Fenomena cahaya, Peralatan optik Dan

Karakteristik Bunyi dan Pemanfaatannya

Manogari S, Ssi, MT.

BIO- AKUSTIK

Ilmu yang mempelajari hakekat cahaya dan pemanfaatannya

OPTIKA GEOMETRIK Penjalaran cahaya dalam medium secara garis lurus Berkas-berkas cahaya disebut garis cahaya dan digambar

secara garis lurus Rumus cermin dan lensa

f = fokus = titik apiSo = jarak bendaSi = jarak bayangan

Hukum Wllebrord Snelliussin i = n2

sin r n1n = indeks biasi = sudut datangr = sudut bias (refraksi)

1 1 1o if S S

OPTIKA FISIKA Gejala cahaya speperti dispersi, interferensi dan polarisasi

tidak dapat dijelaskan melalui metode optika geometri Sir Isaac Newton: peristiwa cahaya sebagai sbuah aliran dari

butir-butir kecil (teori korpuskuler) Plank: cahaya terdiri atas kwanta atau foton-foton, hal ini

dapat menjelaskan mengapa benda panas apabila terkena sinar

Thomas Young & August Fresnel:cahaya dapat melentur dan berinterferensi.

James Clark Maxwell: cepat rambat cahaya 3 x 108 m/detik, artinya cahaya adalah gelombang elektro magnetik.

Huygens: cahaya itu sebagai gejala gelombang. Dari sebuah sumber cahaya menjalarlah getaran-getaran kesemua jurusan

Einstein: logam disinari dengan cahaya akan memancarkan elekron (gejala foto listrik). Cahayamempunyai sifat materi (partikel) dan sifat gelombang.

Berdasarkan bentuk permukaan terbagi menjadi:Lensa yg mempunyai permukaan sferis:

Lensa kovergen/konveks: sinar sejajar yang menembus lensa akan berkumpul menjadi bayangan nyata. Juga disebut lensa positif atau lensa cembung

Lensa divergen/konkaf: sinar sejajar yang menembus lensa akan menyebar, lensa ini disebut lensa cekung atau lensa negatif

Lensa yg mempunyai permukaan silinder disebut lensa silindris. Ada yang mempunyai fokus negatif ada yang positif

Kesesatan lensaBerdasarkan persamaan yg berkaitan dengan jarak benda, jarak bayangan, jarak fokus, radius kelengkungan lensa serta sinar-sinar yang datang paraksial memungkinkan adanya kesesatan lensa (aberasi lensa)

Macam-macam aberasi lensa:1. Aberasi sferis (disebabkan oleh

kecembungan lensa) sinar paraksial (sinar-sinar dari pinggir

lensa) membentuk bayangan di P’ Aberasi ini dapat dihilangkan dengan

mempergunakan diafragma yang diletakkan di depan lensa

2. Koma:Terjadi akibat tidak sanggupnya lensa

membentuk bayangan dari sinar di tengah-tengah dan sinar tepi.

Berbeda dengan aberasi sferis pd aberasi koma sebuah titik benda akan terbentuk bayangan seperti bintang berekor

Gejala koma tidak dapat diatasi dengan diafragma

3. Astigmatisma Disebabkan oleh suatu titik benda membentuk

sudut besar dengan sumbu sehingga bayangan yang terbentuk ada dua yaitu primer dan sekunder

Bila sudut antara sumbu dengan titik benda relatif kecil maka kemungkinan akan berbentuk koma

4. Kelengkungan medanBayangan yg dibentuk oleh lensa pd layar

letaknya tidak dlm satu bidang datar melainkan pd bidang lengkung

5. Distorsi Gejala terbentuknya bayangan palsuTerjadi oleh karena di depan atau di

belakang lensa diletakkan diafragma atau cela.benda berbentuk kisi akan tampak bayangan berbentuk tong atau berbentuk bantal

Dapat dihilangkan dengan memasang sebuah cela diantara dua buah lensa

6. Aberasi kromatis:Terjadi oleh karena fokus lensa berbeda-beda

untuk tiap-tiap warnaAkibatnya bayangan yang terbentuk akan

tampak berbagai jarak dari lensaAda dua jenis, yaitu:

Aberasi kromatis aksial/longitudinal: perubahan jarak bayangan sesuai dengan indeks bias

Aberasi kromatis lateral: perubahan aberasi dalam ukuran bayangan

Untuk menghilangkan gejala ini digunakan “achromatic double lens”

Tiga komponen pd pengideraan penglihatan:Mata memfokuskan bayangan pd

retinaSistem saraf mata yg memberi

informasi ke otakKorteks penglihatan salah satu bgn

yang menganalisa penglihatan tersebut

Bagian-bagian mata:Retina:

Terdapat rod (batang) dan Cones (kerucut)

Rod untuk melihat pd malam hariCones melihat pd siang hariRetina akan melanjut ke saraf optikus

Fovea centralis: daerah cekung yang berukuran 0,25 mm.

