Fisika Sekolah 3 Page 1

Mata Pelajaran : fisika

Satuan Pendidikan : SMA/MA

Kelas/Semester : XII/1

Standar Kompetensi: 1. Menerapkan konsep dan prinsip gejala gelombang

dalam menyelesaikan masalah.

Kompetensi Dasar: 1.3 menerapkan konsep dan prinsip gelombang bunyi dan

cahaya dalam teknologi

Indikator

Menerapkan konsep gelombang bunyi dalam prinsip kerja kaca mata

tunanetra

Menentukan kedalaman laut dengan konsep gelombang bunyi

Menjelaskan aplikasi konsep gelombang bunyi dalam menentukan retak-

retak pada struktur logam

Menggunakan prinsip gelombang bunyi unruk mencuci benda dengan

gelombang ultrasonic

Menentukan survey geofisika dengan prinsip gelombang bunyi

Menerapkan konsep gelombang bunyi untuk proses ultrasonografi

Menjelaskan aplikasi konsep gelombang bunyi untuk mmengukur laju

aliran darah

Menunjukan aplikasi konsep gelombang cahaya pada LCD

Menggunakan prinsip gelombang cahaya pada kaca mata polarisasi

Menerapakn konsep gelombang cahaya pada mesin foto copy

Menjelaskan aplikasi konsep gelombang cahaya pada CD dan DVD

Menunjukan aplikasi konsep gelombang cahaya pada scanner

Menggunakan prinsip gelombang bunyi pada laser

Materi Pokok

Aplikasi gelombang bunyi dan cahaya

Fisika Sekolah 3 Page 2

Konsep prasyarat

Gelombang bunyi

Gelombang elektromagnetik

Optic geometris

Konsep esensial

Aplikasi gelombang bunyi dalam teknologi

Aplikasi gelombag cahaya dalam teknologi

Bagan Materi

Gelombang

Mekanik

Kedokteran Industri

Elektromagnetik

Teknologi

o Kaca mata

tunanetra

o Mengukur

kedalamn laut

o Mendeteksi

retak-retak pada

struktur logam

o Mencuci benda

dengan

Ultrasonik

o Survei Geofisika

o Ultrasonogra

fi

o Mengukur laju

aliran darah

o LCD

o Kaca mata

polarisasi

o Mesin photo

copy

o Compact Disc

dan Digital

Vidio Disc

o Scaner

o Laser

Fisika Sekolah 3 Page 3

Uraian Materi

A. Penerapan Gelombang Bunyi dalam Teknologi

Anda telah mengetahui bahwa teknik pantulan bunyi ultrasonik yang

dikirim oleh kelelawar digunakan kelelawar untuk menentukan navigasi di sekitar

kegelapan goa tempat tinggalnya dengan menggunakan gema ( bunyi pantul )

ultrasonik. Pantulan bunyi untuk navigasi ini dikenal dengan istilah SONAR (

sound navigation and ranging ). Teknik SONAR inilah yang banyak digunakan

dalam bidang industry.

Prinsip kerja SONAR berdasarkan prinsip pemantulan gelombang

ultrasonik. Alat ini diperkenalkan pertama kali oleh Paul Langenvin, seorang

ilmuan 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 transmitter dan alat yang dapat

mendeteksi datangnya gelombang pantul ( gema ) yang disebut sensor ( receiver).

Gelombang ultrasonik dipancarkan oleh transmitter ( pemancar ) yang

diarahkan ke sasaran, kemudian akan dipantulkan kembali dan ditangkap oleh

pesawat penerima ( receiver ). Dengan mengukur waktu yang diperlukan dari

gelombang dipancarkan sampai gelombang diterima lagi, maka dapat diketahui

jarak yang ditentukan.

Fisika Sekolah 3 Page 4

A.1 Aplikasi dalam bidang Industri

1. Kaca mata tunanetra

Terdiri dari tiga komponen

utama, yaitu sensor infra

merah(infrared) yang terletak di

kacamata, komponen pengontrol,

dan keluaran suara dari earphone.

Cara kerjanya sangat

sederhana. Sinar infra merah yang

dipancarkan akan memantul

kembali bila mengenai halangan. Pantulan itu akan diterima oleh komponen dioda

peka cahaya(photodioda). Pantulan akan meningkatkan tegangan yang kemudian

dikirimkan ke mikrokontroler dalam bentuk pulsa. Berdasarkan pulsa itu,

mikrokontroler akan mengaktifkan data suara berupa saran arah yang telah

disimpan sebelumnya.

