan. Sudut paralaks ini sangat kecil hingga cara ini hanya bisa digunakan untuk

bintang- bintang yang jaraknya relative dekat, yaitu hanya sampai beberapa ratus tahun cahaya

(bandingkan dengan diameter galaksi kita yang 100.000 tahun cahaya, dan jarak galaksi.

Andromeda yang dua juta tahun cahaya). Ada metode lain yang dapat meraih jarak lebih jauh,

yaitu metode fotometri Bayangkan pada suatu malam yang gelap Anda melihat sebuah lampu di

kejauhan. Anda diminta menentukan jarak lampu itu. Ini dapat Anda lakukan asalkan Anda tahu

berapa watt daya lampu itu. Dalam istilah astronomi daya sumber cahaya disebut luminositas,

yaitu energy yang dipancarkan sumber setiap detik. Jarak ditentukan dengan menggunakan

prinsip inverse- square law, artinya terang sumber cahaya yang kita lihat sebanding terbalik

dengan jarak kuadrat. Suatu lampu yang jaraknya kita jauhkan dua kali, cahayanya akan tampak

lebih redup empat kali.

Ada benda-benda langit yang luminositasnya dapat diketahui. Ini disebut sebagai lilin

penentu jarak (standard candle). Salah satu lilin penentu jarak adalah bintang-bintang variabel

Cepheid yang berubah cahayanya dengan irama tetap (periodik). Perubahan cahaya itu

disebabkan karena bintang itu berdenyut. Makin panjang periode (selang waktu antara)

denyutan, makin terang bintang itu. Sifat tersebut ditemukan oleh astronom wanita Henrietta

Leavitt pada tahun 1912.

Jadi, luminositas bintang dapat ditentukan dengan cara mengukur periode denyutannya. Variabel

Cepheid merupakan bintang yang sangat terang, hingga beberapa puluh ribu kali matahari,

karena itu dapat digunakan untuk menentukan jarak galaksi lain. Ada lilin penentu jarak yang

jauh lebih terang lagi, yaitu Supernova

Type Ia. Ini bintang meledak, terangnya telah dikalibrasi sekitar 10 miliar kali matahari. Ini lilin

penentu jarak yang sangat penting karena bisa digunakan untuk menentukan jarak galaksi-

galaksi yang sangat jauh. Studi tentang Supernova Type Ia ini intensif dilakukan sekarang.

Alam semesta Sebuah mobil ambulans bergerak sambil membunyikan sirene. Bila mobil itu

sedang mendekati kita, maka suara lengking sirene itu bernada tinggi. Tetapi bila mobil melewati

kita dan bergerak menjauh, nada lengking menjadi rendah. Ini disebut efek Doppler.

Bunyi adalah peristiwa gelombang. Pada saat sumber bunyi mendekat, waktu getarnya

(frekuensinya) bertambah, maka nadanya terdengar tinggi. Tetapi bila sumber bunyi menjauh,

waktu getarnya merendah. Cahaya merupakan gelombang elektromagnet. Cahaya yang waktu

getarnya cepat berwarna biru, yang waktu getarnya lambat berwarna merah. Efek Doppler juga

berlaku untuk cahaya. Sebuah sumber cahaya akan tampak lebih biru bila benda tadi bergerak

mendekat dan lebih merah bila menjauh. Vesto Slipher di Observatorium Lowell, Amerika, pada

tahun 1920 menunjukkan bahwa garis spektrum galaksi-galaksi yang jauh bergeser ke arah

merah. Ini disebut pergeseran merah atau red shift. Artinya, galaksi-galaksi itu semuanya

bergerak menjauhi kita.

Dengan mengukur besar pergeseran merah itu kecepatan menjauh galaksi-galaksi itu dapat

diukur. Pada tahun 1929 Edwin Hubble di Observatorium Mount Wilson, Amerika, mendapatkan

adanya hubungan antara kecepatan menjauh itu dan jarak galaksi. Makin jauh suatu galaksi,

makin besar kecepatannya. Hubble mendapatkan hubungan itu

linier dan menuliskannya dalam rumus V = H D dengan V = kecepatan menjauh, D = jarak

galaksi dan H disebut tetapan Hubble. Dengan rumus Hubble itu dapat diperoleh bahwa semua

galaksi itu dulu menyatu di suatu titik. Kapan ? Waktunya adalah t = D / V atau t = 1 / H. Pada

waktu itulah terjadi big bang atau ledakan besar yang membentuk alam semesta ini. Harga t

inilah yang kita sebut sebagai umur alam semesta. Dengan mengukur tetapan Hubble H, maka

umur alam semesta dapat ditentukan.