Di tengah-tengah terdapat bintik kuning (makula lutea)

KorneaKornea merupakan lapisan mata

paling depanBerfungsi memfokuskan benda

dengan cara refraksiTebalnya 0,5 mm

LensaTerdiri dari kristalMempunyai dua permukaan dengan

jari-jari kelengkungan 7,8 mmFungsinya adalah memfokuskan objek

pd berbagai jarak

Pupil Di tengah-tengah iris Fungsinya mengatur cahaya yang

masukBila cahaya terang, pupil

menguncup (miosis)Bila cahaya redup, pupil melebar

(midriasis)

Sistim optik mata serupa dengan kamera tv, bahkan lebih mahal oleh karena:Mata bisa mengamati objek dengan sudut

yang sangat besarTiap mata mempunyai kelopak mata dan

cairan lubrikasiDalam satu detik dapat memfokuskan objek

yang berjarak 20 cmMata sangat efektif pada intensitas cahaya

1010 : 1Diafragma mata diatur secara otomatis oleh

iris

Kornea terdiri dari sel-sel hidup namun tidak mendapat vaskularisasi

Tekanan bola mata diatur secara otomatis sehingga mencapai 20 mmHg

Tiap mata dilindungi oleh tulangBayangan yang terbentuk oleh mata

akan diteruskan ke otakBola mata dilengkapi dengan otot-

otot mata yang mengatur gerakan bola mata

Otot-otot yang berperan dalam menggerakkan mata:

1. M.rektus medialis: menarik bola mata ke dalam

2. M.rektus lateralis: menarik bola mata kesamping

3. M.rektus superior: menarik bola mata ke atas

4. M.rektus inferior: menarik bola mata ke bawah

5. M.oblikus inferior: memutar ke samping atas6. M.oblikus superior: memutar ke samping

dalam

Daya akomodasiAdalah kemampuan lensa untuk memfokuskan

objekPd saat melihat jauh, tidak terjadi akomodasiMakin dekat benda yang dilihat semakin kuat

lensa berakomodasiTergantung pada usia, semakin tua semakin

menurun.oleh karena kekenyalan lensa berkurang

Jarak terdekat dari benda agar masih dapat dilihat dengan jelas dikatakan benda terletak pada “titik dekat” (punctum proximum)

Jarak punctum proximum terhadap mata dinyatakan P (dlm meter), maka 1/p disebut Ap (axial proximum); pd saat ini mata berakomodasi sekuat-kuatnya (mata berakomodasi maksimum)

Jarak terjauh bagi beda agar masih dapat terlihat dengan jelas dikatakn benda terletak pd titik jauh (punctum remotum)

Jarak punctum remotum terhadap mata dinyatakan r (dalam meter), maka 1/r disebut Ar (axial remotum), pada saat ini mta tidak berakomodasi (lepas akomodasi)

MATA

Refractive indicies within the eye

Cornea 1.37

Aqueous Humour 1.33

Crystalline Lens 1.38 (outer layers)1.41 (inner layers)

Vitreous Humour 1.33

The general lens equation is n1/u + nL/v = (nL- n1)/R1 - (nL- n2)/R2 = 1/f Here u and v are respectively the source and

image distances from the lens, f is the focal length of the lens, R1 and R2 are the radii of curvature of the front and rear (bagian belakang) surfaces of the lens, n1 is the refractive index of the medium in front of the lens, n2 is the refractive index of the medium after the lens and nL is the refractive index of the lens material.

To trace accurately the path of a light ray through the eye, we must calculate the refraction at four surfaces (two at the cornea and two at the crystalline lens). It is possible to simplify this procedure with a model called the reduced eye. Here all the refraction is assumed to occur at the front surface of the cornea, which is constructed to have a diameter of 5 mm. The eye is assumed to be homogeneous, with an index of refraction of 1.333 (the same as water). The retina is located 2 cm behind the cornea. Untuk kondisi ini berapakah kekuatan lensa mata?