2. Mengukur kedalaman laut

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. Apabila cepat

rambat gelombang bunyi di udara

selang

waktu antara gelombang dipancarkan

dengan gelombang pantul datang adalah

,

indeks bias air

dan kedalaman laut adalah

maka kedalaman lau tersebut dapat

dicari dengan persamaan :

Dengan :

Fisika Sekolah 3 Page 5

= Jarak yang diukur ( m )

= waktu yang diperlukan gelombang dari dipancarkan sampai diterima kembali

( s )

= kecepatan rambat gelombang ultrasonik ( m/s )

= indeks bias medium

3. Mendeteksi retak-retak pada struktur logam

Untuk mendeteksi retak dalam struktur logam atau beton digunakan scanning

ultrasonik. Teknik scaning ultrasonik inilah yang digunakan untuk memeriksa

retak-retak tersembunyi pada bagian-bagian pesawat terbang, yang dapat

membahayakan penerbangan pesawat. Dalam pemeriksaan rutin, bagian-bagian

penting dari pesawat discanning secara ultrasonik. Jika ada retakan dalam logam,

pantulan ultrasonik dari retakan akan dapat dideteksi. Retakan ini kemudian

diperiksa dan segera diatasi sebelum pesawat diperkenankan terbang.

Perusahaan kereta api Inggris juga menggunakan scanning ultrasonik untuk

memeriksa ada tidaknya retakan pada rel yang akan dilintasi kereta.

4. Mencuci benda dengan ultrasonik

Beberapa benda seperti berlian dan

bagian-bagian mesin sangat sukar

dibersihkan menggunakan spon kasaar atau

detergen keras. Mungkin kita heran bahwa

getaran-getaran frekuensi tinggi dari

ultrasonik dapat dimanfaatkan untuk

merontokkan kotoran-kotoran dari suatu objek. Suatu objek (berlian, komponen-

komponen elektronik atau bagian-bagian mesin) dicelupkan dalam suatu cairan.

Gelombang ultrasonik kemudian dikirim melalui cairan, menyebabkan cairan

bergetar dengan sangat kuat. Getaran cairan akan merontokkan kotoran yang

menempel pada objek tanpa harus menggosok kotoran itu dengan keras.

5. Survey geofisika

Fisika Sekolah 3 Page 6

Suatu gempa atau ledakan dahsyat membangkitkan gelombang-gelombang

bunyi yang dapat menempuh perjalanan yang sangat jauh melalui bumi. Jika

getaran-getaran ini dicatat oleh seismograf di berbagai tempat di permukaan bumi,

catatan-catatan ini dapat digunakan untuk mendeteksi, menentukan lokasi dan

mengklasifikasikan gangguan-gangguan atau untuk memberikan informasi

tentang struktur bumi. Pemantulan gelombang-gelombang bunyi ketika melalui

lapisan-lapisan batuan bumi dapat digunakan oleh ahli geofisika bersama ahli

geologi untuk mendeteksi lapisan-lapisan batuan yang mengandung endapan-

endapan minyak atau mineral-mineral berharga.

Pergeseran tiba-tiba segmen-segmen kerak bumi yang dibatasi zona patahan

dapat menghasilkan gelombang seismic. Ini memungkinkan para ahli geologi dan

geofisika untuk memperoleh pengetahuan tentang keadaan bagian dalam bumi dan

membantu mencari sumber bahan bakar fosil baru. Ada empat tipe gelombang

seismic, yaitu gelombang badan P, gelombang badan S, gelombang permukaan

love dan gelombang permukaan Reyleigh. Alat yang digunakan untuk mendeteksi

gelombang-gelombang ini disebut seismograf, yang biasanya digunakan untuk

mendeteksi adanya gempa bumi. Seperti semua gelombang, laju gelombang

seismic bergantung pada sifat medium, rigiditas, ketegaran, dan kerapatan

medium. Grafik waktu perjalanan dapat digunakan untuk menentukan jarak

stasiun seismograf dan episenter gempa bumi.

A.2 Aplikasi dalam bidang kedokteran

Ketika pulsa-pulsa ultrasonik menumbuk sebuah dinding, pulsa-pulsa tersebut

sebagian dipantulkan dan sebagian lagi diteruskan. Pulsa-pulsa dipantulkan ketika

mengenai suatu perbedaan massa jenis, yaitu pada bidang batas antara udara dan

dinding.

