Makalah Efek Doppler

36
PRAKATA Alhamdulillah segala puji kita panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas nikmat dan karuniaNYA lah kita masih diberikn kesempatan untuk menuntut ilmu. Tak lupa shalawat serta salam tercurah kepada Rasulullah SAW. Alhamdulillah Makalah tentang Efek Doppler berhasil kami susun dengan harapan dapat membantu teman-teman mahasiswa bahkan Dosen dalam pembelajaran gelombang. Makalah ini kami susun dengan pembahasan yang sangat mudah dipahami sebagian materi banyak kami ambil dari Buku-Buku baik karangan dalam negeri bahkan karangan luar negeri sebagian pembahasan lainnya kami ambil melaui Internet. Dalam makalah ini kami juga menyajikan bererbagi penunjang diantaranya adalah gambar-gambar, dan contoh-contoh soal yang berhubungan kami juga menyinggung ayat-ayat Al-qur’an yang berhubungan dengan materi ini sebagai salah satu aktualisasi dari misi Universitas Alauddin Makassar yaitu Integrasi antara ilmu umum dan Agama. Kami juga menyadari bahwa makalah ini tidak luput dari berbagai macam kekurangan oleh karena itu kami 1

Transcript of Makalah Efek Doppler

PRAKATA

Alhamdulillah segala puji kita panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas

nikmat dan karuniaNYA lah kita masih diberikn kesempatan untuk menuntut ilmu.

Tak lupa shalawat serta salam tercurah kepada Rasulullah SAW.

Alhamdulillah Makalah tentang Efek Doppler berhasil kami susun dengan

harapan dapat membantu teman-teman mahasiswa bahkan Dosen dalam

pembelajaran gelombang. Makalah ini kami susun dengan pembahasan yang

sangat mudah dipahami sebagian materi banyak kami ambil dari Buku-Buku baik

karangan dalam negeri bahkan karangan luar negeri sebagian pembahasan lainnya

kami ambil melaui Internet. Dalam makalah ini kami juga menyajikan bererbagi

penunjang diantaranya adalah gambar-gambar, dan contoh-contoh soal yang

berhubungan kami juga menyinggung ayat-ayat Al-qur’an yang berhubungan

dengan materi ini sebagai salah satu aktualisasi dari misi Universitas Alauddin

Makassar yaitu Integrasi antara ilmu umum dan Agama.

Kami juga menyadari bahwa makalah ini tidak luput dari berbagai macam

kekurangan oleh karena itu kami memohon maaf apabila ada beberapa dalam

makalah ini yang tidak sesuai dengan keilmuan para pembaca serta tidak berkenan

di hati para pembaca. Kami dengan segala hormat menerima kritik dan saran dari

pembaca yang budiman. Mudah-mudahan makalah ini bisa bermanfaat utamanya

kepada mahasiswa dalam proses perkuliahan serta memperkaya khazanah

keilmuan kita dalam mempelajari ilmu fisika.

Samata,5 Desember 2010

Penyusun

1

DAFTAR ISI

Prakata.........................................................................................................i

Daftar Isi......................................................................................................ii

BAB I PENDAHULUAN

BAB II PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Efek Doppler...................................................

2.2 Pendengar yang bergerak ..................................................

2.3 Pendengar yang bergerak dan sumber yang bergerak........

2.4 Efek Doppler Elektromagnetik...........................................

BAB III APLIKASI EFEK DOPPLER

BAB IV PENUTUP

4.1 Kesimpulan.............................................................................

4.2 Saran.......................................................................................

Daftar Pustaka............................................................................................iii

2

BAB IPENDAHULUAN

Jika ada sebuah mobil yang bergerak mendekati kita sambil membunyikan

klakson, maka nada bunyi klakson tersebut meninggi. Dan jika klakson masih

berbunyi setelah mobil melewati dan bergerak menjauhi kita, nada bunyi akan

terdengar merendah. Kita tahu bahwa tinggi nada suatu bunyi berhubungan dengan

frekuensi gelombang bunyi, yaitu berapa kali puncak gelombang bunyi masuk

telinga kita dalam satu detik.Jadi terasa ada perubahan frekuensi gelombang jika

sumber bunyi bergerak; bertambah besar jika sumber mendekati kita, dan

berkurang jika sumber begerak menjauhi kita.

