KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan kepada Allah SWT karena atas rahmat dan hidayah-Nya kami dapat menyelesaikan pembuatan makalah fisika ini yang membahas tentang “LASER”.

Makalah ini disusun dalam rangka memenuhi tugas mata pelajaran fisika. Kami ucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dan membimbing penyelesaian makalah ini. Semoga makalah ini dapat bermanfaat khususnya bagi penulis dan bagi pembaca pada umunya.

Kami menyadari bahwa makalah ini masih terdapat kekurangan dan kelemahan, oleh karena itu kritik dan saran dari pembaca akan kami terima demi menyempurnakan makalah di masa yang akan datang.

Cirebon, 15 Februari 2013

1

Daftar Isi

KATA PENGANTAR..............................................................................................................1

Daftar Isi...................................................................................................................................2

BAB I.........................................................................................................................................3

Pendahuluan.............................................................................................................................3

A. Latar belakang masalah...............................................................................................3

B. Rumusan masalah.........................................................................................................3

C. Tujuan penulisan...........................................................................................................3

BAB II ......................................................................................................................................4

Isi................................................................................................................................................4

A. Landasan Teori..............................................................................................................4

B. Jenis-Jenis Laser...........................................................................................................6

C. Karakteristik Laser.......................................................................................................6

D. Komponen Umum Untuk Laser..................................................................................6

E. Prinsip Kerja Laser.......................................................................................................6

F. Kelebihan Laser............................................................................................................7

G. Kekurangan Laser........................................................................................................8

BAB III......................................................................................................................................9

Penutup.....................................................................................................................................9

A. Kesimpulan....................................................................................................................9

2

BAB IPendahuluan

A. Latar belakang masalahSeiring perkembangan zaman, manusia dituntut untuk berfikir lebih kreatif. Dengan

semakin berkembangnya teknologi saat ini, maka setiap orang harus mampu berupaya mengikuti arus informasi yang berkembang di era teknologi ini.

Semakin banyaknya penemuan-penemuan baru ini diharapkan dapat menunjang kesejahteraan orang banyak dalam pemenuhan kebutuhan hidupnya. Namun diharapkan agar karya-karya ini dapat bermanfaat positif, bukan hanya sekadar menjadikan pekerjaan menjadi lebih instan.

B. Rumusan masalah1. Apakah laser itu?2. Apa kelebihan dari laser?3. Apa kelemahan dari laser?

C. Tujuan penulisanTujuan dalam penulisan makalah ini adalah untuk menambah pengetahuan yang

diharapkan bermanfaat bagi kita semua. Tidak hanya sekadar untuk membantu pekerjaan menjadi lebih mudah, namun diharapkan dapat membuat orang berfikir untuk lebih bijak dalam penggunaannya. Selain itu, makalah ini disusun dengan tujuan sebagai sarana untuk mengikuti pesatnya perkembangan teknologi di masa sekarang ini. Tujuan lain makalah ini disusun adalah untuk memenuhi tugas pelajaran Fisika, SMAN 6 Cirebon.

3

BAB IIIsi

A. Landasan TeoriLaser adalah penguatan cahaya

melalui pancaran radiasi yang terstimulasi → Berkas cahaya tersebut dihasilkan oleh adanya rangsangan (stimulasi) dari luar berupa energi foton yang diinteraksikan terhadap bahan aktif laser. Laser merupakan alat yang menggunakan efek mekanika kuantum, pancaran terstimulasi, untuk menghasilkan sebuah cahaya yang

koherens dari medium "lasing" yang dikontrol kemurnian, ukuran, dan bentuknya. Daya yang dihasilkan laser antara 1.000 sampai 1.000.000 kali lebih kuat dari bola pijar. Ini menghasilkan panas yang luar biasa. Laser adalah suatu divais yang memancarkan gelombang elektromagnetik melewati suatu proses yang dinamakan emisi spontan. Istilah laser merupakan singkatan dari light amplification by stimulated emission of radiation.