3. Scanner

Scanner adalah alat yang membantu komputer mengubah gambar atau objek grafis ke

dalam kode digital yang dapat ditampilkan dan digunakan pada komputer. Scanner

memiliki kemampuan untuk menerjemahkan sinyal-sinyal listrik analog ke dalam kode-kode

digital. Analog disini seperti jam tangan yang mempunyai jarum penunjuk menit dan jam

yang berputar mengelilingi jam tersebut. Tetapi jam digital menampilkan waktu dari satu

frame ke frame waktu selanjutnya. Komputer tidak dapat memproses data analog sehingga

harus diubah dulu ke dalam kode digital. Scanner dapat dipadukan dengan suatu software

komputer untuk mengenali karakter yang discan namanya optical character recognition

(OCR). Software ini dapat mengenali tulisan seperti yang tercetak atau tertulis. Informasi

tersebut dapat dimanipulasi dengan komputer. Scannner ada beberapa jenis, diantaranya :

1.    Flatbed scanners atau scanner yang posisinya mendatar memiliki area yang dilapisi kaca

dimana objek yang akan discan diletakkan sementara komponen scanner melewati objek

tersebut. Metode ini mirip dengan mesin Xerox.

2.  Handheld scannersatau scanner yang dapat digenggam berukuran kecil, penggunaan

scanner portabel bergantung pada orang pada saat proses pengambilan gambar yaitu

dengan menggerakkan scanner didepan objek yang akan discan.

Cara kerja scanner

Pada Flatbed scanner sumber cahaya dilewatkan di bawah gambar atau dokumen

untuk menerangi gambar atau dokumen tersebut. Warna 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 menangkap cahaya yang dipantulkan oleh daerah yang sedang disinari. Cahaya

dari halaman tadi dipantulkan masuk ke dalam sistem cermin yang rumit yang diarahkan

pada suatu lensa. Lensa memfokuskan cahaya tersebut pada diode yang sensitif terhadap

cahaya yang mengubah sejumlah cahaya menjadi arus listrik. Besar arus tergantung seberapa

banyak cahaya yang dipantulkan. Pengubah data analog ke digital yang tadi dijelaskan

menyimpan pembacaan voltase analog ke dalam pixel yang digambarkan dengan daerah

hitam atau putih. Scanner yang lebih canggih melakukan 3 kali penyinaran untuk ditangkap

oleh filter warna merah, hijau atau biru sebelum gambar lengkap.

Informasi digital tersebut kemudian dikirim ke komputer yang kemudian diubah ke dalam

format yang dapat dibaca oleh program grafis. Pada kebanyakan handled scanner, ketika

anda memekan tombol scan lampu LED menyinari gambar yang berada di bawah scanner.

Sebuah cermin pembalik dengan sudut tertentu yang berada di kanan atas layar scanner

memantulkan gambar pada lensa yang berada di belakang scanner. Lensa memfokuskan

gambar dalam satu garis tunggal ke alat CCD (charge coupled device), dimana merupakan

alat yang mendeteksi perubahan voltase yang sangat kecil. Ketika cahaya menyinari

beberapa baris detektor yang diletakkan di CCD, masing-masing memberikan voltase yang

diterjemahkan sama dengan hitam, putih atau abu-abu. Chip analog yang khusus menerima

voltase yang dihasilkan CCD untuk koreksi gamma. Proses ini memperjelas warna hitam

sehingga mata akan mudah mengenali bayangan dari gambar. Ketika gambar dipindahkan

dari alat pengubah data analog ke digital. Pada scanner untuk warna abu-abu, alat konversi

menyimpan 8 bit setiap pixelnya, atau 256 bayangan abu-abu.

4. Indera Penglihatan

            Mata mempunyai reseptor untuk menangkap rangsang cahaya yang disebut fotoreseptor.

Oleh karena itu, pada siang hari pantulan sinar matahari oleh benda-benda di sekeliling kita

dapat kita tangkap dengan jelas. Sebaliknya pada malam hari, benda-benda di sekitar kita tidak

memantulkan cahaya matahari seperti waktu siang hari. Akibatnya, kita hanya mampu melihat

benda-benda itu bila mereka memantulkan cahaya dari sumber cahaya lain, misalnya lampu

5. Digunakan juga untuk menjemur pakaian, Sepatu dan alat rumah tangga lainnya

(menggunakan cahaya matahari)

6. Digunakan untuk alat-alat kecantikan seperti sinar UV untuk menghilangkan

flek-flek hitam di wajah, selulit, dll.

7. Digunakan untuk lampu dan alat penerangan lainnya.

8. Digunakan untuk kamera foto

9. Di bidang kedokteran salah satu manfaat gelombang cahayadigunakan untuk

rontgen.