Mata Normal (Emitropi)

• Permukaan retina terdiri atas berjuta-juta sel sensitif

• Karena bentuknya disebut sel batang dan sel kerucut

• Ketika dirangsang oleh cahaya, sel-sel ini mengirim sinyial-sinyial melalui saraf optik ke otak.

• Di otak arti bayangan diterjemahkan sehingga kita mendapat kesan melihat benda.

• Bayangan nyata benda dapat diterima dengan jelas jika bayangan tersebut jatuh diretina

Mata emetropia:Mempunyai titik jauh tak terhingga akan

memberi bayangan benda secara tajam pd selaput retina

Mempunyai punctum proximum sekitar 25 cmMempunyai punctum proximum > 25 cm

disebut presbiopia Mata ametropia

Mempunyai titik jauh bukan tak terhinggaTerdiri dari 2 jenis:

MiopiaHipermetropia

Structure

Mata ametropia yang mempunyai P dan r terlalu kecil

Bentuk mata terlalu lonjong,benda berjauhan tak terhingga akan tergambar tajam di depan retina

Dapat melihat tajam benda dekat tanpa akomodasi

Melihat benda yg lebih dekat lagi dengan akomodasi kuat

Rabun jauh memiliki titik dekat 25 cm dan titik jauh pada jarak tertentu.

Cacat mata ini terjadi karena lensa mata tidak dapat menjadi lebih pipih sebagaimana mestinya, sehingga bayangan benda jatuh di depan retina.

Si

Si = - PR

MIOPIA

Mata ametropia yang mempunyai P dan r terlalu besar

Bola mata agak gepeng dari normalTanpa akomodasi bayangan tak terhingga akan

terletak di belakang retina.Rabun dekat memiliki punctum procximum lebih

besar dari 25 cm dan titik jauh dapat saja tidak ada masalah.

Keadaan ini terjadi karena lensa mata tidak dapat menjadi lebih cembung sebagai mana mestinya sehingga bayangan benda jatuh dibelakang retina.

Si = - PP

100/25 + 100/-PP = 100/f = P

HIPERMETROPIA

Mata presbiopiaMemakai kaca mata positif

Mata hipermetropiaMemakai kaca mata positif

Mata miopiaMemakai kacamata negatif

Mata astigmatismaKamata silindris

CampuranKaca mata bifokal (negatif di atas, positif di

bawah)

• Jarak antara lensa mata dan retina sebagai layar selalu tetap.

• Kelengkungan lensa mata dapat diubah-ubah oleh otot siliar, berubahnya kelengkungan lensa maka jarak fokus lensapun akan berubah.

• Perubahan ini disebut daya akomodasi.• Daya akomodasi mata adalah daya untuk membuat lensa mata lebih cembung atau lebih pipih sesuai dengan jarak benda yang dilihat oleh mata.

KEKUATAN FOKUS MATA NORMAL:

D

f50

02,0111

Bila seorang pasien diperiksa oleh seorang dokter, titik dektanya 0,5 meter dan penderita ingin membaca pd jarak 0,25 meter.

Pertanyaan:Berapakah daya akomodasi pasien

tersebut ?Berapakh kekuatan kekuatan lensa agar

penderita dapat membaca pd jarak 0,25 meter?

Jawab: Kekuatan fokus mata normal

Fokus mata orang tersebut

Daya akomodasi : 52D – 50 D = 2 D Untuk melihat benda pd jarak 0,25 meter, maka kekuatan

matanya:

Penderita tersebut harus memakai kaca mata dengan kekuatan:

54 D - 52D = 2 D

Df

5002,0111

1 1 1 2 50 520,5 0,02

D Df

1 1 1 4 50 540, 25 0,02

D Df

VISUSMenentukan baik buruknya fungsi mata keseluruhanUntuk menentukan visus, digunakan kartu snellenBila pd pemeriksaan diperoleh 20/40 berarti

penderita dpt membaca huruf pd 20 ft sedangkan bagi mata normal dapat membaca 40 ft, (20 ft = 4 meter)

