Penerapan Sinar Gamma

Penerapan Sinar Gamma

Teknologi radiasi menggunakan sinar gamma atau berkas elektron merupakan suatu proses paling bersih dan dapat diandalkan yang paling banyak digunakan dewasa ini untuk memodifikasi bahan polimer. Aplikasi sinar gamma untuk sintesis bahan biomaterial adalah salah satu bidang yang berkembang sangat pesat dalam beberapa dekade terakhir. Beberapa biomaterial yang dapat disintesis dari polimer dengan teknik radiasi antara lain adalah pembalut luka hidrogel, lensa kontak, matrik untuk pelepasan obat terkontrol, katup jantung buatan dan lain sebagainya.

Sejak satu dekade yang lalu Kelompok Bahan Kesehatan, Bidang Proses Radiasi, Pusat Aplikasi Teknologi Isotop dan Radiasi Badan Tenaga Nuklir Nasional telah melakukan penelitian dan pengembangan untuk mendapatkan produk biomaterial dengan menggunakan teknik radiasi gamma. Salah satu produk yang dikembangkan adalah pembalut luka hidrogel steril radiasi. Pembalut luka hidrogel dibuat dengan meradiasi suatu formula campuran polimer hidrofilik berbasis polivinil pirolidon (PVP) menggunakan sinar gamma pada dosis antara 25 sampai 35 kGy. Iradiasi sinar gamma terhadap PVP menghasilkan suatu hidrogel yang tersusun atas struktur jejaring tiga dimensi sehingga menyebabkannya mempunyai sifat berbeda dari polimer induk.

Dengan adanya struktur tiga dimensi tersebut hidrogel memiliki sifat yang unik yaitu: Mempunyai kemampuan menyerap air dalam jumlah besar; tidak dapat ditembus oleh mikroba dari luar; bersifat elastis tapi cukup kuat sehingga tidak mudah sobek; permeabel terhadap udara, uap air dan molekul-molekul gas dengan berat molekul rendah rendah; mempunyai ukuran pori yang sangat kecil sehingga dapat mencegah terjadinya kehilangan cairan tubuh secara berlebihan; tidak bersifat toksik, alergik; dapat melekat dengan baik pada kulit dan dapat menyesuaikan dengan kontur luka. Selain itu hidrogel yang dihasilkan sekaligus bersifat steril.

PENGARUH RADIASI GAMMA

Radiasi gamma mulai giat diteliti selama Perang Dunia II, hingga menghasilkan senjata pemusnah massal, nuklir. Dari ledakan nuklir yang pernah terjadi, sinar gamma merupakan efek yang paling besar yang dihasilkan oleh sebuah ledakan nuklir.
Selanjutnya, sinar gamma mulai digunakan dalam berbagai kegiatan, seperti; pengobatan kanker melalui radiasi, pelacakan aliran fluida, pencarian sumber-sumber alam, sterilisasi peralatan medis, dan pemetaan geodesi. Semua kegiatan ini memanfaat sifat dari sinar gamma yang memiliki energi sangat tinggi dan daya jangkauan lebih jauh.
 

Konsekuensinya adalah sangat sulit untuk mengembang sejenis perisai untuk melindungi tubuh dari radiasi tersebut. Seperti sinar-X, sinar gamma juga dapat melalui hampir semua material bahan. Radiasi sinar gamma diukur dalam satuan millirem (mrem). Berdasarkan pengamatan, dilingkungan normal setiap orang sedikitnya terkena paparan radiasi sebanyak 25 mrem.
 

Paparan radiasi meningkat menjadi 5 ribu mrem yang banyak dirasakan oleh orang-orang yang bekerja dilingkungan radioaktif dengan tingkat perlindangan maksimum. Ambang batas normal dari tingkat paparan radiasi ditetapkan sebesar 10 ribu mrem. Jika melebihi batas ini, maka akan menimbulkan dampak yang luar biasa bagi kesehatan  seperti yang pernah terjadi pada penderita radiasi akibat bom nuklir yang dijatuhkan di Jepang pada masa Perang Dunia II.
 

Sinar gamma dapat memberikan dampak yang sungguh luar biasa bagi kesehatan, seperti:

•   Dapat menyebabkan kanker, misalnya kanker kulit dan tulang
•   Rusaknya jaringan sel tubuh
•   Mutasi genetik sehingga mempengaruhi generasi yang akan lahir

Read more »

Posted in: PENERAPAN

Penemuan Sinar Gamma

Penemuan Sinar Gamma

Penemuan radiasi gamma dimulai dari penemuan yang dilakukkan oleh ilmuwan Perancis Henri Becquerel, dan pasangan suami istri, Pierre Curie-Marie Curie pada akhir tahun 1890-an. Mereka melakukan eksperimen dengan menggunakan bahan-bahan aktif seperti, uranium, polonium, dan radium, yang mengarah pada penemuan pertama sinar radioaktivitas dengan tingkat energi yang sangat tinggi. Sebelum itu, Rontgen telah menemukan Sinar- X dan Becquerel melihat bahwa sinar yang dipancarkan oleh uranium tersebut mirip dengan sinar X, sehingga ia menyebut sinar tersebut “metallic phosphorescence.”

Sebelumnya, jenis radiasi yang dikenal saat itu adalah radiasi alpha dan beta, sehingga penemuan mereka merupakan jenis radiasi baru yang menambah koleksi radiasi yang berhasil diketahui. Radiasi itu selanjutnya dinamakan radiasi gamma yang tersusun dari partikel foton berenergi tinggi. Radiasi gamma mempunyai sifat:
•         Radiasi dengan panjang gelombang pendek dan frekuensi tinggi
•         Tidak terbelokkan dalam medan magnet
•         Energi yang paling besar
•         Daya tembus terkuat

Meskipun, sungguh ironis, pada akhirnya banyak ilmuwan yang bekerja dibidang penelitian radiasi gamma harus menderita penyakit akibat radiasi partikel. Wajar, karena pada saat itu peralatan pelindung radiasi masih sangat minim, dan para ilmuwan belum mengatahui akibat yang ditimbukan radiasi partikel bagi kesehatan.
Untuk mengetahui secara mendalam tentang sinar gamma tentu perlu diketahui macam interaksi yang terjadi pada sinar gamma terhadap materi yakni,
1.      Efek Fotolistrik
2.      Efek Compton
3.      Produksi pasangan

Read more »

