Makalah Fisika Kesehatan (Gelombang Elektromagnetik)

7/30/2019 Makalah Fisika Kesehatan (Gelombang Elektromagnetik)

1/13

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar BelakangKemajuan teknologi saat ini semakin meningkat berikut dalam

penggunaan gelombang elekromagnetik dalam kehidupan sehari-hari.

Kemajuan ini disebabkan oleh salah seorang ahli fisikawan meneliti tentang

Gelombang elektromagnetik yaitu Hipotesis Maxwell, Hipotesis ini yang

melahirkan. Memunculkan gagasan baru tentang gelombang elektromagnetik.

Keberhasilan Maxwell dalam menemukan teori gelombang elektromagnetik

membuka cakrawala baru di dunia kesehatan. Keberhasilannya dapat dilihat

dari perkembangan dunia kesehatan yang sangat pesat pada saat ini.

B. Rumusan Masalah1. Apakah yang dimaksud Gelombang Elektromagnetik ?2. Apa saja sifat-sifat dari Gelombang Elektromagnetik ?3. Apa saja macam-macam spektrum Gelombang Elektromagnetik ?4. Apa saja manfaat gelombang elekttromagnetik dalam bidang kesehatan?

C. Tujuan1. Dapat mengetahui yang dimaksud Gelombang Elektromagnetik.2. Dapat menjelaskan sifat-sifat Gelombang Elektromagnetik.3. Dapat mengetahui macam-macam spektrum Gelombang Elektromagnetik.4. Dapat menjelaskan pemanfaatan Gelombang Elektromagnetik dalam

kesehatan.


2/13

2

BAB II

PEMBAHASAN

A. Definisi Gelombang ElektromagnetikOrang yang pertama kali menguji hipotesis Maxwall mengenai

gelombang elektromagnetik adalah Heinrich Hertz, pada tahun 1887 (Foster,

2004). Percobaan-percobaan yang dilakukan oleh Hertz memberikan definisi

gelombang elektromagnetik.. Gelombang elektromagnetik adalah gelombang

yang tidak memerlukan medium untuk merambat, dapat merambat dalam

ruang hampa.Keberadaan gelombang elektromagnetik didasarkan pada

hipotesis Maxwell(James Clark Maxwell) :Jika medan magnet dapat

menimbulkan medanlistrik, maka sebaliknya, perubahan medan listrikdapat

menyebabkan medan magnet.Menurut Supriyono (2006) menyatakan bahwa

gelombang elektromagnetik terdiri atas medan magnetik dan medan listrik

yang berubah secara periodik dan serempak, dengan arah getar tegak lurus

satu sama lain, dan masing-masing medan tegak lurus arah rambat

gelombang

B. Sifat-Sifat Gelombang ElektromagnetikDari beberapa percobaan yang telah dilakukan, Hertz berhasil

mengukur bahwa radiasi gelombang elektromagnetik frekuensi radio (100

MHz) yang dibangkitkan memiliki kecepatan rambat sesuai dengan nilai yang

diramalkan oleh Maxwell. Di samping itu, eksperimen Hertz ini juga

menunjukkan sifat-sifat gelombang dari cahaya, yaitu pemantuan, pembiasan,

interferensi, difraksi, dan polarisasi. Dengan demikian, hipotesis Maxwell

mengenai gelombang elektromagnetik telah terbukti kebenarannya melalui

eksperimen Hertz.

Dari uraian ini, dapat ditulis sifat-sifat gelombang elektromagnetik

yaitu:

a. Dapat merambat dalam ruang hampa,b. Merupakan gelombang transversal,c. Dapat mengalami polarisasi,d. Dapat mengalami pemantulan (refleksi),


3/13

3

e. Dapat mengalami pembiasan (refraksi),f. Dapat mengalami interferensi,g. Dapat mengalami lenturan atau hamburan (difraksi),h. Merambat dalam arah lurus.Berdasarkan perhitungan yang telah

dilakukan:

Maxwell, kecepatan gelombang elektromagnetik diruang

hampa adalah sebesar 3x 108m/s yang nilainya sama dengan

laju cahaya terukur (Supriyono, 2006).

Foster (2004) menyatakan bahwa panjang gelombang cahaya

tampak mempunyai rentangan antara 400 nm hingga 750 nm.