Hal inilah yang memotivasi Christian Johann Doppler (1803-1855)

melakukan penelitian tentang hal ini. Kemudian hasil penelitian inilah yang

dikenal sebagai konsep Efek Doppler. Konsep Doppler manyatakan Bila sebuah

sumber bunyi dan seorang pendengar bergerak relatif terhadap satu sama lain,

maka frekuensi bunyi yang didengar oleh pendengar itu tidak sama dengan

frekuensi sumber. Efek yang serupa terjadi untuk cahaya dan gelombang radio;

kita akan membahasnya lebih lanjut pada bab selanjutnya.

Gejala pergeseran frekuensi gelombang yang kini dikenal dengan sebutan

efek Doppler merupakan salah satu ciri glombang yang berperan dan berguna luas.

Selain dikenal dalam pengalaman sehari-hari sebagai gejala perubahan nada sirine

yang terdengar ketika dilalui mobil.ambulance atau polisi. Juga merupakan pokok

kajian ilmiah yang menghasilkan informasi penting. Kini bahan telah

dikembangkan berbagai macam alat pengukur kecepatan yang disebut velosimeter

Doppler.

3

Dalam Makalah ini kami membagi efek doppler ke dalam tiga pokok

bahasan utama yaitu efek Doppler pendengar yang bergerak, pendengar yang

bergerak dan sumber yang bergerak, serta efek Doppler gelombang

elektromagnetik. Efek Doppler pendengar yang bergerak adalah perubahan

frekuensi yang terjadi dimana pendengar berada dalam keadaan diam. Sedangkan

pendengar bergerak dan sumber bergerak adalah perubahan frekuensi dimana

kedua objek bergerak relatif terhadap satu sama lain. Pembahasan efek Doppler

bukan hanya dibahas dalam mekanika akan tetapi dibahas pula dalam Fisika

Modern hal ini sering disebut sebagai Efek Doppler elektromagnetik. Aplikasi

gelombang/efek Doppler elektromagnetik banyak kita jumpai dalam kehidupan

kita sehari-hari seperti radio dan lain-lain pembahasan mengenai efek Doppler

tentang hal ini akan kami bahas lebih lanjut pada bab selanjutnya.

Untuk lebih memahami tiap pembahasan, kami mengiku sertakan gambar

serta contoh-contoh soal dan penyelesaian dari tiap masalah, dan memberikan

beberapa aplikasi dari konep Doppler tersebut.

4

BAB IIPEMBAHASAN

2.1 Pengertian Efek Doppler

Pada tahun 1800 -an Christian Johann

Doppler (1803-1855) meneliti tentang

perubahan frekuensi gelombang bunyi yang

dikeluarkan oleh suatu sumber yang bergerak

relatif satu sama lain dengan pendengar.

Perubahan frekuensi inilah yang

melatarbelakangi Doppler melakukan

percobaan. Hasil dari percobaan Doppler kita

kenal sebagai Konsep efek Doppler. Bila

sebuah sumber bunyi dan seorang pendengar

bergerak relatif terhadaps satu sama lain, maka frekuensi bunyi yang didengar

oleh pendengar itu tidak sama dengan ferkuensi sumber. Efek yang serupa

terjadi untuk cahaya dan gelombang radio; akan dibahas dalam pembahasan

selanjutnya. Untuk menganalisis efek Doppler pada bunyi, kita akan

mengerjakan hubungan antara pergeseran frekuensi dan kecepatan sumber dan

pendengaran relatif terhadap medium (biasanya udara) y ang dilalui

perambatan gelombang bunyi. Untuk menyederhanakannya, kita hanya

meninjau kasus khusus dimana kecepatan sumber dan pendengar keduanya

terletak sepanjang garis yang menghubungkan keduanya. Misalkanlah Vs dan

VL sebagai komponen kecepatan sepanjang garis itu masing-masing untuk

sumber dan pendengar, relatif terhadap medium. Kita memilih arah positif

untuk Vs dan VLn sebagai arah dari pendengar L menuju sumber S. Laju bunyi

relatif terhadap medium, v, selalu dianggap positif.