Berkas laser umumnya sangat koheren, yang mengandung arti bahwa cahaya yang dipancarkan tidak menyebar dan rentang frekuensinya sempit (monochromatic light). Laser merupakan bagian khusus dari sumber cahaya. Sebagian besar sumber cahaya, emisinya tidak koheren, spektrum frekuensinya lebar, dan phasenya bervariasi terhadap waktu dan posisi. Daerah kerja divais laser tidak terbatas pada spektrum cahaya tampak saja tetapi dapat bekerja pada daerah frekuensi yang luas, Oleh karena itu, divais tersebut dapat berupa laser infa red, laser ultra violet, laser X-ray, atau laser visible.

Laser dikatakan baik jika frekuensi atau panjang gelombang yang dipancarkannya bersifat tunggal. Daya laser dapat dibuat bervariasi dari mulai nano watt untuk laser kontinyu sampai triliunan watt untuk laser pulsa. Laser merupakan komponen utama pada sistem komunikasi modern saat ini. Selain itu, laser juga dimanfaatkan sebagai probe untuk pembacaan data CD atau DVD, sebagai sumber cahaya pada alat pembaca barcode, alat bantu navigasi pada bidang militer, alat bantu operasi pada bidang kedokteran, dan masih banyak lagi aplikasi lainnya.

Secara umum suatu divais laser terdiri dari media penguat berkas cahaya (gain medium), sumber energi pemompa (pumping source), dan resonator optik (optical resonator). Media penguat adalah suatu bahan yang mempunyai sifat

dapat meningkatkan intensitas cahaya dengan cara emisi terstimulasi.

4

Sedangkan resonator optic, secara sederhana terdiri dari susunan cermin yang dipasang berhadapan sehingga berkas cahaya dapat bergerak bolak-balik. Salah satu cermin bersifat agak transparan, sehingga dapat berfungsi sebagai jalur keluar berkas laser (output coupler). Berkas cahaya yang melewati media penguat akan mengalami penguatan daya. Jika daerah sekelilingnya merupakan cermin, maka cahaya akan bergerak bolak-balik dan melewati media penguat berkali-kali. Dengan demikian cahaya akan mengalami penguatan daya beberapa kali lipat. Setelah mengalami penguatan daya, cahaya dapat keluar melewati cermin yang bersifat agak transparan sebagai berkas laser.

Proses memasukkan energi sebagai syarat untuk terjadinya penguatan daya dinamakan dengan pumping (memompa). Energi yang dipompakan dapat berupa arus listrik atau berkas cahaya dengan panjang gelombang yang berbeda. Untuk pompa energi dalam bentuk cahaya, dapat digunakan lampu flash atau laser semikonduktor. Selain komponen-komponen utama di atas, suatu perangkat laser biasanya dilengkapi dengan beberapa komponen pendukung untuk menghasilkan berkas laser yang tajam.

Bahan media penguat dapat berupa gas, cairan, padatan, atau plasma. Media penguat menyerap energi yang dipompakan dan mengakibatkan sejumlah elektron tereksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi. Partikel dapat berinteraksi dengan cahaya melalui cara mengabsorpsi atau mengemisikan foton. Emisi cahaya dapat terjadi secara spontan atau dengan cara stimulasi. Ketika jumlah elektron pada suatu tingkat eksitasi melebihi jumlah elektron pada tingkat energi di bawahnya, maka populasi inversi telah terjadi. Hal tersebut dapat mengakibatkan terjadinya emisi terstimulasi yang jumlahnya lebih besar daripada yang diabsorpsi. Dengan demikian cahaya mengalami penguatan. Jika media penguat ini ditempatkan di dalam resonator optik, maka penguatan cahaya dapat terjadi berkali-kali dan selanjutnya menghasilkan berkas laser.