C. Definisi Spektrum Gelombang ElektromagnetikLala (2009) menyatakan bahwa spektrum gelombang elektromagnetik

adalah susunan semua bentuk gelombang elektromagnetik berdasarkan

panjang gelombang dan frekuensinya. Frekuensi terendah atau panjang

gelombang terbesar adalah gelombang radio dan frekuensi tertinggi atau

gelombang terkecil adalah sinar gamma.

D. Macam-Macam Spektrum Gelombang ElektromagnetikGelombang elektromagnetik terdiri atas bermacam-macam gelombang

yang berbeda frekuensi dan panjang gelombang. Tetapi, kecepatannya di

ruang hampa adalah sama (Foster, 2004). Urutan spektrum gelombang

elektromagnetik diurutkan mulai dari frekuensi terkecil hingga frekuensi

terbesar adalah a) gelombang radio, b) gelombang televisi, c) gelombang

mokro (radar), d) sinar inframerah, e) sinar tampak, f ) sinar utraviolet, g)

sinar-X, dan h) sinar gamma.

E. Manfaat Gelombang Elektromagnetik dalam Bidang Kesehatan1. Gelombang Mikro (Microwave)

Di dunia kesehatan, microwavejuga memegang peranan penting.

Karakteristik yang dimanfaatkan adalah kemampuannya untuk

menghasilkan energi panas. Hampir semua penggunaan microwave dalam

kesehatan berkaitan dalam dunia kesehatan berkaitan dengan pemanasan


4/13

4

suatu jaringan tubuh .Prinsipnya mirip dengan microwave oven.Untuk

menghancurkan tumor yang bersarang dalam tubuh,gelombang mikro

diarahkan pada lokasi tumor(lokasinya bisa ditentukan menggunakan

gelombang mikro juga,dengan prinsip yang sama seperti teknologi

radar).Cairan tumor menyerap gelombang mikro sehingga terjadi ektasi

atom.panas yang di hasilkannya bisa menghancurkan jaringan tumor

tersebut secara tepat tanpa melukai jaringan tersebut secara tepat(tanpa

melukai jaringan yang sehat).Proses ini tidak memerlukan pembedahan

dan tidak sakit sama sekali.

2. Sinar InframerahSinar inframerah (infrared/IR) termasuk dalam gelombang

elektromagnetik dan berada dalam rentang frekuensi 300 GHz sampai

40.000 GHz (10 pangkat 13). Sinar inframerah dihasilkan oleh proses di

dalam molekul dan benda panas. Telah lama diketahui bahwa benda panas

akibat aktivitas (getaran) atomik dan molekuler di dalamnya dianggap

memancarkan gelombang panas dalam bentuk sinar inframerah. Oleh

karena itu, sinar inframerah sering disebut radiasi panas.

Foto inframerah yang bekerja berdasarkan pancaran panas suatu

objek dapat digunakan untuk membuat lukisan panas dari suatu daerah

atau objek. Hasil lukisan panas dapat menggambarkan daerah mana yang

panas dan tidak. Suatu lukisan panas dari satu gedung dapat digunakan

untuk mengetahui daerah mana dari gedung itu yang menghasilkan panas

berlebihan sehingga dapat dilakukan perbaikan-perbaikan yang

diperlukan.

Dalam bidang kesehatan sinar infra merah berfungsi untuk

mengaktifkan molekul air dalam tubuh. Hal ini disebabkan inframerah

mempunyai getaran yang sama dengan molekul air. Jadi, jika molekul

tersebut pecah, akan terbentuk molekul tunggal yang dapat meningkatkan

cairan tubuh.

Meningkatkan sirkulasi mikro. Bergetarnya molekul air dan

pengaruh inframerah akan menghasilkan panas yang menyebabkan


5/13

5

pembuluh kapiler membesar. Selain itu, meningkatkan temperatur kulit,

memperbaiki sirkulasi darah, dan mengurangi tekanan jantung.

Meningkatkan metabolisme tubuh. Jika sirkulasi mikro dalam tubuh

meningkat, racun dapat dibuang dari tubuh kita melalui metabolisme. Hal

ini dapat mengurangi beban liver dan ginjal. Mengembangkan Ph dalam

tubuh. Sinar inframerah dapat membersihkan darah, memperbaiki tekstur

kulit, dan mencegah rematik karena asam urat yang tinggi. Inframerah

jarak jauh banyak digunakan pada alat-alat kesehatan. Pancaran panas

yang berupa pancaran sinar inframerah dari organ-organ tubuh bisa

dijadikan sebagai informasi kondisi kesehatan organ tersebut. Hal ini

sangat bermanfaat bagi dokter dalam diagnosis kondisi pasien sehingga

dokter dapat mengambil keputusan yang sesuai dengan kondisi pasien.

