Aplikasi Gelombang Bunyi
Jika suatu saat anda menyusuri suatu jalan desa di tengah musim kemarau, anda akan mendengar bunyi dan suara lebah, belalang atau jangkrik. Bahkan jika lebih cermat, anda dapat mendengarkan bunyiyang lebih lemah dan halus. Selain dapat mendengarkan bunyi yang dapat didengar manusia, serangga-serangga juga dapat mendengarkan bunyi-bunyi yang lain, yang tidak tertangkap oleh telinga manusia.
Bunyi tersebut dinamakan bunyi ultrasonic.Telinga manusia normal dapat menangkap bunyi yang mempunyai frekuensi 20 Hz -20.000 Hz.Perbedaan antara gelombang ultrasonic dan gelombang bunyi biasa adalah frekuensinya. Bunyiultrasonic mempunyai frekuensi diatas 20.000 Hz.Gelombang ultrasonic dimanfaatkan oleh para ahli dalam banyak hal, diantaranya sitem pengujian tidak merusak (NDT - Non Destructive Testing). Sistem pengujian itu banyak digunakan dalam dunia industri dan medis.Penggunaan dalam industri Suatu alat yang bernama reflektoskop digunakan untuk mendeteksi cacat yang terkandung dalam besi tuang. Cacat pada velg ban mobil diperiksa dengan menggunakan alat ini. Gelombang ultrasonik juga digunakan untuk mempercepat beberapa reaksi kimia. Getaran kuat pada gelombang ultrasonik juga digunakan untuk menggugurkan ikatan antara partikel kotoran dan bahan kain serta menggetarkan debu yang melekat sehingga lepas.Penggunaan dalam medis Ultrasonic digunakan untuk mengamati cacat cacat dalam jaringan hidup. Sifat reflektif jaringan normal dan jaringan abnormal cukup jelas untuk dibedakan secara ultrasonic. Alat diagnosis dengan ultrasonic digunakan untuk menemukan beberapa penyakit berbahaya didada/payudara,hati, otak dan beberapa organ lainnya. Pengamatan ultrasonic pada seorangwanita hamil dapat memperlihatkan janin di uterus.Menduga kedalaman lautSelain digunakan di dunia industri dan medis , gelombang ultrasonic digunakan pada dunia kelautan . untuk menduga kedalaman laut, digunakan alat yang dinamakan
sonar (soundnavigation ranging).
Sonar menghasilkan gelombang suara yang dikirim dari suatu piranti dandipantulkan kembali oleh dasar samudra. Alat ini juga digunakan untuk menemukanletak suatu benda di bawah permukaan laut.
Prinsip kerja sensor pizoelektrik pada alat uItrasonoraphy
Sensor yang digunakan pada alat Ultrasonografi yakni sensor pizoelektrik, yang diletakkan pada
komponen receiver yang menerima pantulan (refleksi) pola energi akustik yang dinyatakandalam frekuensi. Sensor mi akan mengubah pergeseran frekuensi gelombang suara 1 — 3 MHzyang dipancarkan melalui transmitter pada jaringan tubuh dan kemudian gelombang tersebut
dipantulkan (direfleksikan) oleh jaringan dan akan diterima oleh receiver dan selanjutnyaditeruskan ke prosessor.Sensor pizoelektrik terdiri dan bagian seperti housing, clip-type spring, crystal, dan seismicmass. Prinsipnya yakni ketika frekuensi energi akustikyang dipantulkan diterapkan, aka clip-
type spring yang terhubung dengan seismic mass akan menekan crystal, karena energi akustik tersebut dirtai oleh gaya luar sehingga crystal akan mengalami ekspansi dan kontraksi padafrekuensi tersebut. Ekspansi dan lontraksi tersebut mengakibatkan lapisan tipis antara crystal
dengan housing akan bergetar. Getaran dan crystal tersebut akan menghasilkan sinyal berupategangan yang nantinya akan diteruskan keprosesor.
USG, Pelengkap Obstetri Ginekologi
OK, anak saya laki-laki atau perempuan? Kondisijaninnya sehat-sehat saja, kan?”Pertanyaan tersebut sering terdengar di ruang praktik seorang dokter ahli kebidanan dankandungan. Pertanyaan yang hampir selalu ditanyakan oleh para calon ibu yang sedang
memeriksakan kehamilan merekaSang dokter kemudian akan menjelaskan keadaan janin dalam kandungan si ibu denganmenggunakan alat bernama ultrasonografi (USG). Sekarang, instrumen yang satu ini kerapditemukan di setiap ruang praktik dokter ahli kandungan karena dapat mempermudah dokter
menganalisis kondisi janin dengan tampilan dua dimensi atau tiga dimensi.Aplikasi pemakaian USG dalam bidang kebidanan dan kandungan/obstetri ginekologidiprakarsai oleh seorang ilmuwan asal lnggris, Ian Donald. Sesuai dengan namanya, prinsipkerja USG memanfaatkan sistem kerja gelombang ultrasonik alias gelombang suara
berfrekuensi tinggi.