Kavitas optik merupakan salah satu bentuk dari resonator. Kavitas mengandung berkas koheren yang dilingkupi oleh permukaan bersifat reflektif yang memungkinkan berkas cahaya tersebut bergerak bolak-balik melewati media penguat. Cahaya yang bergerak bolak-balik di dalam kavitas dapat mengalami kehilangan daya (loss) yang disebabkan oleh absorpsi atau difraksi. Jika penguatan di dalam media tersebut lebih besar dibandingkan dengan kehilangan daya dalam resonator, maka daya laser akan naik secara eksponensial. Pada setiap kejadian emisi terstimulasi, sejumlah partikel akan berpindah dari tingkat energi tereksitasi ke keadaan dasar, hal ini akan mengurangi kapasitas media penguat. Untuk mengembalikannya ke kondisi terstimulasi, harus dipompa kembali dengan energi tertentu. Besarnya energi yang dipompakan harus mempertimbangkan batas ambang dari media penguat dan kehilangan daya di dalam kavitas. Jika daya yang dipompakan terlalu kecil, maka emisi yang dihasilkan tidak akan cukup untuk mengimbangi kehilangan daya akibat absorpsi di dalam kavitas. Sebaliknya jika energi yang dipompakan terlalu besar, maka akan mempercepat degradasi media penguat sehingga memperpendek usia penggunaannya. Oleh karena itu, diperlukan optimasi batas minium energi yang dipompakan (lasing threshold), sehingga berkas laser yang dihasilkan cukup signifikan dengan umur pemakaian yang panjang.

Laser dapat beroprasi pada modus kontinu (continuous wave) dengan amplitudo keluaran konstan atau dalam bentuk pulsa. Laser pulsa dapat dihasilkan dengan teknik Q-switching, mode terkunci (modelocking) atau gain switching. Laser dalam bentuk pulsa

5

dapat menghasilkan daya yang sangat besar. Dalam mode operasi kontinu, berkas laser yang dihasilkan relatif konstan terhadap waktu. Proses tersebut dihasilkan dari populasi inversi yang berlangsung terus-menerus menggunakan sumber pemompa energi yang stabil. Sedangkan dalam mode operasi pulsa, berkas laser yang dihasilkan berubah terhadap waktu secara bolak-balik dengan mode on dan off. Laser pulsa biasanya dibuat dengan tujuan untuk menghasilkan power laser yang sangat besar dengan waktu radiasi yang singkat.

B. Jenis-Jenis LaserLaser ada 3 yaitu:

1. Laser Zat Padat, bahan aktifnya berupa zat padat, seperti laser semikonduktor, dan laser Ruby.

2. Laser Gas, bahan aktifnya berupa gas seperti N2 dan CO2.3. Laser Zat Cair, bahan aktifnya zat cair, seperti laser zat warna.

C. Karakteristik LaserBerdasarkan karakteristiknya laser yaitu:

1. Monokromatik yang tinggi2. Koheren yang tinggi (dalam fase ruang dan waktu).3. Directionality yang tinggi, (sempit dan berarah sinarnya).4. Intensitas ruang tinggi.5. Durasi yang pendek (untuk laser pulsa).6. Sangat koheren (gelombang yang memiliki fase, amplitudo dan frkuensi yang sama)

D. Komponen Umum Untuk LaserPada laser ada beberapa komponen yang umum untuk diketahui, yaitu:

1. Medium Aktif2. Mekanisme Eksitasi3. Cermin dengan refleksitansi tinggi4. Partially Transmissive Mirror

E. Prinsip Kerja Laser1. Absorption

Molekul pada keadaan dasar, kemudian frekuensi radiasi elektromagnetik mengenai molekul tersebut, dan atom tersebut tereksitasi.

2. Pancaran SpontanAtom pada keadaan tereksitasi, karena E2>E1 maka atom mengalami transisi deeksitasi ke energi dasar secara radiatif dan tanpa ada pengaruh dari luar.