10. Digunakan sebagai satuan jarak antar benda-benda 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. Fotosintesis 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 berlangsungnya

fotosintesis, sementara fotosintesis merupakan proses yang menjadi kunci dapat berlangsungnya

proses metabolisme yang lain di dalam tanaman. Cahaya memegang peranan penting dalam

proses fisiologis tanaman, terutama fotosintesis, respirasi, dan transpirasi

Fotosintesis : Proses 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. Proses ini dilakukan oleh zat hijau 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. Pemanfaatan energi gula oleh tumbuhan memerlukan serangkaian proses

sehingga energi yang ada dalam bentuk gelombang elektromagnetik tersebut dapat diubah

menjadi energi kimia (ATP dan NADPH) yang  dikenal dengan reaksi terang.  Hasil reaksi

terang ini (ATP dan NADPH) selanjutnya dapat dimanfaatkan dalam reaksi metabolisme

khususnya reduksi CO

            Seperti telah kita ketahui, reaksi fotosintesis terdiri atas dua tahapan yaitu : tahapan

Reaksi Terang ( disebut juga Reaksi Hill ) dan Reaksi Gelap ( disebut juga Reaksi Blackman

atau siklus Calvin ). Masing-masing tahapan menunjukkan proses reaksi yang berbeda. Namun

keduanya merupakan satu rangkaian reaksi  yang tak terpisahkan dari reaksi fotosintesis.

Perbedaan antara reaksi terang dengan reaksi gelap, secara ringkas dijelaskan dalam tabel seperti

berikut ini :

• Cahaya matahari ditangkap daun sebagai foton

• Tidak semua radiasi matahari mampu diserap tanaman, cahaya tampak, dg panjang gelombang

400 s/d 700 nm

• Faktor yang mempengaruhi jumlah radiasi yang sampai ke bumi: sudut datang, panjang hari,

komposis atmosfer

• Cahaya yang diserap daun 1-5% untuk fotosintesis, 75-85% untuk memanaskan daun dan

transpirasi

• Peranan cahaya dalam respirasi, fotorespirasi, menaikkan suhu

• Peranan cahaya dalam transpirasi, transpirasi stomater, mekanisme bukaan stomata

• Kebutuhan intensitas cahaya berbeda untuk setiap jenis tanaman, dikenal tiga tipe tanaman C3,

C4, CAM

• C3 memiliki titik kompensasi cahaya rendah, dibatasi oleh tingginya fotorespirasi

• C4 memiliki titik kompensasi cahaya tinggi, sampai cahaya terik, tidak dibatasi oleh

fotorespirasi

• Besaran yang menggambarkan banyak sedikitnya radiasi matahari yang mampu diserap

tanaman:ild

• ILD kritik dan ILD optimum, ILD kritik menyebabkan pertumbuhan tanaman 90% maksimum.

ILD optimum menyebabkan pertumbuhan tanaman (CGR) maksimum

12. Laser

`Laser adalah akronim dari light amplification by stimulated emission of radiation. Laser

merupakan sumber cahaya yang memancarkan berkas cahaya yang koheren. Laser termasuk

cahaya monokromatik. Laser mempunyai intensitas dan tingkat ketelitian yang sangat tinggi,

sehingga laser banyak digunakan dalam berbagai peralatan. Laser pertama kali dikembangkan

pada tahun 1960. Penerapan laser dalam kehidupan sehari-hari antara lain sebagai pemindai

barcode di supermarket, alat pemutar CD atau DVD, laser printer, dan dioda laser.

Di bidang kedokteran, laser digunakan sebagai pisau bedah dan untuk menyembuhkan

gangguan akomodasi mata.

13. Serat Optik

Selain contoh-contoh di atas, pemanfaatan laser juga dapat diterapkan dalam bidang

telekomunikasi. Dalam bidang telekomunikasi, laser digunakan untuk mengirim sinyal telepon

dan internet melalui suatu kabel khusus yang disebut serat optik. Serat 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 3 . 108 m/s.

14.  Hologram

Perkembangan laser juga merambah bidang fotografi. Penggunaan laser dalam fotografi

dikenal sebagai holografi. Holografi adalah pembuatan gambar-gambar tiga dimensi dengan

menggunakan laser. Hasil yang diperoleh pada proses holografi disebut hologram. Mekanisme

holografi adalah sebagai  berikut. Objek yangakan dibuat hologram disinari dengan laser. Objek

tersebut kemudian memantulkan sinar dari laser. Perpaduan antara laser dengan sinar yang

dipantulkan objek akan memberikan efek interferensi. Efek interferensi inilah yang memberikan

bayangan objek tiga dimensi.