3. Cahaya atau sinar tampakDalam rentang spektrum gelombang elektromagnetik, cahaya atau

sinar tampak hanya menempati pita sempit di atas sinar inframerah.

Spektrum frekuensi sinar tampak berisi frekuensi dimana mata manusia

peka terhadapnya. Frekuensi sinar tampak membentang antara 40.000 dan

80.000 GHz (10 pangkat 13) atau bersesuaian dengan panjang gelombang

antara 380 dan 780 nm (10 pangkat -9). Cahaya yang kita rasakan sehari-

hari berada dalam rentang frekuensi ini. cahaya juga dihasilkan melalui

proses dalam skala atom dan molekul berupa pengaturan internal dalam

konfigurasi elektron.Pembahasan tentang cahaya begitu luas dan

membentuk satu disiplin ilmu fisika tersendiri, yaitu optik.

Cahaya tampak juga digunakan bagi fisikawan mendapatkan

informasi visual tentang pasien. Misalnya, warna dari seseorang, adanya

ketidaknormalan struktur tubuh seseorang. Yang paling utama adalah kita

dapat melihat berbagai peralatan seperti ophtalmoscope untuk melihat ke

bagian dalam mata, otoscope untuk melihat bagian dalam telinga pada

dasarnya menggunakan cahaya tampak yang difokuskan ke bagian yang

kita hendaki.


6/13

6

Demikian halnya instrumen yang disebut dengan endoscope yang

digunakan untuk melihat bagian dalam rongga tubuh; cystoscope untuk

mengamati blader; practoscope untuk mengamati rectum; bronchoscope

untuk mengamati udara yang lewat ke dalam paru- paru. Beberapa

endoscope adalah berupa tabung (pipa) dengan sumber cahaya untuk

illuminasi daerah yang diinginkan.

Dengan teknik fiber-optic dapat dibuat endoscope yang lentur. Ini

digunakan untuk mendapatkan informasi pada tempat-tempat yang jauh

seperti intestine, untuk membuka/membuat kanal untuk menempatkan

sampel pada jaringan (biopsi) untuk pengamatan mikroskopis lebih lanjut.

Karena cahaya membawa energi sehingga dapat mengakibatkan

panas jika diserap. Ini dimanfaatkan dalam endoscope. Pemanasan dapat

dikurangi dengan mengurangi cahaya infra-merah dari sumber cahaya

dengan filter IR.

Transilluminasi adalah mentransmisikan cahaya pada jaringan

tubuh. Ini biasanya dengan memberi kilatan cahaya melalui jari-jari untuk

melihat pijaran cahaya yang dihasilkan. Pijaran utama adalah merah

karena warna lain diserap oleh sel-sel darah merah.

4. Sinar UltravioletRentang frekuensi sinar ultraviolet (ultraungu) membentang dalam

kisaran 80.000 GHz sampai puluhan juta GHz (10 pangkat 17).Sinar

ultraungu atau disebut juga sinar ultraviolet datang dari matahari berupa

radiasi ultraviolet memiliki energi yang cukup kuat dan dapat

mengionisasi atom-atom yang berada di lapisan atmosfer. Dari proses

ionisasi atom-atom tersebut dihasilkan ion-ion, yaitu atom yang

bermuatan listrik. Lapisan yang terdiri dari ion-ion ini membentuk lapisan

khusus dalam atmosfer yang disebut ionosfer. Lapisan ionosfer yang terisi

dengan atom-atom bermuatan listrik ini dapat memantulkan gelombang

elektromagnetik frekuensi rendah (berada dalam spektrum frekuensi

gelombang radio medium) dan dimanfaatkan dalam transmisi radio.


7/13

7

Karena energinya yang cukup kuat dan sifatnya yang dapat mengionisasi

bahan, sinar ultraviolet tergolong sebagai radiasi yang berbahaya bagi

manusia (terutama jika terpancar dalam intensitas yang besar).

Untungnya, atmosfer bumi memiliki lapisan yang dapat menahan dan

menyerap radiasi ultraviolet dari matahari sehingga sinar matahari yang

sampai ke bumi berada dalam taraf yang tidak berbahaya.