Rumus : V = d D

V = visusd = jarak yg dilihat penderitaD = jarak yg dilihat mata normal

= penderita dapat menghitung jari pd jarak 1 meter

= penderita hanya dapat melihat gerakan

tangan pd jarak 1 meter

= hanya dapat membedakan terang dan gelap

3001

1

601

Bagian mata yang tanggap cahaya adlah retina

Ada 2 fotoreseptor pd retina yaitu:Rod (batang)Cone (kerucut)

Foto reseptor terletak beberapa lapis di belakang jaringan saraf (bukan pd permukaan retina)

Sel Batang (Rod) Sel batang berfungsi untuk membantu penglihatan pada saat intensitas cahaya lemah. Sel-sel batang tidak dapat melihat pada cahaya lemah. Sel batang mempunyai pigmen yang sensitif terhadap cahaya merah (rhodopsin). Rhodopsin terdiri atas opsin dan retinin. Pada saat terang, pigmen ini terurai dan dibentuk kembali pada saat gelap. pembentukan rhodopsin memerlukan vitamin A. Akibatnya, jika seseorang mengalami kekurangan vitamin A, akan menderita rabun senja. Pembentukan rhodopsin memerlukan waktu adaptasi. Itulah sebabnya kita tidak dapat melihat dengan cepat jika kita beralih dari tempat terang ke tempat remang-remang

Sel Kerucut (cone)Sel kerucut sangat penting untuk melihat pada waktu terang sehingga kita dapat melihat warna objek tertentu. Sel kerucut mengandung pigmen iodopsin. Ada 3 jenis iodopsin, yaitu iodopsin merah, hijau dan biru. Iodopsin ini akan mulai terurai dengan cahaya yang kuat. Jika kita berada di tempat gelap, kemudian masuk ke tempat terang iodopsin akan terurai dengan cepat. Akibatnya, kita merasa silau.

Sensitivity:

Vitamin A berperan sebagai Retinene yang merupakan komponen dari zat penglihatan Rhodopsin (zat yang dapat menerima rangsangan cahaya dan merubah energi cahaya menjadi energi biolistrik yang merangsang penglihatan).

Permeabilitas membraneVitamin A berperan dalam mengatur permeabilitas membran maupun membran dari sub organik selular. Melalui pengaturan permeabilitas membrane sel vitamin A konsentrasi zat-zat gizi dalam sel yang dipergunakan untuk metabolisme sel.

Cone (kerucut):Berfungsi pd siang hari disebut “fotopik”Sensitif thdp warna kuning , hijau, dan merahKepekaan terhadap cahaya merah lebih baik

dibandingkan batang.Terdapat terutama di fovea centralis

Rod (batang):Berfungsi pd waktu malam hari disebut

“skotopik”Sensitif terhadap warna biru, hijau, dan merah

A. Teori tanggap warnaA. Cone biru, dapat menerima cahaya ungu,

biru, dan hijau (panjang gelombang 400 – 500 milimikron)

B. Cone hijau, dapat mendeteksi warna biru, hijau, kuning, orange dan merah (panjang gelombang 450 – 675 milimikron)

C. Cone merah, dapat mendeteksi seluruh panjang gelombang, tetapi lebih kuat terhadap cahaya orange kemerahan

Jika cone merah (-), masih dapat melihat warna hijau, kuning,orange dan merah dengan menggunakan cone hijau, tetapi tidak dapat membedakan secara tepat

Jika cone hijau (-), masih dapat melihat seluruh warna, tetapi tidak dapat membedakan antara warna hijau, kuning, orange dan merah

Jika cone biru (-), sukar membedakan warna ungu, biru dan hijau. Keadaan ini disebut blue weakness (kelemahan biru)

Buta warna merah disebut protanopiaButa warna hijau disebut deuteranopiaButa terhadap warna biru disebut tritanopia

OPTHALMOSKOP,untuk mengetahui keadaan fondus okuli (retina dan pembuluh darah khoroidea)

RETINOSKOP,menentukan resep lensa untuk koreksi penderita

KERATOMETER, mengukur kelengkungan kornea untuk pemakaian lensa kontak.