15. Cahaya sebagai Gelombang Elektromagnetik dan Spektrum Elektromagnetik

Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan Maxwell, kecepatan gelombang

elektromagnetik di ruang hampa adalah sebesar m/s, yang nilainya sama dengan laju cahaya

terukur. Hal ini membuktikan bahwa cahaya merupakan gelombang elektromagnetik. Pernyataan

Maxwell diperkuat oleh Heinrich Hertz (1857 – 1894). Dalam eksperimennya, Hertz

menggunakan perangkat celah bunga api di mana muatan digerakkan bolak-balik dalam waktu

singkat, membangkitkan gelombang berfrekuensi sekitar  Hz. Ia mendeteksi gelombang tersebut

dari jarak tertentu dengan menggunakan loop kawat yang bisa membangkitkan ggl jika terjadi

perubahan medan magnet. Gelombang ini dibuktikan merambat dengan laju m/s, dan

menunjukkan seluruh karakteristik cahaya (pemantulan, pembiasan, dan interferensi). Panjang

gelombang cahaya tampak mempunyai rentang antara 400 nm hingga 750 nm. Frekuensi cahaya

tampak dapat dihitung berdasarkan persamaan berikut : Berdasarkan persamaan tersebut, kita

dapat menentukan frekuensi cahaya tampak bernilai antara  Hz hingga  Hz.

Cahaya tampak hanyalah salah satu jenis gelombang elektromagnetik yang terdeteksi

dalam interval yang lebar, dan dikelompokkan dalam spektrum elektromagnetik, yaitu daerah

jangkauan panjang gelombang yang merupakan bentangan 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-X dihasilkan oleh elektron berkecepatan

tinggi yang diperlambat secara mendadak ketika menumbuk logam. Cahaya tampak yang

dihasilkan melalui suatu pijaran juga disebabkan karena elektron yang mengalami percepatan di

dalam filamen panas. Radioaktif inframerah memegang peranan penting pada efek pemanasan

Matahari. Matahari tidak hanya memancarkan cahaya tampak, tetapi juga inframerah (IR) dan

ultraviolet (UV) dalam jumlah yang tetap. Manusia menerima gelombang elektromagnetik

dengan cara yang berbeda-beda tergantung pada panjang gelombangnya.

1. Gelombang Radio

Gelombang radio terdiri atas osilasi (getaran) cepat pada medan elektrik dan magnetik.

Berdasarkan lebar frekuensinya, gelombang radio dibedakan menjadi Low Frequency (LF),

Medium Frequency (MF), High Frequency (HF), Very High Frequency (VHF), Ultra High

Frequency (UHF), dan Super High Frequency (SHF). Gelombang radio MF dan HF dapat

mencapai tempat yang jauh di permukaan bumi karena gelombang ini dapat dipantulkan oleh

lapisan ionosfer. Gelombang LF diserap oleh ionosfer, sedang gelombang VHF dan UHF

menembus ionosfer, sehingga dapat digunakan untuk komunikasi dengan satelit.

2. Gelombang Mikro

Gelombang mikro merupakan gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang dalam

selang antara 0,001 dan 0,03 m. lombang mikro dihasilkan oleh peralatan elektronik khusus,

misalnya dalam tabung Klystron. Gelombang ini dimanfaatkan dalam alat microwave, sistem

komunikasi radar, dan analisis struktur molekul dan atomik.

3. Sinar Inframerah

Radioaktif inframerah merupakan radioaktif elektromagnetik dengan panjang gelombang lebih

panjang daripada panjang gelombang cahaya merah, namun lebih pendek daripada panjang

gelombang radio. Dengan kata lain radioaktif pada selang panjang gelombang 0,7 μm hingga 1

mm. Sinar inframerah dapat dimanfaatkan dalam fotografi inframerah untuk keperluan pemetaan

sumber alam dan diagnosis penyakit.

4. Cahaya Tampak

Cahaya tampak merupakan radioaktif gelombang elektromagnetik yang dapat dideteksi oleh

mata manusia. Cahaya tampak memiliki kisaran panjang gelombang antara .

5. Sinar Ultraviolet

Gelombang ultraviolet mempunyai panjang gelombang yang pendek. Matahari merupakan

pemancar radioaktif ultraviolet yang kuat, dan membawa lebih banyak energi daripada

gelombang cahaya yang lain. Karena inilah gelombang ultraviolet itu dapat masuk dan

membakar kulit. Kulit manusia sensitif terhadap sinar ultraviolet matahari. Meskipun begitu,

atmosfer bumi dapat menghambat sebagian sinar ultraviolet yang merugikan itu. Terbakar sinar

matahari juga merupakan risiko yang dapat menimbulkan kanker kulit.