Posted in: SEJARAH

SINAR GAMMA

SINAR GAMMA

Sinar gamma (sering dinotasikan dengan huruf Yunani gamma, γ) adalah sebuah bentuk berenergi dari radiasi elektromagnetik yang diproduksi oleh radioaktivitas atau proses nuklir atau subatomik lainnya seperti penghancuran elektron-positron. Sinar gamma membentuk spektrum elektromagnetik energi tertinggi. Mereka seringkali didefinisikan bermulai dari energi 10 keV/ 2,42 EHz/ 124 pm, meskipun radiasi elektromagnetik dari sekitar 10 keV sampai beberapa ratus keV juga dapat menunjuk kepada sinar X keras.
Penting untuk diingat bahwa tidak ada perbedaan fisikal antara sinar gamma dan sinar X dari energi yang sama, keduanya untuk radiasi elektromagnetik yang sama, seperti sinar matahari dan sinar bulan adalah dua nama untuk cahaya tampak. Namun, gamma dibedakan dengan sinar X oleh asal mereka. Sinar gamma adalah istilah untuk radiasi elektromagnetik energi-tinggi yang diproduksi oleh transisi energi karena percepatan elektron. Karena beberapa transisi elektron memungkinkan untuk memiliki energi lebih tinggi dari beberapa transisi nuklir, ada penindihan antara apa yang kita sebut sinar gamma energi rendah dan sinar-X energi tinggi.
Sinar gamma merupakan sebuah bentuk radiasi mengionisasi; mereka lebih menembus dari radiasi alfa atau beta (keduanya bukan radiasi elektromagnetik), tapi kurang mengionisasi. Perlindungan untuk sinar γ membutuhkan banyak massa. Bahan yang digunakan untuk perisai harus diperhitungkan bahwa sinar gamma diserap lebih banyak oleh bahan dengan nomor atom tinggi dan kepadatan tinggi. Semakin tinggi energi sinar gamma, makin tebal perisai yang dibutuhkan. Bahan untuk menahan sinar gamma biasanya diilustrasikan dengan ketebalan yang dibutuhkan untuk mengurangi intensitas dari sinar gamma setengahnya. Misalnya, sinar gamma yang membutuhkan 1 cm (0,4 inchi) "lead" untuk mengurangi intensitasnya sebesar 50% juga akan mengurangi setengah intensitasnya dengan konkret 6 cm (2,4 inchi) atau debut paketan 9 cm (3,6 inchi).
Sinar gamma begitu istimewa dibandingkan dengan sinar/partikel radioaktif  lainnya dikarenakan  tidak memiliki massa dan muatan. Sinar Gamma memiliki panjang gelombang yang paling kecil dan energi terbesar dibandingkan spektrum gelombang elektromagentik yang lain, (sekitar 10 000 kali lebih besar dibandingkan dengan energi gelombang pada spektrum sinar tampak). Selain itu, sinar gamma memiliki daya ionisasi yang paling rendah namun jangkauan tembus yang paling besar dibandingkan sinal beta dan alfa.
Sinar gamma muncul dari inti atom yang tidak stabil dikarenakan atom tersebut memiliki energi yang tidak sesuai dengan kondisi dasarnya (groundstate). Energi gamma yang muncul antara satu radioisotop dengan radioisotop yang lain adalah berbeda – beda dikarenakan setiap radionuklida memiliki emisi yang spesifik. Sinar gamma juga dapat ditemui di dalam alam semesta, dimana sinar gamma berjalan melintasi jarak yang teramat luas di alam semesta , yang kemudian pada akhirnya terserap oleh atmosfer bumi. Perlu diketahui, panjang gelombang yang beberbeda pada gelombang elektromagnetik akan menembus atmosfer dengan kedalaman yang berbeda pula. Karena daya tembusnya yang begitu tinggi, sinar gamma mampu menembus berbagai jenis bahan, termasuk jaringan tubuh manusia. Material yang memiliki densitas tinggi seperti timbal sering digunakan sebagai shielding untuk memperlambat atau menghentikan foton gamma yang memancar.

Read more »

Posted in: KONSEP

Penggolongan Gelombang Radio

Penggolongan Gelombang Radio

Menurut Frekuensi
1.      Frekuensi Rendah (LF)
Memiliki frekuensi 30 KHz s/d 300 KHz. Panjang gelombang 1500 M. Biasa digunakan untuk radio gelombang panjang dan komunikasi jarak jauh.

2.      Frekuensi Sedang (MF)
Memiliki frekuensi 300 KHz s/d 3 MHz. Gelombang Radio berfrekuensi sedang biasa digunakan untuk sistem komunikasi. Gelombang ini memiliki panjang 300 M. Gelombang ini tidak bisa menembus atmosfer, bahkan pada bagian Ionosfer gelombang tersebut justru dipantulkan kembali sehingga informasi yang dibawa gelombang bisa menuju tempat yang jauh dari pemancar.

3.      Frekuensi Tinggi (HF)
Memiliki frekuensi 3 MHz s/d 30 MHz. Panjang dari gelombang ini adalah 30 M. Biasa digunakan untuk radio komunikasi jarak pendek, radio amatir, CB.

4.      Frekuensi Sangat Tinggi (VHF)
Memiliki frekuensi 30 MHz s/d 300 MHz. Panjang gelombang adalah 3 M. Gelombang tidak dapat dipantulkan oleh Ionosfer. Sehingga memiliki jangkauan yang sempit. Dan cocok digunakan untuk komunikasi antar satelit. Agar gelombang ini bisa berjangkauan jauh maka perlu stasiun penghubung (Relai). Biasa digunakan untuk Radio FM, Komunikasi Polisi, Pelayanan Darurat.

5.      Frekuensi Ultra Tinggi (UHF)
Memiliki frekuensi 300 MHz s/d 3 GHz. Panjang gelombang adalah 30 Cm. Gelombang tidak dapat dipantulkan oleh Ionosfer. Sehingga memiliki jangkauan yang sempit. Dan cocok digunakan untuk komunikasi antar satelit. Agar gelombang ini bisa berjangkauan jauh maka perlu stasiun penghubung (Relai). Biasa digunakan untuk Komunikasi Televisi.

6.      Frekuensi Super Tinggi (SHF)
Memiliki frekuensi diatas 3 GHz. Panjang gelombang adalah 3 Cm. Biasa digunakan untuk radar, komunikasi satelit, telepon, saluran televisi.

Menurut Panjang Gelombang
1.    Gelombang Panjang (1500 M)
2.    Gelombang Sedang (300 M)
3.    Gelombang Pendek (30 M)
4.    Gelombang Sangat Pendek (3 M)
5.    Gelombang Ultra Pendek (30 Cm)
6.    Gelombang Mikro (3 Cm)

Menurut Sistim Modulasi
1.      Amplitudo Modulasi (AM)
Gelombang yang mengalami perubahan amplitudo setiap detiknya. Namun frekuensi pembawa tetap. Gelombang ini dapat dipantulkan oleh Ionosfer sehingga memiliki jangkauan yang luas. Kelebihan AM adalah Jangkauan yang jauh. Sedang kekurangan AM adalah suara yang tidak jelas dan gelombang dipengaruhi keadaan cuaca. Digunakan untuk komunikasi jarak jauh.