3. Pancaran TerstimulasiAtom berada pada keadaan tereksitasi, foton mengenai molekul, foton cenderung merangsang atom untuk mengalami deeksitasi ke energi tingkat 1 sambil memancarkan foton berfrekuensi sama.

6

F. Kelebihan LaserAdapun kelebihan laser adalah :

1. Menghapus Kelainan Tanda LahirTanda lahir yang dimaksud antara lain hemangioma atau bercak merah pada kulit yang disebabkan pembesaran pembuluh darah. Hemangioma merupakan kelainan bawaan yang umumnya melebar dan tampak menimbul di permukaan kulit. Secara medis biasanya tidak terlalu berbahaya, tapi dari sisi kosmetik, hemangioma terutama yang terjadi di bagian tubuh yang terlihat, seperti wajah dan tangan, akan sangat mengganggu penampilan. Dikhawatirkan anak akan merasa rendah diri karena hemangioma ini. Namun, sebelum akhirnya dilakukan tindakan laser, akan ada observasi selama beberapa tahun. Alasannya, hemangioma bisa mengecil dengan sendirinya sehingga tidak perlu dilakukan tindakan medis apa pun, termasuk tindakan pelaseran. Namun ada pula yang menetap dan bahkan malah membesar. Observasi diperlukan untuk memastikan perkembangan kelainan tanda lahir tersebut. Bila ternyata menetap atau membesar, tindakan laser akan dilakukan ketika usia anak 7 tahun. Angka ini bukan patokan yang pasti, tapi di usia ini umumnya hemangioma sudah bisa dilihat lebih jelas apakah tumbuh membesar, menetap, atau mengecil.

2. Khitan/SirkumsisiSaat ini sirkumisi dapat dilakukan dengan sinar laser (tepatnya laser CO2). Kelebihan- nya, proses operasi lebih cepat, perdarahan tidak ada atau sangat sedikit, penyembuhan cepat, rasa sakit setelah operasi minimal, aman, dan hasil secara estetik lebih baik. Proses khitan dengan memanfaatkan sinar laser biasanya hanya membutuhkan waktu 10-15 menit.

3. MataSinar laser bisa digunakan untuk melakukan koreksi pada mata minus, salah satunya dengan cara operasi lasik. Namun sama dengan yang lainnya, tindakan laser untuk koreksi mata minus hanya dilakukan dalam keadaan mendesak. Bila koreksi masih dapat ditunda maka sebaiknya dilakukan saat anak sudah tumbuh remaja bahkan dewasa. Pertimbangannya, penambahan minus selama masa kanak-kanak masih akan terus berlangsung. Dengan begitu, koreksi yang terlalu dini tidak akan menyelesaikan masalah karena kemungkinan anak masih memerlukan penanganan kembali kelak.

4. Pembengkakan Jaringan LunakLaser pun bisa digunakan untuk mengatasi pembengkakan atau meminimalkan jaringan lunak pada hidung atau telinga anak. Misalnya, pembengkakan pada hidung akibat sinusitis. Penggunaannya bisa sangat efektif karena kesembuhan setelah operasi bisa berlangsung lebih cepat.

5. Mengeringkan Tambalan GigiAgar tambalan gigi lebih kuat dan awet maka tambalan harus cepat kering. Untuk mempercepatnya, dokter biasanya akan menggunakan sinar laser. Aplikasi ini baik bila dilakukan pada anak 8-12 tahun atau ketika gigi tetap harus ditambal.

6. Tumor

7

Tindakan laser umumnya juga digunakan dalam pengangkatan tumor jinak, seperti untuk menghilangkan bintil-bintil pada kulit. Namun, kasus seperti ini sangat jarang terjadi pada anak. Kalaupun bintil-bintil timbul pada usia belia, tindakan penyinaran tetap akan ditunda, kecuali bila penyakit yang diderita anak sudah begitu membahayakan.