6. Sinar X

Sinar-X merupakan radioaktif elekromagnetik yang dihasilkan dari penembakan atom-atom

dengan partikel-partikel yang memiliki energi kuantum tinggi. Panjang gelombang sinar-X

berkisar antara . Sinar-X dihasilkan oleh elektron-elektron yang berada di bagian dalam kulit

elektron atom, atau pancaran yang terjadi karena elektron dengan kelajuan besar menumbuk

logam. Sinar-X dapat melintas melalui banyak materi sehingga digunakan dalam bidang medis

dan industri untuk menelaah struktur bagian dalam. Sinar-X dapat dideteksi oleh film fotografik,

karena itu digunakan untuk menghasilkan gambar benda yang biasanya tidak dapat dilihat,

misalnya patah tulang.

7. Sinar Gamma

Sinar atau gelombang gamma, yang merupakan bentuk radioaktif yang dikeluarkan oleh inti-inti

atom tertentu, mempunyai panjang gelombang yang sangat pendek. Sinar ini membawa energi

dalam jumlah besar dan dapat menembus logam dan beton. Sinar ini sangat berbahaya dan dapat

membunuh sel hidup, terutama sinar gamma tingkat tinggi yang dilepaskan oleh reaksi nuklir,

seperti ledakan bom nuklir.

BAB III

PENUTUP3.1 Kesimpulan

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.

Peranan gelombang bunyi dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut :

1. Mengukur kedalaman laut

a. Batu duga(memasukan batu ke dalam laut)

b. Gema suara

2. Sonar

3. Hidropon

4. Medis

5. Cepat rambat gelombang bunyi juga dimanfaatkan oleh para nelayan untuk mengetahui siang

dan malam.

6. Pada malam hari kita mendengar suara lebih jelas daripada siang hari karena kerapatan udara

pada malam hari lebih rapat dibandingkan dengan siang hari.

7.  Resonansi sangat bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari.

a. Pemanfaatan resonansi pada alat musik seperti seruling, kendang, gitar,beduk dan lainnya.

8. Mendeteksi retak-retak pada struktur logam

9. Microphone

10. Gelombang Radio dan TV

11. Kamera dan Perlengkapan Mobil

12. Kaca Mata Tuna Netra

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 transversal.

Peranan gelombang cahaya dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut :

1. Mesin Photo Copy

2.Mengukur Jarak Benda Langit

3. Scanner

4. Indera Penglihatan

5. Digunakan juga untuk menjemur pakaian, Sepatu dan alat rumah tangga lainnya

(menggunakan cahaya matahari)

6. Digunakan untuk alat-alat kecantikan seperti sinar UV untuk menghilangkan flek-flek hitam di

wajah, selulit, dll.

7. Digunakan untuk lampu dan alat penerangan lainnya.

8. Digunakan untuk kamera foto

9. Di bidang kedokteran salah satu manfaat gelombang cahayadigunakan untuk rontgen.

10. Digunakan sebagai satuan jarak antar benda-benda langit.

11.Digunakan oleh tumbuhan

12. Laser

13. Serat Optik

14.  Hologram

15. Cahaya sebagai Gelombang Elektromagnetik dan Spektrum Elektromagnetik

Gelombang Radio, Gelombang Mikro, Sinar Inframerah, Cahaya Tampak, Sinar Ultraviolet,

Sinar X, Sinar Gamma.

3.2 Saran

Karena peranan gelombang bunyi dan cahaya memudahkan manusia dalam menjalankan

segala aktivitasnya. Oleh karena itu manusia harus senantiasa menjaga dan memelihara agar

kedua komponen itu terjaga dengan baik, menghindari semua kegiatan yang dapat merusak

komponen tersebut. Seperti menhindari global warming. Supaya kedua komponen yaitu bunyi

dan cahaya tersebut dapat dimanfaatkan secara maksimal sampai akhir hayat.

DAFTAR PUSTAKA

http://afriathinks.blogspot.com

http://Blog pada WordPress.com.

http://dc200.4shared.com

http://fisika.org

http://fisikasmasmk.blogspot.com

http://fisikon.com

http://gelombang-bunyi-pada-dawai-semua-alat.html

http://kresnapaya.com

http://Rosalina.Bunyi.blogspot.com

http://silvikultur.com

http://tanaman.org

Indaka ,Nurkholis.Catatanku.blogspot.com.2012

Manalu, Candra.Cara Kerja Microphone.blogspot.com.2011

manfaat-cahaya.html