Penggunaan bahan kimia baik untuk pendingin (lemari es dan AC)

berupa freon maupun untuk penyemprot (parfum bentuk spray dan

pilok/penyemprot cat), dapat menyebabkan kebocoran lapisan ozon. Hal

ini menyebabkan sinar ultraviolet dapat menembus lapisan ozon dan

sampai ke permukaan bumi, suatu hal yang sangat berbahaya buat

manusia. Jika semakin banyak sinar ultraviolet yang terpapar ke

permukaan bumi dan mengenai manusia, efek yang tidak diinginkan bagi

manusia dan lingkungan dapat timbul Kanker kulit dan penyakit

gangguan penglihatan seperti katarak dapat ditimbulkan dari radiasi

ultraviolet yang berlebihan..Sinar ultraviolet juga dapat dihasilkan oleh

proses internal atom dan molekul. Sinar ultraviolet juga dapat

dimanfaatkan dalam proses sterilisasi makanan dimana kuman dan bakteri

berbahaya di dalam makanan dapat dimatikan .

5. Sinar-XSinar-X dikenal luas dalam dunia kedokteran sebagai sinar

Rontgen. Dipakai untuk memeriksa organ bagian dalam tubuh. Tulang

yang retak di bagian dalam tubuh dapat terlihat menggunakan sinar-X

ini.Sinar-X berada pada rentang frekuensi 300 juta GHz (10 pangkat 17)

dan 50 miliar GHz (10 pangkat 19). Penemuan sinar-X dianggap sebagai

salah satu penemuan penting dalam fisika. Sinar-X ditemukan oleh ahli

fisika Jerman bernama Wilhelm Rontgen saat sedang mempelajari sinar

katoda. Cara paling umum untuk memproduksi sinar-X adalah melalui

mekanisme yang disebut bremstrahlung atau radiasi perlambatan.

Mekanisme ini yang ditempuh oleh Rontgen saat pertama kali

menghasilkan sinar-X. Dalam teori radiasi gelombang elektromagnetik


8/13

8

diketahui bahwa muatan listrik yang dipercepat (atau diperlambat) akan

menghasilkan gelombang elektromagnetik. Selain melalui radiasi

perlambatan, sinar-X juga dihasilkan dari proses transisi internal elektron

di dalam atom atau molekul. (foto hasil penyinaran sinar-X)

6. Sinar GammaSinar gamma merupakan gelombang elektromagnetik yang

memiliki frekuensi (dan karenanya juga energi) yang paling besar. Sinar

gamma memiliki rentang frekuensi dari 10 pangkat 18 sampai 10 pangkat

22 Hz. Sinar gamma dihasilkan melalui proses di dalam inti atom (nuklir).

Sinar Gamma sering digunakan untuk membunuh organisme yang

dikenal dengan istilah irradiation. Sehingga dapat mengobati tipe kanker

tertentu. Serangkaian Sinar Gamma dipancarkan langsung pada sel yang

terkena kanker untuk dimusnahkan. Prosedur ini dikenal dengan istilah

Gamma-Knife Surgery (pembedahan dengan pisau gamma).

Jika Sinar Gamma mengenai molekul DNA dalam batas tertentu,

sel tubuh akan memperbaiki gen yang rusak. Proses perbaikan sel berhasil

setelah paparan dosis tinggi dilakukan. Sedangkan untuk paparan dosis

rendah proses perbaikannya lambat.Resikonya adalah kerontokan rambut,

nausea/mual dan menyebabkan kematian tanpa perawatan medis.

Selain itu,sinar gamma berfungsi untuk mensterilkan peralatan

medis, Radiasi pengion adalah energi tinggi yang terpancar dari radiasi

isotop radioaktif seperti kobalt-60 (sinar gamma) atau yang dihasilkan

oleh percepatan mekanis elektron sampai ke kecepatan den energi tinggi

(sinar katode, sinar beta). Sinar gamma mempunyai keuntungan mutlak

karena tidak menyebabkan kerusakan mekanik, namun demikian,

kekurangan sinar ini adalah di hentikan dari, mekanik elektron akselerasi

(yang dipercepat) keuntungan elektron yang dipercepat adalah

kemampuannya memberikan output laju doisis yang lebih seragam. Aksi

letal radiasi pengionan menghacurkan mikroorganisme dengan

menghentikan rep-roduksi sebagai hasil mutasi letal. Mutasi ini


9/13

9

disebabkan karena transformasi radiasi menjadi molekul penerima pada

sinar x, menurut teori langsung. Mutasi ini dapat disebabkan oleh

tindakan tidak langsung, dimana molekul-molekul air diubah menjadi

kesatuan yang berenergi tinggi seperti hidrogen dan ion hidroksil. Semua

ini pada akhirnya, menyebabkan perubahan energi pada asam nukleat dan

molekul lain sehingga hilangnya keberadaannya bagi metabolisme

molekul sel bakteri.