5

(Gambar 1.1 )Christian Johann Doppler (1803-1855) Orang pertama yang meneliti fenomena perubahan frekuensi bunyi

2.2 Pendengar yang Bergerak

Marilah kita mula-mula membayangkan seorang pendengar L yang

bergerak dengan kecepatan VL menuju sebuah sumber stasioner S

(gambar.....) . Sumber itu memancarkan sebuah gelombang bunyi dengan

frekuensi fs dan panjang gelombang λ = Vf s

. Gambar di bawah memperlihatkan

beberapa puncak gelombang yang terpisah sejauh λ yang sama. Puncak-puncak

6

(Gambar 1.2) Salah satu objek permasalahan/fenomena yang diteliti oleh Doppler. Hal inilah yang kemudian kita kenal dengan Konsep efek Doppler.

v

νL

gelombang yang mendekati pendengar yang bergerak itu mempunyai laju

perambatan relatif terhadap pendengar itu sebesar (v+vL). Maka frekuensi fL

dimana puncak-puncak itu tiba di posisi pendengar (yakni, frekuensi yang

didengar oleh pendengar itu) adalah

fL=

V+V L

λ=

V +V L

Vf s

(1-1)

(Gambar 1.3 )Seorang pendengar yang bergerk menuju sumber bunyi diam akan mendengar frekuensi yang lebih tinggi daripada frekuensi sumber.

Atau :f

L=(V +V L

V )f s=(1+V L

V ) f s (1-2)

(pendengar bergerak, sumber stasioner).

Maka seorang pendengar yang bergerak menuju sebuah sumber (VL>0) seperti

dalam gambar .......,mendengar frekuensi yang lebih tinggi (titi nada yang lebih

tinggi ) dari pada yang di dengar oleh seorang pendengar stasioner. Seorang

epndengar yang bergerak menjauhi sumber itu (VL<0) mendengar frekuensi

7

L ke S (+)

S

Lv

v

v

λ

yang lebih rendah (titi nada yang lebih rendah).

fL  adalah frekuensi gelombang yang ditangkap pengamat

fs  adalah frekuensi gelombang yang dipancarkan sumber

v adalah cepat rambat/kelajuan gelombang bunyi di medium (udara)

vL adalah kelajuan pengamat

vs adalah kelajuan sumber (bunyi)

Pemilihan tanda positip (+) atau negatip (-) pada persamaan diatas bergantung

pada arah sumber bunyi dan pengamat (relatif terhadap satu sama lain).

vp akan bertanda (+) bila pengamat bergerak mendekati sumber bunyi, dan

sebaliknya akan bertanda (-) bila ia bergerak menjau   sumber bunyi.

  vs akan bertanda (+) bila sumber bunyi bergerak menjauhi pengamat, dan

sebaliknya akan bertanda (-) bila sumber mendekati pengamat.

Walaupun pertama kali ditemukan dalam gelombang suara, Efek

Doppler ternyata berlaku pada semua jenis gelombang termasuk gelombang

cahaya (dan gelombang-gelombang elektromagnetik lainnya). Efek Doppler

untuk gelombang cahaya biasanya digambarkan dalam kaitan dengan warna

daripada dengan frekuensi.

2.3 sumber yang bergerak dan pendengar yang bergerak

Sekarang misalnya sumber itu juga bergerak, dengan kecepatan

VS( gambar 1.4) laju gelombang relatif terhadap medium gelombang itu

(udara) masih sama dengan V ; laju gelombang itu ditentukan oleh sifat-sifat

medium dan tidak berubah oleh gerak sumber itu. Tetapi panjang gelombang

8

v

tidak lagi sama dengan Vf s

. inilah sebabnya engapa waktu untuk pemancaran

satu siklus gelombang adalah periode

T = 1f s

. selama waktu ini, gelombang itu berjalan sejauh vT = Vf s

dan sumber

itu bergerak sejauh vST = vS

f s. Panjang gelombang adalah jarak antara puncak-

puncak gelombang yang berturutan, dan ini ditentukan oleh pergeseran relatif

sumber dan gelombang seperti yang oleh gambar berikut ini.

Gambar 1.4)Efek doppler yang disebabkan oleh pendengar yang bergerak terhadap sumber bunyi.

Ini berbeda didepan sumber dan dibelakang sumber.Dalam daerah sebelah kanan sumber dalam Gambar......(yakni,di depan sumber) panjang gelombang itu adalah

λ=vf S

=vS

f S

= v−vS

f S

(2-1)

(panjang gelombang didepan sumber yang bergerak)

9

LS menjauhi L (+)

L menuju S (+)

λ νs

νL

vv

vv

dalam daerah sebelah kiri sumber (yakni, dibelakang sumber) panjang

gelombang itu adalah

λ = v+vS

f S (2-2)

(panjang gelombang dibelakang sumber yang bergerak)

gelombang-gelombang didepan sumber dan di belakang sumber berturut-turut

dikompresikan dan direnggangkan oleh gerak sumber itu.