2.      Frekuensi Modulasi (FM)
Gelombang yang mengalami perubahan frequensi setiap detiknya, namun amplitude tetap. Gelombang ini tidak bisa dipantulkan oleh Ionosfer sehingga memiliki jangkauan yang sempit. Agar gelombang ini bisa berjangkauan jauh maka perlu stasiun penghubung (Relai). Kelebihan FM adalah Suara yang jelas dan tidak dipengaruhi keadaan cuaca. Sedang kekurangn AM adalah jangkauan yang sulit. Digunakan untu komunikasi antar satelit dan Radio FM.

Gelombang Radio sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia terutama dalam membantu komunikasi. Terlebih lagi Gelombang radio merupakan gelombang tinggi yang tidak terlihat, tidak terdengar, dan tidak tampak sehingga tidak mengganggu kehidupan manusia. Namun gelombang radio akan lebih bermanfaat bila digunakan sesuai kegunaanya dalam kebaikan.

Read more »

Posted in: PENGETAHUAN

GELOMBANG RADIO

GELOMBANG RADIO

Radio adalah teknologi yang digunakan untuk pengiriman sinyal dengan cara modulasi dan radiasi elektromagnetik (gelombang elektromagnetik). Gelombang ini melintas dan merambat lewat udara dan bisa juga merambat lewat ruang angkasa yang hampa udara, karena gelombang ini tidak memerlukan medium pengangkut (seperti molekul udara).
Gelombang radio adalah satu bentuk dari radiasi elektromagnetik, dan terbentuk ketika objek bermuatan listrik dimodulasi (dinaikkan frekuensinya) pada frekuensi yang terdapat dalam frekuensi gelombang radio (RF) dalam suatu spektrum elektromagnetik, dan radiasi elektromagnetiknya bergerak dengan cara osilasi elektrik maupun magnetik. Gelombang radio merupakan jenis gelombang elektromagnetik yang berfrekuensi tinggi berkisar antara 104 Hz sampai 108 Hz. Gelombang Radio terdiri atas osilator (getaran) yang sangat cepat pada medan elektrik dan magnetik.

Sinyal Elektromagnetik

Sinyal elektromagnetik adalah suatu fungsi tehadap waktu, tetapi dapat juga dinyatakan sebagai fungsi terhadap frekuensi; yaitu, sinyal terdiri dari komponen-komponen dengan frekuensi beram. (Stallings, 2007).
Sebuah sinyal elektromagnetik dapat berupa sinyal analog atau digital. Sinyal analog adalah sinyal yang intensitasnya beragam dengan mulus seiring waktu. Sebuah sinyal digital adalah sinyal yang intensitasnya tetap konstan pada suatu tingkat selama beberapa waktu kemudian berubah ketingkat konstan lain.

Gambar: Bentuk Gelombang Analog dan Digital

Bentuk sinyal paling sederhana adalah sinyal periodik, yaitu pola sinyal yang sama yang berulang sepanjang waktu. Radio menggunakan bagian dari spektrum elektromagnetik dimana gelombangnya dapat dibangkitkan dengan memasukkan arus bolak balik ke antena. Hal ini hanya benar pada wilayah 3 Hz sampai 300 GHz. Punggunaan paling populer dari gelombang micro adalah di oven microwave, yang kebetulan menggunakan frekuensi yang sama dengan frekuensi standard wireless yang penulis akan bahas. Di Indonesia berdasarkan KEPMEN Nomor 2/2005, penggunaan frekuensi 2.4 GHz dapat dilakukan tanpa perlu lisensi dari pemerintah.

Bandwith

Bandwith adalah ukuran dari sebuah wilayah / lebar / daerah frkuensi. Jika lebar frekuensi yang digunakan oleh sebuah alat adalah 2.40 GHz sampai 2.48 GHz maka bandwith yang digunkan adalah 0.08 GHz. Semakin besar bandwith yang digunakan akan berdampak pada semakin cepat atau besar jumlah data yang dapat dikirimkan didalamnya, dengan ilustrasi semakin lebar tempat yang tersedia di ruang frekuensi, semakin banyak data dapt kita masukkan pada sebuah waktu.(Onno dkk, 2008)

Perilaku Gelombang Radio

Ada beberapa aturan yang dapat digunakan dalam merencanakan instalasi jaringan nirkabel, yaitu : (Onno dkk, 2008)
•       Semakin panjang gelombang, semakin jauh gelombang radio merambat. Untuk daya pancar yang sama, gelombang dengan panjang gelombang yang lebih panjang cendrung untuk dapat menjalar lebih jauh daripada gelombang dengan panjang gelombang pendek. Efek ini kadang kala terlhat di radio FM, jika di bandingkan jarak pancar pemancar FM diwilayah 88 MHz dengan wilayah 108 MHz.
•       Semakin panjang gelombang, semakin mudah gelombang melalui atau mengitari penghalang. Sebagai contoh, radio FM (88-108 MHz) dapat menembus bangunan atau berbagai halangan dengan lebih mudah. Sementara yang gelombangnya lebih rendah, seperti handphone GSM yang bekerja pada 900 MHz atau 1800 MHz akan lebih sukar untuk menembus bangunan. Memang efek ini sebagian karena perbedaan daya pancar yang digunakan di radio FM dengan GSM, tapi juga sebagian karena pendeknya panjang gelombang di sinyal GSM.
•       Semakin pendek panjang gelombang, semakin banyak data yang dapat dikirim. Semakin cepat gelombang berayun atau bergetar, semakin banyak informasi yang dapat dibawa setiap getaran atau ayunan digunakan untuk mengirimkan bit digital ’0′ atau ’1′, ‘ya’ atau ‘tidak’. Ada sebuah prinsip yang dapat dilihat di semua jenis gelombang dan amat sangat berguna untuk mengerti proses perambatan gelombang radio. Prinsip tersebut dikenal sebagai Prinsip Huygens, yang diambil dari nama Christiaan Huygens, seorang matematikawan, fisikawan dan astronomer Belanda 1629-1695.
“Prinsip Huygens adalah metoda analisis yang digunakan untuk masalah perambatan atau propagasi gelombang dibatasan medan jauh (far field). Prinsip Huygens memahami bahwa setiap titik dalam gelombang berjalan adalah pusat dari perubahan yang baru dan sumber dari gelombang yang lain, dan gelombang berjalan secara umum dapat dilihat sebagai penjumlahan dari gelombang yang muncul pada media yang bergerak. Cara pandang perambatan atau propagasi gelombang yang demikian sangat membantu dalam memahami berbagai fenomena gelombang lainnya, seperti difraksi.”
Prinsip ini membantu untuk mengerti difraksi maupun zone Fresnel yang dibutuhkan untuk line of sight (LOS) maupun kenyataan bahwa kadang-kadang kita dapat mengatasi wilayah tidak line of sight.