Dalam tubuh manusia, pulsa-pulsa ultrasonik dipantulkan oleh jaringan-

jaringan, tulang dan cairan tubuh dengan massa jenis berbeda. Membaliknya

pulsa-pulsa ultrasonik yang dipancarkan dapat menghasilkan gambar-gambar

Fisika Sekolah 3 Page 7

bagian dalam tubuh yang dijumpai oleh pulsa-pulsa ultrasonik pada layar

osiloskop.

a. ultrasonografi

Pemeriksaan untuk melihat bagian

dalam tubuh manusia dengan

menggunakan pulsa-pulsa ultrsonik

dinamakan pemeriksaan USG (

ultrasonografi ). Sebagai contoh,

scanning ultrasonik dilakukan dengan

menggerak-gerakan probe di sekitar

kulit perut ibu 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

baik bagi ibu maupun janinnya karena pemeriksaan atau pengujian dengan

ultrasonik tidak merusak material yang dilewati, maka isebutlah pengujian

ultrasonik adalah pengujian tak merusak ( non destructive testing, disingkat NDT

). Teknik scanning ultrasonik juga digunakan untuk memeriksa hati ( ada tidaknya

indikasi kanker hati atau tidak ) dan otak.

Ultrasonik terutama berguna dalam diagnosis kedokteran karena beberapa

hal, yaitu :

1) Ultrasonik jauh lebih aman daripada sinar-X, yang dikenal dapat merusak

sel karena ionisasi. Ultrasonik lebih aman digunakan untuk melihat janin

dalam perut ibu daripada sinar-X.

2) Ultrasonik dapat digunakan teru menerus untuk melihat pergerakan

sebuah janin atau lever sesorang, tanpa melukai atau menimbulkan resiko

terhadap pasien.

3) Ultrasonik dapat mengukur kedalaman suatu benda dibawah permukaan

kulit dari selang waktu pulsa-pergi, sementara gambar yang dihasilkan

senar-X adalah datar tanpa ada petunjuk tentang kedalamanya.

Fisika Sekolah 3 Page 8

b. Mengukur laju aliran darah

Efek Doppler telah digunakan cukup sukses untuk memonitor aliran darah

melalui suatu pembuluh nadi utama. Gelombang-gelombang ultrasonic frekuensi

5 – 10 MHz diarahkan menuju ke pembuluh nadi dan suatu penerima R akan

mendeteksi sinyal hamburan pantul. Frekuensi tampak dari sinyal pantul yang

diterima bergantung pada kecepatan aliran darah.

Pengukuran laju aliran darah dengan metode efek Doppler ini terutama efektif

untuk mendeteksi trombosit ( penyempitan pembuluh darah ) karena trombosit

akan menyebabkan perubahan yang cukup signifikan dalam laju aliran darah.

Keunggulan metode ini dibandingkan dengan metode konvensional adalah lebih

murah dan hanya memberikan sedikit ketidaksenangan pada pasien.

B. Penerapan gelombang cahaya

Aplikasi dalam bidang Industri

1. LCD ( Liquid Crystal Displays )

Apakah yang dimaksud dengan LCD? Istilah

ini sering muncul dalam bidang elektronika. Liquid

crystal diterjemahkan sebagai Kristal cair. Mengapa

nama ini digunaka? Padat dan cair merupakan dua

sifat benda yang berbeda. Molekul – molekul zat

padat tersebar secara teratur dan posisinya tetap, sedangkan molekul-molekul zat

cair letaknya tidak teratur dandapat bebas bergerak ke segala arah. Pada tahun

1888 seorang ahli botani yaitu Friedrich Reinitzer menemukan fase antara fase zat

padat dan zat cair. Fase ini mempunyai sifat padat dan cair bersama-sama.

Molekul-molekulnya seperti benda padat tetapi dapat bergerak bebas seperti zat

cair. Selanjutnya, fase ini dinamakan Kristal cair. Fase ini lebih dekat dengan fase

cair karena dengan sedikit pemanasan, fasenya langsung berubah menjadi cair.

Fisika Sekolah 3 Page 9

Jadi kristal cair sangat sensitif terhadap perubahan suhu. Sifat inilah yang menjadi

dasar pemanfaatan teknologi kristal cair.