Untuk mencari frekuensi yang didengar oleh pendengar dibelakang sumber itu,

kita mensubtitusikan persamaan.(2-2) kedalam bentuk pertama dari pesamaan

(1-1).

fL=

v+ vL

λ=

v+ vL

v+ v s/ f s

(2-3)

f L =v+vS

v+vS

f S (2-4)

(efek Doppler,sumber bergerak dan pendengar bergerak).

Ini menyatakan frekuensi f L yang didengar oleh pendengar dalam frekuensi f S

dari sumber itu.

Persamaan (2-4) memasukkan semua kemungkinan untuk gerak

sumber dan pendengar (relatif terhadap medium) sepanjang garis yang

menghubungkan sumber dari pendengar.Jika pendengar itu secara kebetulan

diam didalam medium, maka vL adalah nol. Bila sumber dan pendengar

keduanya diam atau mempunyai kecepatan yang sama relatif terhadap

medium tersebut,maka vL=vS dan fL=fS. Ketika arah kecepatan sumber atau

10

kecepatan pendengar berlawanan dengan arah dari pendengar menuju sumber

(yang telah kita definisikan sebagai positf), maka kecepatan yang bersesuain

yang akan digunakan dalam persamaan (2-4) adalah negatif.

Pemilihan tanda positip (+) atau negatip (-) pada persamaan diatas bergantung

pada arah sumber bunyi dan pengamat (relatif terhadap satu sama lain).

vp akan bertanda (+) bila pengamat bergerak mendekati sumber bunyi, dan

sebaliknya akan bertanda (-) bila ia bergerak menjau   sumber bunyi.

  vs akan bertanda (+) bila sumber bunyi bergerak menjauhi pengamat, dan

sebaliknya akan bertanda (-) bila sumber mendekati pengamat.

CONTOH SOAL

1. Sebuah sirine mobil polisi memancarkan gelombang dengan frekuensi fS = 300 Hz. Kelajuan bunyi di udara v = 340 m/s. a) Hitnglah panjang gelombang dari gelombang itu jika sirine dalam keadaan diam. b) Jika sirine bergerak dengan kecepatan 108 Km/jam, hitunglah panjang gelombang di depan dan di belakang sirine tersebut.

PenyelesaianKecepatan sumber bunyi Vs = 108 Km/jam = 3 m/s.Kecepatan gelombang bunyi V = 340 m/s.Frekuensi sumber bunyi fS =300 Hza) jika sirine dalam keadaan diam,

λ=vf s

=340

ms

300 Hz=1,13 m .

b) Panjang gelombang dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 2-1 :

11

v−vS

f S

=340 m /s−30 m /s300 Hz

=310m /s300 Hz

=1,03 m .

Panjang gelombang di belakang sirine dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (2-2)

λ=v+vS

f S

=340 m/ s+30 m / s300 Hz

=370 m /s300 Hz

=1,23 m

Perhatikan bahwa panjang gelombang didepan sirine lebih pendek dari pada panjang gelombang dibelakang sirine.

2.4 Efek doppler untuk gelombang elektromagnetik

Dalam efek Doppler untuk bunyi, kecepatan VL dan VS selalu diukur

relative terhadap udara atau medium apa saja yang kita tinjau. Ada juga efek

Doppler untuk gelombang elektromagnetik dalam ruang hampa, seperti

gelombang cahaya atau gelombang radio. Dalam kasus ini tidak ada medium

yang dapat kita gunakan sebagai sebuah acuan untuk mengukur kecepatan, dan

yang penting adalah kecepatan kecepatan relative sumber dan penerima.

Sebaliknya efek Doppler untuk bunyi tidak sekedar bergantung pada kecepatan

relatif ini saja.

Untuk menurunkan pernyataan mengenai pergeseran frekuensi

Doppler pada cahaya, kita harus menggunakan teori relativitas khusus.