7. Dalam Ilmu KedokteranSinar x dapat digunakan untuk melihat kondisi tulang,gigi serta organ tubuh yang lain tanpa melakukun pembedahan langsung pada tubuh pasien. Biasanya,masyarakat awam menyebutnya dengan sebutan ‘’FOTO RONTGEN’’.Selain bermanfaat,sinar x mempunyai efek/dampak yang sangat berbahaya bagi tubuh kita yaitu apabila di gunakan secara berlebihan maka akan dapat menimbulkan penyakit yang berbahaya,misalnya kanker. Oleh sebab itu para dokter tidak menganjurkan terlalu sering memakai ‘’FOTO RONTGEN’’ secara berlebihan.

G. Kekurangan LaserMeskipun ada kelebihannya, laser pun memiliki kekurangan:

1. Penyinaran dengan laser biasanya tidak bisa dilakukan hanya sekali melainkan berulang kali. Padahal biaya untuk sekali penyinaran relatif mahal. Penentuan jumlah tindakan ini sifatnya sangat individual tergantung pada jenis penyakit dan tingkat keparahannya. Hal ini baru diketahui setelah dilakukan observasi.

2. Efek samping penggunaan laser yang sering dilaporkan adalah munculnya rasa panas setelah dilakukan penyinaran. Hal ini disebabkan karena paparan sinar laser yang terserap ke jaringan tubuh akan diubah menjadi energi panas sehingga timbul perasaan panas. Namun, hal ini bisa diatasi dengan keakuratan penyinaran. Untuk itulah penyinaran laser harus dilakukan oleh ahli terlatih. Misalnya oleh dokter yang memang sudah mendalami penggunaan teknologi laser. Penggunaan laser harus sesuai dengan jenis kelainan, kekuatan laser, dan lama pajanannya. Bila keliru maka efek samping bisa saja muncul.

3. Tindakan laser membutuhkan syarat tertentu. Misalnya, di ruang penyinaran sebaiknya tidak terdapat alkohol dan produk lain yang mengandung alkohol seperti hair spray, minyak wangi, antiseptik, atau lainnya. Untuk itu baik dokter, pasien, maupun orang tua pasien, sebaiknya bersih dari bahan-bahan tersebut. Bila sinar laser ini memantul, tak mustahil akan membakar benda atau bagian-bagian yang mengandung alkohol.

8

BAB IIIPenutup

A. KesimpulanLaser adalah penguatan cahaya melalui pancaran radiasi yang terstimulasi → Berkas

cahaya tersebut dihasilkan oleh adanya rangsangan (stimulasi) dari luar berupa energi foton yang diinteraksikan terhadap bahan aktif laser. Laser merupakan alat yang menggunakan efek mekanika kuantum, pancaran terstimulasi, untuk menghasilkan sebuah cahaya yang koherens dari medium "lasing" yang dikontrol kemurnian, ukuran, dan bentuknya. Laser menghasilkan cahaya sinar dari berbagai intensitas dan dikategorikan sesuai dengan kekuatan yang dipancarkan. Di dalam kehidupan manusia sekarang laser mampunya banyak kelebihan. Tetapi selain memiliki manfaat, laser pun memiliki kelemehan tersendiri. Untuk itu kita harus bijak dalam penggunaan laser ini.

9

DAFTAR PUSTAKA

Wiyatmo Yusman. 2010. Fisika Modern. Solo: Pustaka Pelajarhttp://saipul-bahri.blogspot.com/2010/12/manfaat-sinar-laser.htmlhttp://www.oocities.org/ikhsan75/prinsiplaser.htmhttp://sahrulh.wordpress.com/2010/03/01/apa-yang-dimaksud-dengan-laser/

10

MAKALAH FISIKALASER

Kelompok 6

Anggota :1. Rifka Rafidah Usman (30)2. Riyanto Pangestu (31)3. Rizki Adi Prayitno (32)

XII IPA 2

SMA Negeri 6 CirebonJl. Dr. Wahidin Sudirohusodo No. 79 Cirebon Telp. (0231) 208089

11