TONOMETER, mengukur tekanan intraokuler

PUPILOMETER, mengukur diameter pupilLENSOMETER,mengukur kekuatan lensa

Sumber cahaya:Cahaya alam (natural lighting):

MatahariCahaya buatan:

ListrikLampuLilin

Hubungan gelombang cahaya dan gelombang elektromagnetik

Cahaya yg dilewatkan melalui prisma akan direfraksi (dibiaskan) dan diuraikan (dispersi) menjadi tujuh warna:MerahJinggaKuningHijauBiruNilaUngu

Lanjutan merah adalah infra merahLanjutan ungu adalah ultra ungu

Gelombang cayah dibagi 3 bagian yaitu:1. Ungu ultra, panjang gelombang antara 100 – 400 nm2. Sinar tampak mempunyai panjang gelombang 400 –

700 nm3. Sinar infra merah, panjang gelombang 700 – 10.000

nm4. Energi gelombang cahaya dapat dihitung dengan

rumus

E = h.f = h. c/

h = 6, 63*10-34 J.s C = 3*108 m/s

Penggunaan sinar dalam bidang kedokteran:A. Sinar tampak1. Transiiluminasi,untuk mengetahui adanya

gejala hidrosefalus, pneumotoraks, kelainan testes dan payudara

2. Endoskop, melihat ruang di dalam tubuh3. Sistoskop,untuk melihat struktur di dalam

kandung kemih4. Proktoskop, untuk melihat struktur rektum5. Bronkoskop, untuk melihat bronkus

B. Sinar ungu ultra (ultra violet):SterilisasiArtritisPembentukan vitamin D

C. Infrah merah :Diatermi pd penderita artritisUntuk menunjukkan aliran vena pd kulitFotografi terhadap pupil

D. Sinar biru:Fototerapi untuk bayi kuning

E. Laser (light amplification by stimulated emission of radiation)Pd beberapa penyakit mata, sinar laser digunakan

untuk koagulasi darah dan memblokir pembuluh darah vena

Holography (foto tiga dimensi)Pengobatan kankerOperasi ( sunatan dengan teknologi laser)Lasik untuk operasi mata Laser in Dermatologis (kecantikan)

Penerangan dan Fotometri Intensitas cahaya (I) suatu sumber cahaya

adalah ukuran kekuatan sumber cahaya menurut mata kita.

Case Karena mata kurang peka terhadap cahaya

warna biru daripada cahaya hijau , maka sumber cahaya biru harus mengeluarkan daya yang lebih besar daripada sumber cahaya hijau, jika kedua sumber cahaya mendapat kesan yang sama intensitasnya oleh mata kita .

r

Sumber Titik Isotropik

Jumlah cahaya yang terlihat dan dipancarkan oleh suatu sumber dinyatakan oleh Flux Pancaran cahaya total F dari sumber (total luminous flux).

Intensitas cahaya dari suatu sumber cahaya titik dinyatakan dalam Candela.

Flux yang keluar dari suatu titik sumber cahaya sebesar 1 candela, terpancar ke segala arah sama rata melalui satu-satuan waktu ruang ( 1 steradian) adalah 1 Lumen

F = .I = 4.I ( Lumen)Jadi 1 Lumen adalah jumlah flux cahaya yang

dipancarkan oleh sumber cahaya yang intensitasnya 1 candela melalui bidang bola seluas 1 m2.

Iluminasi atau Penerangan (E)Banyaknya cahaya yang tiba pada suatu luas

permukaan.Jika flux sebesar F tiba pada permukaan A,

maka intensitas penerangan (iluminasi) di tempat itu adalah E

Lm/m2 sering disebut “ foot candle” dan setara dengan Luks(lux)

Dimana 1 lm/ft2 = 1 ft candle = 10.76 lx22.4

.4rI

rI

AFE

Kekuatan penerangan yang paling maksimum pada suatu permukaan akan terjadi bila flux cahaya jatuh secara tegak lurus permukaan, karena dalam keadaan demikian flux akan maksimum tiba pada permukaan.

Jika permukaan tidak tegak lurus flux tetapi normal permukaan membentuk sudut dengan arah flux, maka tidak semua flux akan menerangi permukaan itu melainkan

Kuat penerangan yang tiba pada permukaan adalah E = Emaks.cos = I/r2.cos Azas fotometri

N

Emaks

Emaks.Cos

221 2

1

2

1rr

IIEE

LUPAlat yang digunakan untuk melihat benda-benda

kecil seperi lubang gigi, ruang tenggorokan,telinga

Teriri dari satu lensa positip Syarat benda dilteakkan 0<So<=fPerbesaran anguler untuk lup

DfSnX

DSn

fSn

aM ..