Jenis kristal cair yang digunakan dalam pengembangan teknologi LCD

adalah tipe nematic ( molekul-molekul yang mempunyai pola tertentu dengan arah

tertentu ). Tipe yang paling sederhana adalah twised nematic (TN) yang memiliki

struktur molekul terpilin secara alamiah sebesar 90˚. Struktur TN ini dapat dilepas

pilinannya dengan menggunakan arus listrik.

Beberapa peralatan yang memanfaatkan teknologi di antaranya adalah

layar computer ( layar datar ), kalkulator dan arloji digital.

2. Kaca mata polarisasi

Sekarang ini ada beberapa

tayangan di televise yang gambarnya

3D atau tiga dimensi. Untuk

menonton tayangan 3D kita harus

menggunakan kaca mata khusus.

Perhatikan kaca mata 3D

yang dijual di tok-toko. Warna lensa

kiri berbeda dengan warna lenda kanan. Lensa untuk mata kanan berwarna merah

sedangkan untuk mata kiri berwarna biru.

Ketika kaca mata digunakan, bayangan merah terlihat oleh lensa biru dan

bayangan biru terlihat oleh lensa merah. Jadi, masing-masing mata melihat

dengan cara yang berbeda. Mengapa warna merah dan biru yang dipilih? Pilihan

ini ada hubungannya dengan panjang gelombang cahaya. Dalam tayangan 3D,

akan membuat benda kelihatan di depan, sedangkan warna biru akan membuat

benda kelihatan di belakang. Dimensi kedalaman diperoleh dengan memainkan

kedua warna ini pada proses pembuatan film.

Melihat tayangan 3D dengan kaca mata dua warna

ternyata membuat gambarnya menjadi kurang menarik.

Mengapa demikian?kita tahu bahwa cahaya bergetar ke

Fisika Sekolah 3 Page 10

segala arah. Polarisasi akan menyebabkan cahaya hanya bergetar ke salah satu

arah saja. Agar terpolarisasi, cahaya itu dilewatkan melalui polarisator cahaya.

Polarisator/filter ini dipasang pada lensa kaca mata. Supaya mata kiri dan mata

kanan melihat benda yang agak berbeda, lensa mata kanan dipasangi filter yang

akan menyerap(menahan ) gelombang cahaya vertical sedangkan lensa mata kiri

dipasangi filter yang akan menahan gelombang cahaya horizontal. Dengan

menggunakan kaca mata ini warna gambar tayangan 3D menjadi legih indah.

Sayangnya lensa dengan polarisator sangat mahal. Sebagai pengganti, lensa mata

kanan dibuat berwarna merah sedangkan lensa mata kiri dibuat berwarna biru

seperti yang ada di pasaran.

3. 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.

Fisika Sekolah 3 Page 11

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.

4. Compact Disc dan Digital Video Disc

Compact disc ( CD ) dan

digital video disc ( DVD ) telah

merevolusi bagaimana teks, grafik,

musikdan film bioskop disimpan

untuk digunakan dalam computer,

sistem suara stereo dan televisi.

Cara kerja cakram ( disc ) ini

berdasarkan efek interferensi.

Tiap CD atau DVD memiliki lintasan spiral ( spiral track ) yang menyimpan

informasi, yang dideteksi ( dikenal ) dengan memakai seberkas laser yang

memantul dari dasar cakram, seperti diilustrasikan pada gambar. Informasi diberi

Fisika Sekolah 3 Page 12

kode dalam bentuk daerah naik pada permukaan bawah cakram. Di bawah

mikroskopp daerah naik ini tampil sebagai “ lubang-lubang “ ( pit ) ketika

dipandang dari atas cakram. Antar “lubang-lubang” terdapat daerah datar disebut

“ dataran (land) “. Baik “lubang-lubang” maupun “ dataran” ditutupi oleh sebuah

pelapis plastic transparan, yang supaya gambarnya sederhana.

Begitu cakram berotasi, berkas laser memantul dari bawah cakram dan

menuju ke sebuah detector. Intensitas cahaya pantul berfluktuasi begitu “lubang-

lubang” dan “dataran “ dilewati, dan fluktuasi cahaya ini membawa informasi

dalam bentuk sederet angka-angka biner ( 0 dan 1 ). Agar fluktuasi intensitas

cahaya mudah dideteksi oleh detector, ketebalan lubang t ditentukan berdasarkan

interferensi destruktif. Begitu berkas laser melintasi tepi-tepi sebuah lubang

sebagian berkas laser dipantulkan dari daerah naik dan sebagian berkas sinar laser

lainnya dipantulkan dari daerah datar. Kedua lintasan ini memiliki beda lintasan

2t. supaya terjadi interferensi destruktif ketika kedua berkas ini bergabung, maka

dipilih 2t sama dengan setengah panjang gelombang dari berkas laser. Sebagai

hasil, ada perbedaan vukup mencolok antara intensitas cahaya pantulan ketika

berkas laser jatuh pada tepi “ lubang “ daripada ketika jatuh pada tempat-tempat

lainnya pada permukaan bawah cakram. Dengan demikian, fluktuasi intensitas

cahaya pantul yang terjadi sementara cakram berotasi adalah cukup besar untuk

dideteksi oleh detector karena adanya efek interferensi destruktif.