Sekarang ini kita mengutip hasilnya tanpa penurunan, laju gelombang itu

adalah laju cahaya, biasanya dinyatakan oleh c, dan laju itu sama untuk kedua

sumber dan penerima. Dalam kerangka acuan ketika penerima itu diam,

sumber itu bergerak menjauhi penerima dengan kecepatan v. (jika sumber itu

mendekati penerima, v adalah negatif). Frekuensi sumber sekali lagi adalah fS.

12

frekuensi fR yang diukur oleh penerima n (frekuensi saat gelombang-

gelombang tersebut tba dipenerima), akan diberikan oleh :

fR=√ c−vc+v

fS (2.5 efek doppler utnuk cahaya)

Bila v adalah positif, sumber itu bergerak secara langsung menjauhi

penerima dan fR selalu lebih kecil dari fS; bila v negatif sumber itu bergerak

secara langsung menuju peberima dan fR lebih besar dari fS. Efek kualitatifnya

sama halnya dengan bunyi, tetapi hubungan kuantitatifnya berbeda.

Sebuah konsekuensi penting tambahan dari kinematika relativistik

adalah efek Doppler untuk gelombang elektromagnetik. Untuk pergeseran

frekuensi yang dihasilkan dari sebuah sumber gelombang elektomagnetik

relatif terhadap seorang pengamat. Kita sekarang dapat menurungkan hasil

tersebut.

Inilah sebuah pertanyaan dari soal itu. Sebuah sumber cahaya

bergerak dengan lajuμ yang konstan menuju Stanley, yang stasioner dalam

sebuah kerangka inersia. Seperti yang diukur dalam kerangka diamnya, sumber

itu memancarkan gelombang cahaya dengan frekuensi f0 dan periode T0 = 1/f0.

Berapakah frekuensi f dari gelombang ini seperti yang diterima oleh Stanley ?

Anggaplah T sebagai interval waktu antara puncak-puncak

gelombang pemancaran (emisi) yang berturut-turut sebagaimana yang diamati

dalam kerangka acuan Stanley. Perhatikan bahwa ini bukan merupakan

interval antara puncak-puncak gelombang datang yang berturut-turut pada

posisinya, karena puncak-puncak tersebut dipancarkan pada titik-titik yang

berbeda-beda dalam kerangka acuan Stanley. Dalam pengukuran hanya

frekuensi f yang ia terima. Dia tidak memperhitungkan perbedaan waktu transit

13

untuk puncak-puncak yang berturut-turut. Oleh karena itu frekuensi yang ia

terima bukanlah 1/T . apakah persamaan untuk f?

Selama satu waktu T puncak-puncak gelombang didepan sumber itu

bergerak sejauh CT , dan sumber itu bergerak sejauh yang lebih pendek μT

dalam arah yang sama. Jarak λ diantar puncak-puncak gelombang yang

berurutan yakni, panjang gelombang dengan demikian adalah λ = (c - ) T ,

seperti yang diukur dalam kerangka Stanley. Frekuensi yang dia ukur adalah

c/λ maka

f = c

(c−μ ) T (2.6)

Sejauh ini telah kita ketahui mengikuti sebuah pola yang serupa dengan

pola untuk efek Doppler untuk bunyi dari sebuah sumber yang bergerak.

Dalam pembicaraan tersebut langkah kita berikutnya adalah menyamakan T

dengan wakt T0 diantara pemancaran puncak-puncak gelombang yang

berturutan oleh sumber itu. Akan tetapi tidaklah betul secara relativistic untuk

menyamakan T dengan T0. Waktu T0 diukur dalam kerangka diam dari sumber,

dengan demikian adalah waktu wajar. Dari persamaan (2.6), T0 dan T

dihubungkan oleh

T = ¿

√1−μ2/c2 = c T0

√c2−μ2 (2.7)

Atau karena T0 = 1/f0

1T = √c2−μ2

c T0

=√c2−μ2

2af 0 (2.8)

14

Ingatlah,1/T tidak sama dengan f.Kita harus mensubstitusikan

pernyataan ini untuk 1/T ke dalam Persamaan (2.8) untuk mencari f.

f = cc−μ

√c2−μ2

2 af 0

Dengan menggunakan c2−¿u2¿=(c – u)(c + u) maka akan memberikan

f = √c+μ√c−μ

f 0 ( efek Doppler gelombang elektromagnetik ). (2.9)