Read more »

Posted in: KONSEP

Sejarah Penemuan Sinar-X

Sejarah Penemuan Sinar-X

Penemuan Sinar-X untuk Alat Rontgen Pada tanggal 5 Januari 1896, sebuah surat kabar Austria melaporkan penemuan Röntgen tentang jenis baru radiasi yang kini disebut sinar-X. Röntgen dianugerahi gelar kehormatan Doctor of Medicine gelar dari Universitas Würzburg setelah penemuannya.
Ia menerbitkan total tiga makalah pada sinar-X antara 1895 dan 1897. Pada tanggal 18 Januari 1896 Mesin sinar-X diperlihatkan untuk pertama kalinya. Sekarang, Röntgen dianggap sebagai Bapak dari radiologi diagnostik, spesialisasi medis yang menggunakan pencitraan untuk mendiagnosa penyakit. Wilhelm Conrad Röntgen (27 Maret 1845 – 10 Februari 1923) ialah fisikawan Jerman yang merupakan penerima pertama Penghargaan Nobel dalam Fisika, pada tahun 1901, untuk penemuannya pada sinar-X, yang menandai dimulainya zaman fisika modern dan merevolusi kedokteran diagnostik. Rontgen belajar di ETH Zurich dan kemudian guru besar fisika di Universitas Strasbourg (1876-79), Giessen (1879-88), Wurzburg (1888-1900), dan Munich (1900-20).
Pada 1895, saat mengadakan percobaan dengan aliran arus listrik dan tabung gelas yang dikosongkan sebagian (tabung sinar katode), Dia mengamati nyala hijau pada tabung yang sebelumnya menarik perhatian Crookes. Roentgen selanjutnya mencoba menutup tabung itu dengan kertas hitam dengan harapan agar tidak ada cahaya tampak yang dapat lewat. Namun setelah ditutup ternyata masih ada sesuatu yang dapat lewat. Roentgen Menyimpulkan bahwa ada sinar-sinar tidak tampak yang mampu menerobos kertas hitam tersebut.
Cahaya yang berpendar pada layar yang terbuat dari barium platino cyanida yang kebetulan berada di dekatnya. Jika sumber listrik dipadamkan, maka cahaya pendar pun hilang. Roentgen segera menyadari bahwa sejenis sinar yang tidak kelihatan telah muncul dari dalam tabung sinar katoda Ia merumuskan teori bahwa saat sinar katode (elektron) menembus dinding gelas tabung, beberapa radiasi yang tak diketahui terbentuk yang melintasi ruangan, menembus bahan kimia, dan menyebabkan fluoresensi. Pengamatan lebih lanjut mengungkapkan bahwa kertas, kayu, dan aluminum, di antara bahan lain, transparan pada bentuk baru radiasi ini. Ia menemukan bahwa itu memengaruhi plat fotografi, dan sejak tidak secara nyata menunjukkan beberapa sifat cahaya, seperti refleksi atau refraksi, secara salah ia berpikir bahwa sinar itu tak berhubungan pada cahaya.
Dalam pandangan pada sifat tak pasti itu, ia menyebut fenomena radiasi X. Karena sebelumnya tidak pernah dikenal, maka sinar ini diberi nama sinar-X. Namun untuk menghargai jasa beliau dalam penemuan ini maka seringkali sinar-X itu dinamai juga sinar Roentgen. Kita menyebutnya sinar Rontgen.  Ia mengambil fotografi sinar-X pertama, dari bagian dalam obyek logam dan tulang tangan istrinya.

 

Nyala hijau yang terlihat oleh Crookes dan Roentgen akhirnya diketahui bahwa sinar tersebut tak lain adalah gelombang cahaya yang dipancarkan oleh dinding kaca pada tabung sewaktu elektron menabrak dinding itu, sebagai akibat terjadinya pelucutan listrik melalui gas yang masih tersisa di dalam tabung. Pada saat yang bersamaan elektron itu merangsang atom pada kaca untuk mengeluarkan gelombang elektromagnetik yang panjang gelombangnya sangat pendek dalam bentuk sinar-X. Sejak saat itu para ahli fisika telah mengetahui bahwa sinar-X dapat dihasilkan bila elektron dengan kecepatan yang sangat tinggi menabrak atom.
Tergiur oleh penemuannya yang tidak sengaja itu, Roentgen memusatkan perhatiannya pada penyelidikan sinar-X. Dari penyelidikan itu beliau mendapatkan bahwa sinar-X dapat memendarkan berbagai jenis bahan kimia. Sinar-X juga dapat menembus berbagai materi yang tidak dapat ditembus oleh sinar tampak biasa yang sudah dikenal pada saat itu. Di samping itu, Roentgen juga bisa melihat bayangan tulang tangannya pada layar yang berpendar dengan cara menempatkan tangannya di antara tabung sinar katoda dan layar. Dari hasil penyelidikan berikutnya diketahui bahwa sinar-X ini merambat menempuh perjalanan lurus dan tidak dibelokkan baik oleh medan listrik maupun medan magnet.
Pada tahun 1901 Röntgen dianugerahi pertama Penghargaan Nobel dalam Fisika . Penghargaan ini secara resmi "sebagai pengakuan atas jasa yang luar biasa ia telah diberikan oleh penemuan sinar yang luar biasa kemudian dinamai menurut namanya".

Read more »

Posted in: SEJARAH

SINAR ULTRAVIOLET

SINAR ULTRAVIOLET

Radiasi matahari merupakan gelombang electromagnet dengan spectrum yang lengkap. Radiasi ultraviolet (UV) adalah bagian dari radiasi matahari. Radiasi ultraviolet memiliki panjang gelombang antara sinar X dan cahaya tampak, dan dinamai ultraviolet karena frekuensinya lebih tinggi dari pada sinar ungu (violet). Radiasi ultraviolet masih dibagi lagi menjadi UV-A dengan panjang gelombang (400 – 320) nm, UV-B dengan panjang gelombang (320 – 290) nm, dan UV-C dengan panjang gelombang (290 - 100) nm. Dari ketiga jenis radiasi ultraviolet tersebut, UV-A dan UV-B yang sampai ke permukaan bumi.

Sinar matahari dapat memberikan efek nyata pada kulit yaitu menyebabkan penuaan dini, cancer kulit dan sejumlah perubahan lain pada kulit yang bersifat merusak. Bila kita terpapar dengan sinar ultraviolet UVA/UVB dari sinar matahari, maka 90% dapat menyebabkan timbulnya penuaan dini pada kulit. Banyak perubahan yang terjadi pada kulit semula diduga karena memang proses penuaan seperti kulit terlihat bercak-bercak, mudah memar, serta timbul garis-garis kerutan, sebenarnya adalah akibat dari terpapar sinar ultraviolet dalam jangka waktu lama.

UV C (100 – 290 nm), juga disebut "Gelombang Pendek" (Short Wave).

Jenis sinar UV yang satu ini adalah yang paling berbahaya, tapi UV C tidak dapat sampai ke permukaan bumi karena la-pisan ozon di atmosfir sudah menyaringnya. Radiasinya hampir selalau diserap kembali oleh lapisan ozon dan tidak mempengaruhi kulit. Namun radiasinya dapat juga ditemukan pada sumber-sumber buatan seperti pada : lampu mercury, dan lampu pembunuh mikroorganisme (biasa digunakan untuk mensterilkan kamar operasi di Rumah Sakit.