Sn : Jarak baca normal ( 25 – 30 cm)f : Jarak fokus lensa lup yang

digunakanX : Jarak antara mata dengan lup D : Jarak akomodasi tertentu dari mata

ketika mengamati suatu objek dengan menggunakan Lup

LUP

Siob Sok

d = Siob + Sok

Siok

Sob

MIKROSKOP

Perbesaran total MikroskopMtotal = Mob x Mok

ob

ob ok

Si Sn Sntot xS f D

M

BIOAKUSTIKKecepatan Gelombang (Bunyi)Gelombang bunyi timbul akibat

terjadinya perubahan mekanik pada gas, zat cair dan padat yang merambat dengan kecepatan tertentu. Bunyi mempunyai hubungan antara Frekwensi (f) bunyi, panjang gelombang () dan kecepatan (v), yang secara matematis hubungan itu dapat dinyatakan dalam rumus

V = xf

Pembagian Frekwensi Bunyi Berdasarkan frekwensi maka bunyi

dibedakan dalam 3 daerah frekwensi 1. 0-20 Hz : Daerah infrasonik, yang termasuk

disini adalah getaran tanah, gempa bumi2. 20-20.000 Hz : Daerah sonik, yaitu daerah

yang termasuk frekwensi yang dapat didengar (audio frekwensi)

3. Diatas 20.000 Hz : Daerah ultrasonik

Pembagian frekwensi bunyi mempunyai arti : pengobatan, diagnosis, nyeri yang ditimbulkan dan sebagainya

1. Frekwensi bunyi antara 0 -20 Hz (Infrasonic) Frekwensi ini biasanya ditimbulkan oleh getaran tanah,

bangunan maupun truk mobil. Frekwensi lebih kecil dari 20 Hz akan mengakibatkan perasaan yang kurang nyaman (Discomfort), kelesuan (Fatique) kadang-kadang menimbulkan perubahan pada penglihatan. Infrasonik yang mengenai tubuh akan menyebabkan resonansi dan akan terasa sakit pada beberapa bagian tubuh.

2. Frekwensi antara 20-20.000Hz (Audio Frekwensi) Dari hasil percobaan diperoleh kepekaan telinga manusia

terletak dalam batas frekwensi bunyi ini.3. Frekwensi diatas 20.000Hz (Ultrasonik)

Frekwensi ini dalam bidang kedokteran dipergunakan dalam 3 hal yaitu : pengobatan, destruktif/penghancuran dan diagnosis

Intensitas BunyiAP I

PI A

Intensitas gelombang bunyi (I) yaitu daya bunyi persatuan luas

A = Luas permukaan bola

A = 4r2

Skala Desibel (Nineau Bunyi)satu bell (1 ninau suara) = 10 log I/Io 1 bell = 10 dB Satu bell (ninau suara) diatas sering disebut

dengan taraf intensitas yang dinyatakan dengan

dB

IoI log 10 T i

Io = intensitas ambang bunyi ( = 1.10-12 watt/m2)

Daftar intensitas dan db (taraf intensitas pada berbagai bunyi)

Bunyi Intensitas (watt/m2) Taraf intensitas (dB)

Suara bisikKantor bisikBicara jarak 1mKebisingan lalu lintasSuara mobilSuara nyeriPesawat jetRoket tinggal landas

10-10

10-7

10-6

10-5

10-3

100

101

105

2050607090

120130170

Sifat Gelombang BunyiGelombang bunyi mempunyai sifat memantul

(refleksi), diteruskan (ditransmisikan) dan diserap oleh benda

Medium1 Medium2Ao

T

R

Absorb

Azas DoplerAzas Dopler ini merupakan gejala/peristiwa bunyi

dimana frekwensi bunyi yang terdengar akan berbeda dengan frekwensi sumber sebagai akibat dari adanya gerakan relatif antara sumber bunyi dengan pendengar

Fenomena ini secara umum dapat dirumuskan sebagai berikut

fs . Vs VVp V fp

Contoh soal Sebuah ambulance bergerak menuju rumah

sakit dengan membawa seorang pasien jika sirene yang dihasilkan ambulance 640 Hz dan kecepatan mobil ambulance 20 m/s. Pada saat yang bersamaan seorang perawat bergerak cepat dengan kecepatan 10 m/s menjemput pasien hitunglah frekuensi yang didengar oleh perawat tersebut jika cepat rambat bunyi diudara pada saat itu 340 m/s?