10/13

10

BAB III

PENUTUP

A. KesimpulanDari pembahasan diatas,maka dapat disimpulkan bahwa Gelombang

Elektromagnetik merupakan gelombang yang tidak memerlukan medium

untuk merambat sehingga dapat merambat pada ruang hampa. Tanpa kita

sadari, Gelombang Elektromagnetik mempunyai peranan penting yang begitu

besar sehingga bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari tanpa kecuali dalam

dunia medis.

Manfaat gelombang elektromagnetik dalam bidang kesehatan:

Gelombang mikro untuk memusnahkan tumor. Gelombang infra merah untuk mendiagnosa pasien. Gelombang ultra violet untuk proses sterilisasi makanan dari kuman dan

bakteri berbahaya .

Gelombang Sinar X untuk memeriksa organ bagian dalam tubuh.

Gelombang Gamma untuk membunuh organisme (misal kanker) danmensterilkan peralatan medis.

B. SaranSupaya lebih memahami tentang gelombang, disarankan para

pembaca mencari referensi lain yang menyangkut dengan materi yang ada

pada makalah ini. Semoga para pembaca memahami dan mengaplikasikannya

dalam kehidupan sehari-hari.


11/13

11

DAFTAR PUSTAKA

file:///C:/Users/User/Downloads/Gelombang%20%C2%AB%20AktiFisika.htm

file:///C:/Users/User/Downloads/spektrum-gelombang-elektromagnetik.html

http://rgmaisyah.wordpress.com/2009/03/15/metode-sterilisasi/
http://www.blogger.com/blogger.g?blogID=1082709996290280153http://www.blogger.com/blogger.g?blogID=1082709996290280153http://www.blogger.com/blogger.g?blogID=1082709996290280153http://www.blogger.com/blogger.g?blogID=1082709996290280153


12/13

12

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ........................................................................... i

DAFTAR ISI .......................................................................................... ii

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang ............................................................................ 1B. Rumusan Masalah ....................................................................... 1C. Tujuan ......................................................................................... 1

BAB II PEMBAHASAN

A. Definisi Gelombang Elektromagnetik......................................... 2B. Sifat-Sifat Gelombang Elektromagnetik ..................................... 2C. Definisi Spektrum Gelombang Elektromagnetik ........................ 3D. Macam-Macam Spektrum Gelombang Elektromagnetik............ 3E. Manfaat Gelombang Elektromagnetik dalam Bidang

Kesehatan .................................................................................... 3

BAB III PENUTUP

A. Kesimpulan ................................................................................. 10B. Saran ............................................................................................ 10

DAFTAR PUSTAKA

ii


13/13

13

KATA PENGANTAR

Puji dan Syukur penulis ucapkan ke Hadirat Tuhan Yang Maha Esa karena

berkat limpahan Rahmat dan Karunia-Nya sehingga penulis dapat menyusun

makalah ini yang berjudul Gelombang Elektromagnetik tepat pada waktunya.

Penulis menyadari bahwa di dalam pembuatan makalah ini berkat bantuan

dan tuntunan Tuhan Yang Maha Esa dan tidak lepas dari bantuan berbagai pihak,

untuk itu dalam kesempatan ini penulis menghaturkan rasa hormat dan

terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Dosen Pembimbing dan semua pihak

yang membantu dalam pembuatan makalah ini.Akhir kata semoga makalah ini dapat memberikan manfaat kepada para

pembaca. Penulis menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kesempurnaan

baik dari bentuk penyusunan maupun materinya, untuk itu penulis mengharapkan

kritik dan saran dari pembaca, atas kritik dan sarannya, penulis mengucapkan

terimakasih.

Pariaman, Januari 2013

Penulis

i

Makalah Fisika Kesehatan (Gelombang Elektromagnetik)

Documents

Transcript of Makalah Fisika Kesehatan (Gelombang Elektromagnetik)