UVB (290 – 320 nm), yang juga disebut "Gelombang Medium" (Medium Wave)

Sinar UV B memiliki panjang gelombang sedang dan tidak dapat menembus lapisan permukaan dari kulit. Sinar UV B dapat mempengaruhi epidermis, dengan cara menstimulasi melanin atau pigmen berwarna merah-coklat yang mewarnai kulit, yang berfungsi untuk melindungi kulit dari sinar matahari berbahaya. UV B dapat memberikan warna kecoklatan (tan) pada kulit yang bertahan selama 48 jam. Sinar ini juga berguna untuk merubah vitamin D di dalam tubuh agar dapat memperbaiki kandungan kalsium dalam tulang. Sayangnya, sinar UV B dapat menyebabkan kulit terbakar dan sel-sel kulit bermutasi.
Radiasi paling keras radiasinya antara jam 10 pagi dan jam 2 siang saat matahari sedang panas-panasnya, juga akan lebih keras dimusim-musim panas, dapat menyerap kekulit sampai 70%, namun radiasi jenis ini tidak mampu menembus kaca, sehingga aman bila kita berada diruang kaca maupun didalam mobil.

UVA (320 – 400 nm), yang juga disebut "Gelombang Panjang" atau "blacklight";

Jenis sinar UV yang pertama ini memiliki gelombang yang relatif panjang dan mewakili sekitar 95% dari semua sinar UV yang mencapai permukaan bumi. Semula dikira hanya mempunyai efek kecil terhadap kerusakan kulit, ternyata hasil penelitian sekarang diketahui bahwa radiasi sinar ini merupakan penyebab utama kerusakan kulit, dapat menembus kulit lebih dalam dan bekerja lebih efektif merusak kulit. Intensitas radiasi UVA lebih konstan daripada UVB tanpa ada variasi jam dan musim serta mampu menembus kaca, berdasarkan kondisi ini dapat dipastikan bahwa radiasi UVA lebih sangat berbahaya untuk kulit kita.
Sinar UV A bertanggung jawab untuk membuat kulit menua: mereka me-nyerang elastine, serat-serat kola-gen, dan protein dalam kulit, di mana bekas-bekasnya akan permanen. Area yang terbakar sinar matahari akan selalu sensitif seumur hidup, dan harus dilindungi dengan perawatan yang ekstrim. Sinar ini juga membuat radikal bebas yang membuat serat dan sel-sel pendukung berubah yang akhirnya berakibat penuaan dini. Ini akan menimbulkan munculnya kerutan, noda penuaan, dan penyakit kulit ringan maupun serius (melanoma atau kanter kulit).

Read more »

Posted in: PENGETAHUAN

Gejala dispersi pada pelangi

Gejala dispersi pada pelangi

Cahaya merupakan radiasi gelombang elektromagnetik yang dapat dideteksi mata manusia. Cahaya selain memiliki sifat-sifat gelombang secara umum misal dispersi, interferensi, difraksi, dan polarisasi, juga memiliki sifat-sifat gelombang elektromagnetik, yaitu dapat merambat melalui ruang hampa.

Gejala dispersi cahaya adalah gejala penguraian cahaya putih (polikromatik) menjadi cahaya berwarna-warni (monokromatik). Cahaya putih merupakan cahaya polikromatik, artinya cahaya yang terdiri atas banyak warna dan panjang gelombang. Jika cahaya putih diarahkan ke prisma, maka cahaya putih akan terurai menjadi cahaya merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Cahaya-cahaya ini memiliki panjang gelombang yang berbeda. Setiap panjang gelombang memiliki indeks bias yang berbeda. Semakin kecil panjang gelombangnya semakin besar indeks biasnya. Disperi pada prisma terjadi karena adanya perbedaan indeks bias kaca setiap warna cahaya. Tiap-tiap cahaya mempunyai sudut deviasi yang berbeda. Selisih antara sudut deviasi untuk cahaya ungu dan merah disebut sudut dispersi.
Contoh peristiwa dispersi pada kehidupan sehari-hari adalah pelangi. Pelangi hanya dapat kita lihat apabila kita membelakangi matahari dan hujan terjadi di depan kita. Jika seberkas cahaya matahari mengenai titik-titik air yang besar, maka sinar itu dibiaskan oleh bagian depan permukaan air. Pada saat sinar memasuki titik air, sebagian sinar akan dipantulkan oleh bagian belakang permukaan air, kemudian mengenai permukaan depan, dan akhirnya dibiaskan oleh permukaan depan. Karena dibiaskan, maka sinar ini pun diuraikan menjadi pektrum matahari.Peristiwa inilah yang kita lihat di langit dan disebut pelangi. Bagan terjadinya proses pelangi dapat dilihat seperti berikut :

Jika seberkas cahaya matahari mengenai titik-titik air yang besar, maka sinar itu dibiaskan oleh bagian depan permukaan air.  Pada saat sinar memasuki titik air, sebagian sinar akan dipantulkan oleh bagian belakang permukaan air, kemudian mengenai permukaan depan, dan akhirnya dibiaskan oleh permukaan depan.  Warna dalam pelangi seperti blok-blok yang besar dikarenakan kita hanya dapat melihat satu warna untuk satu tetesan air. Karena dibiaskan, maka sinar ini pun diuraikan menjadi pektrum matahari. Peristiwa inilah yang kita lihat di langit dan disebut pelangi.

Read more »

Posted in: PENGETAHUAN

Spektrum Warna Cahaya Tampak Yang Dominan di Cahaya Matahari

Spektrum Warna Cahaya Tampak Yang Dominan

di Cahaya Matahari

Matahari memiliki spektrum cahaya tampak yang berbeda-beda yang biasanya terbagi menjadi merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Setiap warna tadi memiliki frequensi yang berbeda-beda. Namun warna apakah yang lebih dominan diantara warna tersebut?
Bicara tentang matahari kita berbicara tentang bintang. Bicara tentang warna kita bicara tentang spektrum warna.
Matahari termasuk bintang yang ber klasifikasi bintang G2V yang berati kelas G atau berwarna kuning. Berarti sudah bisa disimpulkan bahwa spektrum dan frekuensi dominan matahari adalah spektrum kuning. Bintang2 pun mempunyai spektrum warna yang beragam, mulai dari biru sampai merah. Semakin biru maka bintang akan semakin panas, semakin merah maka akan semakin dingin.

 

Kalau di ruang vakum atau di luar angkasa matahari berwarna  kuning. Sesuai dengan jenis matahari sebagai bintang kuning.  Dengan begitu cahaya dominan dari matahari adalah kuning.