Ultrasonik Dalam Bidang Kedokteran1. Magnet Listrik Apabila batang ferromagenetik dililiti

dengan kawat kemudian dialiri arus listrik, maka akan timbul gelomabang ultrasonic pada ujung batang ferromagenet

Fe2O3

2. Piezo ElectricKristal piezo-electric ditemukan oleh piere

cure dan Jacques. Apabila kristal piezo-electric dialiri arus listrik, maka lempengan kristal akan mengalami vibrasi sehingga timbul frekwensi ultra, demikian pula vibrasi kristal akan menimbulkan arus listrik. Berdasarkan sifat itu maka kristal piezo-electric dipakai sebagai teransduser pada ultrasonography (USG)

Daya UltrasonikFrekwensi dan daya Ultrasonik yang dipakai

dalam bidang kedokteran menurut kebutuhan, apabila Ultrasonik digunakan untuk diagnostic maka frekwensi yang digunakan sebesar 1MHz sampai 5 MHz dengan daya 0,01w/cm2. apabila daya Ultrasonik ditingkatkan sampai 1w/cm2 akan dipakai sebagai pengobatan, sedangkan untuk merusak jaringan kanker dipakai daya 103 w/cm2

Prinsip Penggunaan Ultrasonik Ultrasonik sama dengan gelombang bunyi hanya

saja frekwensi lebih tinggi dan mempunyai efek : 1. Mekanik

Yaitu membentuk emulsi asap/awan dan disintegrasi beberapa benda padat, dipakai untuk menentukan lokasi batu empedu

2. Panas Nelson Heerich dan Krusen, menunjukkan bahwa

sebagain Ultrasonik mengalami refleksi pada titik yang bersangkutan, sedangkan sebagian lagi pada titik tersebut mengalami perubahan panas. Pada jaringan bisa terjadi pembentukan rongga dengan intensitas yang tinggi

3. Kimia Gelombang Ultrasonik menyebabkan proses

oksidasi dan terjadi hidrolisis pada ikatan polyester

4. Efek Biologis Efek yang ditimbulkan Ultrasonik ini

merupakan gabungan dari berbagai efek misalnya akibat pemanasan yang dapat menimbulkan pelebaran pembuluh darah. Selain itu Ultrasonik menyebabkan peningkatan permeabilitas membrane sel dan kapiler serta merangsang aktifitas sel sesuai hokum Van’t Hoff otot mengalami Paralyse dan sel-sel hancur bakteri, virus dapat mengalami kehancuran. Selain itu menyebabkan keletihan pada tubuh manusia apabila daya Ultrasonik ditingkatkan

Ultrasonik sebagai Pelengkap Diagnosis Kristal prezo electric yang bertindak sebagai

transduser mengirim gelombang ultrasonik mencapai suatu dinding (bidang) pemantul, kemudian gelombang bunyi dipantulkan dan diterima oleh transduser tersebut pula. Transduser yang menerima gelombang pantul akan diteruskan ke amplifier berupa gelombang, listrik, kemudian gelombang tersebut ditangkap oleh monitor (display) atau CRT (osiloskop).

Gambaran yang diperoleh CRT tergantung pada teknik yang dipergunakan Ada 3 macam metode dalam memperoleh

gambaran yaitu 1. A Skanning 2. B Skanning 3. M Skanning

HAL-HAL YANG DIDIAGNOSIS DENGAN

ULTRASONIK 1. A Skanning Dipergunakan untuk mendiagnosa tumor otak (echo

encephalo graphy), memberi informasi tentang penyakit-penyakit mata, daerah atau tempat yang dalam dari bola mata, menentukan apakah cornea atau lensa yang opaque atau ada tumor-tumor retina.

2. B. Skanning Untuk memperoleh informasi struktur dalam tubuh

manusia.misalnya seperti hati, lambung, usus, mata, mamma, jantung janin.

Untuk mendeteksi kehamilan sekitar 6 minggu, kelainan uterus/kandung peranakan dan kasus-kasus perdarahan yang abnormal serta abortus yang sedang berlangsung.

Lebih banyak memberi informasi daripada sinar-X dan sedikit resiko yang terjadi. Contoh deteksi kista

3. M. Skanning Memberi informasi tentang jantung, valvuta

jantung, pericardial effiusion (timbunanan zat cair dalam kantong jantung)

M Skanning mempunyai kelebihan yaitu dapat dikerjakan sembari pengobatan berlangsung untuk menunjukkan kemajuan dalam pengobatan