Ini menunjukkan bahwa bila sumber bergerak menuju pengamat,maka

frekuensi f yang diamati lebih besar dari frekuensi f 0 yang dipancarkan.Selisih

f - f 0 = ∆ f dinamakan pergeseran frekuensi Doppler.Bila u/c jauh lebih kecil

daripada 1,maka pergeseran pecahan ∆flf sini secara aproksimasi sama dengan

u/c:

Δ ff =

μc (2.10)

Bila sumber itu bergerak menjauhi pengamat,kita mengubah tanda dari u

dalam persamaan (2.9) untuk mendapatkan

f = √ c−μc+μ

f 0

Ini cocok dengan persamaan (2.5),yang kita kutip sebelumnya,dengan

sedikit perubahan rotasi.

Dengan cahaya,tidak seperti bunyi,tidak ada perbedaan di antara gerak

sumber dan gerak pengamat,hanya kecepatan relatif dari sumber dan pengamat

itu yang penting.

15

BAB IIIAPLIKASI EFEK DOPPLER

Efek Doppler sering kita manfaatkan dalam kehidupan sehari-hari. Banyak proses-proses dalam bidang sains, teknik,industri, dan bidang-bidang lainnya yang memanfaatka prinsip ini.

Aplikasi efek Doppler sebagai radar

Terjadinya Efek Doppler dapat diaplikasikan sebagai radar untuk

menentukan kecepatan sebuah kendaraan di jalan raya. Sebuah mobil polisi

dilengkapi dengan pemancar dan penerima gelombang bunyi. Perhatikan Gambar

3.9.

Gambar 3.9. peristiwa efek Doppler

Aplikasi efek Doppler untuk mengukur kecepatan mobil. Gelombang bunyi

dipancarkan dengan kecepatan v dan frekuensi fs menuju sebuah mobil penumpang

yang bergerak dengan kecepatan vs. Setelah mengenai mobil penumpang,

gelombang tersebut akan dipantulkan kembali ke arah mobil polisi, Detektor akan

16

menerima pantulan gelombang tersebut dengan frekuensi fp sehingga dari peristiwa

itu akan berlaku persamaan Efek Doppler.

Jika mobil polisi dalam keadaan diam, berlaku persamaan:

→   

Jika frekuensi sumber bunyi fs diketahui dan frekuensi bunyi pantul fp yang

terdeteksi oleh polisi dapat dibaca detektor, serta kecepatan bunyi di udara v

diketahui, maka polisi dapat mengetahui kecepatan mobil penumpang.

Dalam 160 tahun atau lebih sejak Doppler pertama menggambarkan

fenomena gelombang yang akan semen tempatnya dalam sejarah, beberapa

aplikasi praktis efek Doppler telah muncul untuk melayani masyarakat. Dalam

semua aplikasi ini, hal dasar yang sama yang sedang terjadi: Sebuah pemancar

gelombang stasioner tunas pada obyek bergerak. Pemancar (sekarang penerima)

mendeteksi frekuensi gelombang kembali Mari kita lihat beberapa contoh tertentu.

Polisi Radar

R adar senjata yang digunakan oleh polisi untuk memeriksa kendaraan

ngebut mengandalkan efek Doppler. Berikut adalah cara mereka bekerja:

17

1. Petugas bertujuan radar pistol di sebuah kendaraan mendekat. Pistol

mengirimkan ledakan radio gelombang pada frekuensi tertentu.

2. Gelombang radio pemogokan kendaraan dan memantul kembali ke pistol

radar.

3. Pistol radar mengukur frekuensi gelombang kembali. Karena mobil

bergerak menuju pistol, frekuensi gelombang kembali akan lebih tinggi

daripada frekuensi gelombang awalnya dikirimkan oleh pistol. Semakin

cepat mobil kecepatan, semakin tinggi frekuensi gelombang kembali.

4. Perbedaan antara frekuensi yang dipancarkan dan frekuensi tercermin

digunakan untuk menentukan kecepatan kendaraan. Sebuah komputer di

dalam pistol melakukan perhitungan langsung dan menampilkan kecepatan

kepada petugas.

Radar Doppler

Meteorologi menggunakan prinsip serupa untuk membaca peristiwa cuaca.

Dalam hal ini, pemancar stasioner terletak di sebuah stasiun cuaca dan obyek

bergerak sedang dipelajari adalah sistem badai. Inilah yang terjadi:

1. Gelombang radio yang dipancarkan dari stasiun cuaca pada frekuensi

tertentu.