Read more »

Posted in: PENGETAHUAN

Spektrum sinar tampak

Spektrum sinar tampak

Spektrum sinar tampak adalah satu-satunya spektrum gelombang elektromagmnetik yang dapat dilihat semuanya terdiri dari tujuh spektrum warna yaitu: merah-jingga-kuning-hijau-biru-nila-ungu. Sinar merah memiliki panjang  gelombang terpanjang tetapi frekuensi terkecil serta ungu panjang gelombang terpendek tapi frekuensi terbesar.
Dalam 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 (1013) atau bersesuaian dengan panjang gelombang antara 380 dan 780 nm (10-9). 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.

 

Tabel panjang gelombang dan frekuensi warna spektral cahaya tampak.
Hasil kali panjang gelombang dan frekuensi, sama dengan kecepatan cahaya.

 

Mata normal manusia akan dapat menerima panjang gelombang dari 400 sampai 700 nm, meskipun beberapa orang dapat menerima panjang gelombang dari 380 sampai 780 nm (atau dalam frekuensi 790-400 terahertz). Mata yang telah beradaptasi dengan cahaya biasanya memiliki sensitivitas maksimum di sekitar 555 nm, di wilayah hijau dari spektrum optik. Warna pencampuran seperti pink atau ungu, tidak terdapat dalam spektrum ini karena warna-warna tersebut hanya akan didapatkan dengan mencampurkan beberapa panjang gelombang.
Panjang gelombang yang kasat mata didefinisikan oleh jangkauan spektral jendela optik, wilayah spektrum elektromagnetik yang melewati atmosfer Bumi hampir tanpa mengalami pengurangan intensitas atau sangat sedikit sekali (meskipun cahaya biru dipencarkan lebih banyak dari cahaya merah, salah satu alasan menggapai langit berwarna biru). Radiasi elektromagnetik di luar jangkauan panjang gelombang optik, atau jendela transmisi lainnya, hampir seluruhnya diserap oleh atmosfer. Dikatakan jendela optik karena manusia tidak bisa menjangkau wilayah di luar spektrum optik. Inframerah terletak sedikit di luar jendela optik, namun tidak dapat dilihat oleh mata manusia.
Banyak spesies yang dapat melihat panjang gelombang di luar jendela optik. Lebah dan serangga lainnya dapat melihat cahaya ultraviolet, yang membantu mereka mencari nektar di bunga. Spesies tanaman bergantung pada penyerbukan yang dilakukan oleh serangga sehingga yang berkontribusi besar pada keberhasilan reproduksi mereka adalah keberadaan cahaya ultraviolet, bukan warna yang bunga perlihatkan kepada manusia. Burung juga dapat melihat ultraviolet (300-400 nm).

Read more »

Posted in: KONSEP

Kamera Dengan Radiasi Inframerah

Kamera Dengan Radiasi Inframerah

Sumber utama radiasi infrared adalah radiasi panas atau termal. Setiap benda yang memiliki temperatur memancarkan di bagian infrared dari spektrum elektromagnetik. Bahkan objek yang sangat dingin, seperti es batu, memancarkan infrared. Ketika sebuah objek tersebut tidak cukup cukup panas untuk memancarkan cahaya, itu akan memancarkan sebagian besar energinya dalam infrared. Sebagai contoh, arang panas mungkin tidak mengeluarkan cahaya, tetapi tidak memancarkan radiasi infrared yang kita rasakan sebagai panas. Objek yang lebih hangat, semakin memancarkan radiasi infrared.
Kamera infrared menghasilkan gambar tak terlihat infrared atau “panas” radiasi yang tak terlihat oleh mata manusia. Tidak ada warna atau “warna” abu-abu di inframerah, hanya memancarkan berbagai intensitas energi. Infrared Imager mengkonversi energi ini ke gambar yang kita dapat menafsirkan. Beberapa teknologi detektor ada; sensor di kamera FLIR ThermoVision ® adalah dari padat terbaru desain, menawarkan kehidupan yang panjang dan penuh optimasi gambar otomatis (kontras dan gain). Pencitra termal benar tidak boleh dikacaukan dengan kamerainframerah illuminator yang sering disajikan sebagai “kamera inframerah.” Ada ratusan biaya rendah menerangi kamera inframerah di pasar dengan harga di bawah $ 100. Kamera ini tidak menghasilkan gambar yang sama karena mereka tidak mendeteksi panas. Mereka beroperasi pada panjang gelombang dekat terlihat, dan memerlukan IR illuminator untuk memberikan sebuah gambar. IR iluminator memiliki jangkauan sangat pendek, dan membutuhkan banyak kekuatan untuk melihat melampaui 5 meter.
Sebuah kamera keamanan inframerah memanfaatkan Pencahayaan LED inframerah yang ditempatkan setelah lensa kamera untuk menangkap informasi, bahkan ketika ada nol hadir cahaya. Sebaliknya kemudian mengukur cahaya, inframerah mampu mengukur panas yang datang dari objek dalam lingkungan, dan pada gilirannya dapat dibaca oleh kamera keamanan. Inframerah dapat melakukan perjalanan cepat melalui kabut, asap dan debu, dan bahkan mampu melakukan perjalanan melalui beberapa bahan.
Kamera inframerah memberikan gambaran yang jelas dan berwarna ketika cahaya tersedia. Sebagai memburuk pencahayaan, kamera memberikan Anda gambaran hitam dan putih, yang berarti telah beralih ke modus inframerah. Tidak menjadi bingung dengan hari / malam kamera, satu hari/malam yang sangat sensitif yang dapat menangkap video dalam kondisi cahaya rendah. Namun, tidak menggunakan teknologi inframerah. Malam kamera masih membutuhkan sumber cahaya meskipun, seperti lampu jalan atau lampu keamanan, dan akan mampu merekam video ketika cahaya tidak tersedia.

 

Untuk mengukur kualitas kamera inframerah, Anda perlu tahu kamera itu lux. Sebuah lux adalah jumlah cahaya yang diperlukan untuk menghasilkan gambar. Kamera inframerah terbaik memiliki 0,0 lux karena dapat melihat dengan sempurna dalam kegelapan lengkap. Selain dari kemampuan mereka pada night vision, Anda harus melihat seberapa jauh kamera Anda dapat melihat dalam kegelapan lengkap. Beberapa kamera dapat dari jarak pendek, sementara beberapa kisaran panjang cukup untuk melihat hingga 150 meter dalam kegelapan. Tergantung pada ukuran properti Anda, Anda dapat memilih jenis kamera berguna bagi anda.

Read more »

Posted in: PENERAPAN

Inframerah pada remot kontrol

Inframerah pada remot kontrol

 

Mulai tahun 1980, Zenit membuat eksperimen remote kontrol yang menggunakan sinar inframerah. Remote kontrol ini menggunakan gelombang cahaya berfrekuensi rendah, sehingga mata manusia tidak bisa menangkapnya, tapi bisa tertangkap televisi. Penemuan remote kontrol menggunakan sinar inframerah ini kemudian berhasil mengatasi kekurangan-kekurangan yang dimiliki remote kontrol yang menggunakan gelombang ultrasonik.
Setelah itu, penggunakan remote kontrol mengalami perkembangan yang sangat pesat. Tidak hanya untuk pesawat televisi, alat ini juga digunakan untuk mengendalikan alat elektronik yang lain seperti AC, radio, tape, dan sebagainya.
Remote control menggunakan LED(Light Emitting Diode) infra merah yang berfungsi sebagai pengirim(transmitter) pola sinar infra merah. LED infra merah adalah sejenis lampu kecil yang memiliki dioda yang akan memancarkan cahaya infra merah apabila diberi arus.