5. 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

Fisika Sekolah 3 Page 13

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 :

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.

Handheld scanners atau 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.

Fisika Sekolah 3 Page 14

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.

6. Laser

Laser adalah sebuah peralatan

yang menghasilkan dan memperkuat

cahaya. Kata laser merupakan singkatan

dari Light Amplification by Stimulated

Emission of Radiation. Cahaya atau sinar

laser memiliki warna yang sangat murni

dan dapat diarahkan pada suatu titik

dengan akurasi yang sangat tinggi karena

berkas sinarnya sangat monokromatis. Teknologi laser telah banyak digunakkan,

misalnya pada pembaca kode produk di took swalayan (pembaca bar code),

Fisika Sekolah 3 Page 15

pemutar compact disc (CD), printer laser, dan pada peralatan operasi di rumah

sakit.

Sinar laser sangat berbeda dengan sinar yang dihasilkan oleh, misalnya

lampu senter. Sinar laser tidak menyebar, hanya terdiri dari suatu frekuensi saja.

Ibarat suara yang bisa diperkuat volumenya, laser adalah sinar yang diperkuat

intensitasnya.

Untuk memperkuat suatu sinar atau cahaya, diperlukan energy. Proses

pemberian energy tambahan pada sinar ini analaog dengan proses pemompaan

sebuah balon. Daya yang kita gunakan untuk memompa balon kecil, tetapi balon

dapat menyimpan energy total yang besar karena udara yang dipompakan ke

dalam balon dimampatkan. Ketika balon meletus, energi yang tersimpan tersebut

dilepaskan secara tiba-tiba, menghasilkan daya yang besar. Hal yang sama terjadi

pada laser, misalnya pada laser jenis neodymium, waktu pemompaan energi kira-

kira satu milisekon. Tetapi energi tersebut dilepaskan dalam waktu satu

nanosekon, memberikan kenaikan energi sampai kira-kira sejuta kali.

Ketika energi dipompakan ke dalam peralatan pembangkit sinar laser,

atom-atom di dalam bahan-bahan laser tereksitasi, yaitu memiliki energi yang

lebih tinggi. Ketika energi atom-atom ini kembali ke posisi awal, maka atom-atom

ini memancarkan foton-foton. Jika satu dari foton-foton ini menumbuk atom yang

tereksitasi, maka akan dihasilkan foton lainnya yang identik dengan foton

pertama. Peristiwa ini disebut stimulasi emisi radiasi. Kedua foton identik ini

dapat menghasilkan foton-foton lain lagi, dan proses ini berlanjut terus seperti

sebuah proses yang kait-mengkait. Dengan demikian, proses stimulasi emisi

radiasi ini kan menghasilkan foton-foton yang memiliki arah gerak yang sama.

Berkas foton-foton yang sama ini memiliki frekuensi yang sama juga, sehingga

cahaya atau sinar yang dihasilkannya sangat fokus. Inilah yang disebut sinar laser.

Fisika Sekolah 3 Page 16

Daftar pustaka :

Kanginan, Marthen. 2004. Fisika untuk SMA kelas XII semester 1.Jakarta :

Erlangga.

Ruwanto, Bambang. 2007. Asas-asas Fisika SMA kelas XII semester pertama.

Jakarta : Yudhistira.

Budiyanto, Joko. 2009. Buku Sekolah Elektronik Fisika untuk SMA/MA Kelas

XII. Jakarta : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.

Suharyanto dkk. 2009. Buku Sekolah Elektronik Fisika SMA/MA Kelas XII

jilid 3. Jakarta : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.

______. 2009. Hand Out Fisika Umum.

______.2008. Alat bantu penunjuk arah tunanetra [On-line]. Tersedia :

http://www.untag-sby.ac.id/. [ diakses 22 September 2010 ]