Sonar dan radar
Perkembangan penggunaan USG dalam berbagai bidang ilmu kedokteran saat ini, salah satunyaadalah bidang obstetri ginekologi, berawal dari ditemukannya cara mengukur jarak di dalam air menggunakan gelombang suara. Pada saat itu dikenal istilah “sonar” atau Sound Navigation andRanging.Lazzaro Spallanzani, seorang ahli biologi Italia, dapat dikatakan sebagai orang yangmengilhami penemuan tersebut. Sekira tahun 1794 ia mendemonstrasikan kemampuan seekor kelelawar menentukan arah terbang dan mencari mangsa dalam gelap dengan menggunakangelombang suara berfrekuensi tiriggi (ultrasonik). Kelelawar tersebut memanfaatkan pantulansuara ultrasonik yang dikeluarkannya setelah menumbuk suatu objek. Sehingga ia tidak akanmenabrak sebuah benda atau sebaliknya dapat menentukan lokasi mangsanya.Awal tahun 1826, Jean Daniel Colladon, seorang ahli fisika dari Swiss berhasil menggunakansebuah alat yang dinamakan “underwater bell” untuk mendeterminasi kecepatan suara dalam air
di Danau Geneva. Penemuan ini memacu para ahli fisika lainnya untuk meneliti dasar ilmu
fisika mengenai getaran, transmisi, dan refraksi gelombang suara. Salah satu ahli fisika yangturut andil dalam penelitian itu adalah Lord Rayleigh asal Inggris. Tahun 1877 iamengemukakan the Theory of Sound yang intinya menerangkan bahwa gelombang suara adalah
sebuah persamaan matematika. Persamaan mi membentuk dasar teori sistem kerja akustik.Sistem deteksi suara dalam air kemudian dikembangkan dan dimanfaatkan untuk kepentingannavigasi kapal selam selama perang dunia pertama berlangsung, khususnya setelah kejadiantenggelamnya kapal Titanic pada tahun 1912. Hal itu terjadi berkat penemuan alat hydrophone
oleh seorang ahli fisika Perancis, Paul Langevin. Alat mi juga memanfaatkan pantulangelombang ultrasonik.Penemuan radar (radio detection and ranging) pada tahun 1953 oleh Robert Watson-Watt jugamenerapkan sistem kerja gelombang ultrasonik. Seperti sonar, alat mi pun menjadi inspirasi
digunakannya ultrasonik dalam bidang obstetri ginekologi kelak. Hanya pemanfaatannya saatitu lebih banyak digunakan untuk kepentingan pelacakan kapal musuh di udara.Perkembangan pemakaian ultrasonik di bidang obstetri ginekologi berikutnya juga tak lepas dan peranan penemuanSonar merupakan sistem yang menggunakan gelombang suara bawah air yang dipancarkan dan
dipantulkan untuk mendeteksi dan menetapkan lokasi obyek di bawah laut atau untuk mengukur jarak bawah laut. Sejauh mi sonar telah luas digunakan untuk mendeteksi kapal selam danmendeteksi kedalaman, penangkapan ikan komersial, keselamatan penyelaman, dan komunikasidi laut.Cara kerja perlengkapan sonar adalah dengan mengirim gelombang suara bawab permukaandan kemudian menunggu untuk gelombang pantulan (echo). Data suara dipancar ulang keoperator melalui pengeras suara atau ditayangkan pada monitor.
Dua Jenis Sonar
Alat sonar pertama digolongkan sebagai sonar pasif, di mana tidak ada sinyal yang dikirimkeluar.Pada tahun 1918 Inggris dan AS membuat sistem aktif, di mana sinyal sonar aktif dikirim danditerima kembali. Misalnya saja untuk mengetahui jarak satu obyek, petugas sonar mengukur waktu yang diperlukan oleh sinyal sejak dipancarkan hingga diterima kembali. Karena tidak adasinyal yang dikirim pada sistem pasif, alat hanya mendengarkan. Pada sistem pasif maju, ada bank data sonik (sumber bunyi) yang besar. Sistem komputer menggunakan bank data tadiuntuk mengenali kelas kapal, juga aksinya (kecepatan atau senjata yang ditembakkan).Sonar merupakan sistem yang menggunakan gelombang suara bawah air yang dipancarkan dandipantulkan untuk mendeteksi dan menetapkan lokasi obyek di bawah laut atau untuk mengukur jarak bawah laut. Sejauh mi sonar telah luas digunakan untuk mendeteksi kapal selam danranjau, mendeteksi kedalaman, penangkapan ikan komersial, keselamatan penyelaman, dankomunikasi di laut.
0 komentar:
Posting Komentar