Keterangan :
A. Deret Pulsa
B. Sinyal 27.9 MHz
C. Sinyal Transmisi
D. Pola sinkronisasi 4, masing-masing 2.1 mili detik, dengan spasi 700 mikro detik
E. Pola pulsa, masing-masing 700 mikro detik, dengan spasi 700 mikro detik juga
F. Pola Sinkronisasi ulang

Sinyal infra merah yang dikirimkan tidak akan dapat dilihat oleh mata kita, karena sinar infra merah tidak termasuk gelombang elektromagnetik pada spectrum cahaya tampak. Namun sinar tersebut dapat terbaca oleh receiver yang ada pada peralatan elektronik yang menerima sinyal tersebut. Receiver yang digunakan adalah sebuah foto transistor infra merah. Jika pola sinyal infra Red yang diterima bersesuaian dengan salah satu instruksi, seperti instruksi menaikkan volume suara pada pesawat televisi, maka volume suara pesawat televisi tersebut akan dinaikkan. Jika pola sinar infra merah yang dibaca tidak dapat dikenali maka pesawat televisi akan mengabaikannya. Hal ini mungkin saja terjadi jika sebuah pesawat remote control untuk peralatan lain yang berada tidak jauh dari pesawat televise tersebut sedang digunakan. Bentuk kode sinyal tersebut untuk masing-masing tombol tergantung kepada perusahaan produsen peralatan elektronika. Pada dasarnya setiap perusahaan bebas menentukan kode sinyal untuk setiap tombol pada pesawat remote control.
Penggunaan sinyal sinar infra merah ini memang hanya cocok untuk keperluan di dalam ruang, seperti pada peralatan elektronik rumah atau kantor, karena selain memiliki keterbatasan jarak yang pendek(maksimal sekitar 10 meter), sudut pengiriman juga sangat kecil sehingga remote control harus diarahkan ke tepat ke alat elektronik tersebut. Sinar infra merah juga tidak bisa tembus dinding, sehingga harus berada di ruang.

Read more »

Posted in: PENERAPAN

SINAR INFRA MERAH

SINAR INFRA MERAH

Penggunaan infra merah dewasa ini selain dalam militer, kesehatan dan telekomunikasi juga sudah merambah dalam skala rumah tangga, bahkan privacy seseorang bisa terusik karena infra merah. Hal ini menunjukkan bahwa infra merah memiliki beberapa kelebihan dibanding berkas sinar lainnya untuk dipelajari dan bisa dimanfaatkan. Pada awalnya, inframerah ditemukan secara tidak sengaja oleh William Herschell, astronom kerajaan Inggris ketika ia sedang mengadakan penelitian untuk mencari bahan penyaring optik yang akan digunakan dalam mengurangi kecerahan gambar matahari pada teleskop tata surya.
 Infra merah (IR=infra red) merupakan gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang lebih besar dari cahaya tampak, sehingga tidak terlihat oleh mata. Namun demikian, radiasi panas yang ditimbulkan infra merah masih terasa atau masih dapat terdeteksi. Infra merah dapat dibedakan menjadi tiga,yaitu: NIR, MIR dan FIR.
Infra merah (infra red) ialah sinar elektromagnet yang panjang gelombangnya lebih dari pada cahaya nampak yaitu di antara 700 nm dan 1 mm. Sinar infra merah merupakan cahaya yang tidak tampak. Jika dilihat dengan dengan spektroskop cahaya maka radiasi cahaya infra merah akan nampak pada spectrum elektromagnet dengan panjang gelombang di atas panjang gelombang cahaya merah. Dengan panjang gelombang ini maka cahaya infra merah ini akan tidak tampak oleh mata namun radiasi panas yang ditimbulkannya masih terasa/dideteksi. Infra merah dapat dibedakan menjadi tiga daerah yakni:

Near Infra Merah………………0.75 - 1.5 µm

Near IR atau NIR, yaitu infra merah dengan panjang gelombang pendek (λ=0.75- 1.5µm), banyak digunakan untuk pencitraan pandangan malam seperti pada nightscoop, bidang farmasetika, diagnostik medis, ilmu pangan dan agrokimia (terutama yang terkait dengan pengujian kualitas), riset mesin bakar, serta spektroskopi dalam astronomi.

Mid Infra Merah..……………...1.50 - 10 µm

Mid IR atau MIR, yaitu infra merah dengan panjang gelombangmenengah (λ=1.50-10µm), banyak digunakan pada berbagai alarm

Far Infra Merah……………….10 - 100 µm

Far IR atau FIR, yaitu infra merah dengan gelombang panjang (λ=10-100µm) digunakan pada alat-alat kesehatan, yang kemudian dikembangkan lagi pada bidang-bidang lainnya, seperti keamanan di bandara berupa pengecekkan senjata biasa, senjata kimia, senjata biologi serta senjata lainnya. Infra merah gelombang panjang (Far IR) memiliki frekuensi seritar 0,1-10x1012 Hz. Infra merah seperti ini kemudian sering disebut sebagai gelombang Tera (THz). Pada spectrum elektromagnetik, FIR atau gelombang Tera ini terletak antara infra merah pada umumnya dengan gelombang mikro, seperti dapat dilihat pada bagan 01.
Contoh aplikasi sederhana untuk far infra red adalah terdapat pada alat – alat kesehatan. Sedangkan untuk mid infra red ada pada alat ini untuk sensor alarm biasa, sedangkan near infra red digunakan untuk pencitraan pandangan malam seperti pada nightscoop. Penggunaan infra merah sebagai media transmisi data mulai diaplikasikan pada berbagai perlatan seperti televisi, handphone sampai pada transfer data pada PC. Media infra merah ini dapat digunakan baik untuk kontrol aplikasi lain maupun transmisi data. Sifat-sifat cahaya infra merah:
1. tidak tampak oleh manusia
2. tidak dapat menembus materi yang tidak tembus pandang
3. dapat ditimbulkan oleh komponen yang menghasilkan panas
Sinar matahari Langsung terkandung 93 lumens per watt flux radian yang termasuk di dalamnya infrared (47%), cahaya tampak (46%), dan cahaya ultra violet ( 6%) .