2. Gelombang cukup besar untuk berinteraksi dengan awan dan benda-benda

atmosfer lainnya. Gelombang pemogokan obyek dan memantul kembali ke

stasiun.

3. Jika awan atau curah hujan bergerak jauh dari stasiun, frekuensi gelombang

dipantulkan kembali menurun. Jika awan atau curah hujan bergerak menuju

stasiun, frekuensi gelombang dipantulkan kembali meningkat.

18

4. Komputer dalam radar mengkonversi data elektronik pergeseran Doppler

tentang gelombang radio tercermin dalam gambar menunjukkan kecepatan

dan arah angin.

Doppler gambar yang tidak sama dengan gambar reflektifitas. gambar

Reflektifitas juga bergantung pada radar, tetapi mereka tidak didasarkan pada

perubahan frekuensi gelombang.

Sebaliknya, stasiun cuaca yang

mengirimkan sebuah balok energi, lalu

mengukur berapa banyak sinar yang

dipantulkan kembali. Data ini

digunakan untuk membentuk gambar intensitas curah hujan kita lihat sepanjang

waktu pada peta cuaca, dimana biru adalah lampu merah curah hujan dan curah

hujan berat.

Doppler Echocardiogram

Sebuah echocardiogram tradisional menggunakan gelombang suara untuk

menghasilkan gambar dari jantung .Dalam prosedur ini, ahli radiologi

menggunakan suatu alat untuk mengirim dan menerima USG gelombang, yang

tercermin ketika mereka mencapai tepi dua struktur dengan kerapatan yang

berbeda. Gambar yang dihasilkan oleh ekokardiogram menunjukkan tepi struktur

jantung, tetapi tidak dapat mengukur kecepatan darah mengalir melalui jantung.

Teknik Doppler harus dimasukkan untuk memberikan informasi tambahan. Dalam

echocardiogram Doppler, gelombang suara frekuensi tertentu diteruskan ke

19

jantung. Gelombang suara terpental darah sel bergerak melalui dan pembuluh

darah jantung. Gerakan sel-sel, baik menuju atau jauh dari gelombang

ditransmisikan, hasil dalam pergeseran frekuensi yang dapat diukur. Ini membantu

ahli jantung menentukan kecepatan dan arah aliran darah dalam jantung.

Penghilang Boom

Efek Doppler digunakan dalam banyak teknologi yang menguntungkan

orang itu. Tapi bisa berdampak negatif, juga.Sebagai

contoh, booming sonik , yang disebabkan oleh supersonik

pesawat , bisa menyebabkan suara menyenangkan dan

getaran di tanah, itulah sebabnya pesawat supersonik

tidak diizinkan untuk terbang di atas penduduk daerah. secara langsung berkaitan

dengan efek Doppler. Mereka terjadi ketika pesawat terbang, terbang pada

kecepatan suara atau lebih tinggi, sebenarnya terbang lebih cepat dari gelombang

suara yang mereka produksi. Semua tandan gelombang di belakang kerajinan,

dalam sebuah ruang yang sangat kecil. Ketika gelombang berkumpul-up mencapai

pengamat, mereka adalah "mendengar" sekaligus - sebagai boom gemilang.

Angkatan Udara dan NASA sedang bereksperimen dengan beberapa

penemuan yang membantu mengurangi dentuman sonik. Salah satu penemuan

tersebut adalah spike memanjang dari hidung pesawat. spike ini dasarnya

memperpanjang pesawat dan mendistribusikan lebih dari jarak gelombang yang

lebih besar. Hal ini mengurangi boom yang dialami oleh seorang pengamat di

tanah.

20

BAB IV PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Efek Doppler menyatakan Bila sebuah sumber bunyi dan seorang pendengar bergerak relatif terhadap satu sama lain, maka frekuensi bunyi yang didengar oleh pendengar itu tidak sama dengan frekuensi sumber.

Ada dua macam peristiwa yang diamati oleh efek Doppler yaitu ;

1. Pendengar yang Bergerak

fL=

V+V L

λ=

V +V L

Vf s

2. sumber yang bergerak dan pendengar yang bergerak

f L =v+vS

v+vS

f S

21

Efek doppler untuk gelombang elektromagnetik merupakan sumber bunyi yang bergerak dan mempunyai gelombang frekuensi cahaya dengan kecepatan masing-masing.

f = √c+v√c−v

f 0

Aplikasi efek Doppler sering kita manfaatkan dalam kehidupan sehari-hari. Dengan proses-proses dalam bidang sains, teknik,industri, dan bidang-bidang lainnya yang menggunakan prinsip ini.Adapun aplikasinya yaitu;

1. Aplikasi efek Doppler sebagi radarTerjadinya Efek Doppler dapat diaplikasikan sebagai radar untuk

menentukan kecepatan sebuah kendaraan di jalan raya. Sebuah mobil polisi dilengkapi dengan pemancar dan penerima gelombang bunyi.

2. Radar polisiR adar senjata yang digunakan oleh polisi untuk memeriksa kendaraan

ngebut mengandalkan efek Doppler.

3. Radar DopplerKomputer dalam radar mengkonversi data elektronik pergeseran

Doppler tentang gelombang radio tercermin dalam gambar menunjukkan kecepatan dan arah angin.

4. Doppler Echocardiogram Sebuah echocardiogram tradisional menggunakan gelombang suara

untuk menghasilkan gambar dari jantung .Dalam prosedur ini, ahli radiologi menggunakan suatu alat untuk mengirim dan menerima USG gelombang, yang tercermin ketika mereka mencapai tepi dua struktur dengan kerapatan yang berbeda.

5. Penghilang BoomSebagai contoh, booming sonik , yang disebabkan oleh supersonik

pesawat , bisa menyebabkan suara menyenangkan dan getaran di tanah, itulah

22

sebabnya pesawat supersonik tidak diizinkan untuk terbang di atas penduduk daerah. secara langsung berkaitan dengan efek Doppler. Mereka terjadi ketika pesawat terbang, terbang pada kecepatan suara atau lebih tinggi, sebenarnya terbang lebih cepat dari gelombang suara yang mereka produksi.

4.2 Saran

Aplikasi efek doppler sangat banyak manfaatnya dalam kehidupan kita sehari-hari tanpa kita sadari banyak hal yang kita lalui dalam hidup ini yang memanfaatkan prinsip Doppler. Sebagai mahasiswa khususnya mahaiwa Sains/teknik tentunya dituntut untuk tanggap terhadap hal-hal seperti ini diharapkan agar para mahasiswa khususnya sains/teknik, dapat mengaplikasikan teori-teori yang didapatkannya dalam bangku kuliah ke dalam mayarakat. Hal ini tidak terwujud tanpa peran/dukungan dari pihak pengelola akdemik perguruan tinggi melalui kegiatan-kegiatan yang dapat memancing kreatifitas para mahasiswa untuk berkarya khususnya di bidangnya masing-masing dan masih banyak program-program lain yang bia dilakukan agar para mahaiswa mampu untuk menjawab tantangan global.

Selama ini metode pembelajaran di kebanyakan kampus di Indonesia selalu bersandarkan teori tanpa praktek sehingga pembelajaran seakan-akan tidak ada artinya. Berbeda dengan pembelajaran di luar negeri yang sejak dini bahkan dari taman kanak-kanak sudah dilatih untuk memahami pelajaran mereka bukan hanya di kelas tapi langsung ke lapangan. Misalnya kelas biologi mereka belajar di kebun, dan memang hampir tiap sekolah mempunyai kebun sekolah yang dimanfaatkan oleh siswa untuk belajar, sehingga kita lihat mereka sangat-sangat produktif dapat membuat berbagai macam produk industri baik otomotif, elektronik dll.

Sehingga kami mengharapkan agar para tenaga pendidik dapat memikirkan hal ini untuk menjawab tantangan di abad ke-21 ini serta untuk memajukan generasi muda yang akan memimpin bangsa kita di masa yang akan datang.

23

DAFTAR PUSTAKA

Alonso & Finn. 1985. Physics. Addison-Wesley Inc: New York

Blocher, Richard. 2003. Dasar Eletronika. Andi : Yogyakarta.

Giancolli. 1998. Physics. Pricples with applications. Erlangga: Jakarta.

Young, Hough B da Freedman, Rooger A.2002. Fisika Universitas (terjemahan). Erlanngga:

Jakarta

Sutrisno. 1979. Seri Fisika Dasar: Gelombang & optik. ITB: Bandung

Tjia, M.O. 1994. Gelombang. ITB: Bandung

24

25