Sinar infrared terdapat pada pada cahaya api,cahaya matahari, radiator kendaraan atau pantulan jalan aspal yang terkena panas.Saraf pada kulit kita dapat menginderai perbedaan suhu permukaan kulit ,namun kita tidak dapat merasakan sinar infrared.
Setiap benda yang dipancarkan infra red akan memantulkan dan atau nyerap infra red sehingga detektor menangkap panjang gelombang yang berbeda sesuai suhu yang dikeluarkan benda. Karena sumber utama sinar infra red merupakan radiasi termal ataupun radiasi panas, setiap benda memiliki suhu panas tertentu bahkan yang kita kira tidak cukup panas untuk meradiasikan cahaya tampak dapat mengeluarkan energi dan terlihat pada infrared. Semakin panas sesuatu semakin dapat dia meradiasikan radiasi infrared. Inilah yang menjadi dasar pendeteksian suhu badan manusia dan pendeteksian sensor untuk mengidentifikasikan orang yang terserang virus flu burung atau flu babi di bandara-bandara internasional.
Banyak benda menyerap radiasi infra red namun ada juga yang memantulkan khususnya sinar near infrared, sinar near infra red tidak berhubungan dengan suhu bendanya kecuali benda tersebut sangat panas suhunya.

Read more »

Posted in: KONSEP

Gelombang Mikro pada GPS

Gelombang Mikro pada GPS

Global Positioning System (GPS) adalah sistem untuk menentukan posisi di permukaan bumi dengan bantuan sinkronisasi sinyal satelit. Sistem ini menggunakan 24 satelit yang mengirimkan sinyal gelombang mikro ke Bumi. Sinyal ini diterima oleh alat penerima di permukaan, dan digunakan untuk menentukan posisi, kecepatan, arah, dan waktu. Sistem yang serupa dengan GPS antara lain GLONASS Rusia, Galileo Uni Eropa, IRNSS India.
Sistem ini dikembangkan oleh Departemen Pertahanan Amerika Serikat, dengan nama lengkapnya adalah NAVSTAR GPS (kesalahan umum adalah bahwa NAVSTAR adalah sebuah singkatan, ini adalah salah, NAVSTAR adalah nama yang diberikan oleh John Walsh, seorang penentu kebijakan penting dalam program GPS). Kumpulan satelit ini diurus oleh 50th Space Wing Angkatan Udara Amerika Serikat. Biaya perawatan sistem ini sekitar US$750 juta per tahun, termasuk penggantian satelit lama, serta riset dan pengembangan.
GPS Tracker atau sering disebut dengan GPS Tracking adalah teknologi AVL (Automated Vehicle Locater) yang memungkinkan pengguna untuk melacak posisi kendaraan, armada ataupun mobil dalam keadaan Real-Time. GPS Tracking memanfaatkan kombinasi teknologi GSM dan GPS untuk menentukan koordinat sebuah obyek, lalu menerjemahkannya dalam bentuk peta digital.

Cara Kerja

Sistem ini menggunakan sejumlah satelit yang berada di orbit bumi, yang memancarkan sinyalnya ke bumi dan ditangkap oleh sebuah alat penerima. Ada tiga bagian penting dari sistem ini, yaitu bagian kontrol, bagian angkasa, dan bagian pengguna.
•         Bagian Kontrol
Seperti namanya, bagian ini untuk mengontrol. Setiap satelit dapat berada sedikit diluar orbit, sehingga bagian ini melacak orbit satelit, lokasi, ketinggian, dan kecepatan. Sinyal-sinyal sari satelit diterima oleh bagian kontrol, dikoreksi, dan dikirimkan kembali ke satelit. Koreksi data lokasi yang tepat dari satelit ini disebut dengan data ephemeris, yang nantinya akan di kirimkan kepada alat navigasi kita.
•         Bagian Angkasa
Bagian ini terdiri dari kumpulan satelit-satelit yang berada di orbit bumi, sekitar 12.000 mil di atas permukaan bumi. Kumpulan satelit-satelit ini diatur sedemikian rupa sehingga alat navigasi setiap saat dapat menerima paling sedikit sinyal dari empat buah satelit. Sinyal satelit ini dapat melewati awan, kaca, atau plastik, tetapi tidak dapat melewati gedung atau gunung. Satelit mempunyai jam atom, dan juga akan memancarkan informasi ‘waktu/jam’ ini. Data ini dipancarkan dengan kode ‘pseudo-random’. Masing-masing satelit memiliki kodenya sendiri-sendiri. Nomor kode ini biasanya akan ditampilkan di alat navigasi, maka kita bisa melakukan identifikasi sinyal satelit yang sedang diterima alat tersebut. Data ini berguna bagi alat navigasi untuk mengukur jarak antara alat navigasi dengan satelit, yang akan digunakan untuk mengukur koordinat lokasi. Kekuatan sinyal satelit juga akan membantu alat dalam penghitungan. Kekuatan sinyal ini lebih dipengaruhi oleh lokasi satelit, sebuah alat akan menerima sinyal lebih kuat dari satelit yang berada tepat di atasnya (bayangkan lokasi satelit seperti posisi matahari ketika jam 12 siang) dibandingkan dengan satelit yang berada di garis cakrawala (bayangkan lokasi satelit seperti posisi matahari terbenam/terbit).

 

Ada dua jenis gelombang yang saat ini dipakai untuk alat navigasi berbasis satelit pada umumnya, yang pertama lebih dikenal dengan sebutan L1 pada 1575.42 MHz. Sinyal L1 ini yang akan diterima oleh alat navigasi. Satelit juga mengeluarkan gelombang L2 pada frekuensi 1227.6 Mhz. Gelombang L2 ini digunakan untuk tujuan militer dan bukan untuk umum.

Struktur Sinyal GPS

Jarak dalam GPS diukur berdasarkan sinyal yang dipancarkan oleh satelit GPS kepada receiver GPS. Sinyal GPS merupakan bagian gelombang mikro dari spektrum gelombang elektromagnetik. Dari segi pemancaran sinyal, GPS disebut sebagai sistem pasif karena pada kenyataannya hanya satelit yang memancarkan sinyal, sedangkan receiver GPS dipermukaan bumi berfungsi sebagai penerima sinyal (satu arah dari satelit ke receiver). Karena tipikal sistem pasif inilah maka tidak ada batasan jumlah receiver GPS yg dapat mengamat sinyal GPS secara simultan (pada saat yg bersamaan). Seperti halnya jutaan televisi yg disetel pada frekuensi yang sama tidak akan saling menganggu antar pesawat televisi maupun jalannya siaran yg sedang berlangsung. Hal tersebut merupakan keuntungan dari sistem pasif GPS, namun sebagai konsekuensinya sinyal GPS harus membawa sebanyak mungkin informasi yg diperlukan oleh receiver untuk menentukan posisi dipermukaan bumi.
Sinyal GPS terdiri atas:
1.    Data Kode
2.    Gelombang Pembawa
3.    Pesan Navigasi
Satelit berkomunikasi dengan receiver menggunakan kode. Kode-kode tersebut dibawa oleh dua gelombang pembawa (L1-L2 carrier wave). Masing-masing gelombang pembawa memiliki karakteristik tersendiri (fase, amplitudo atau frekuensi) yang dapat dirubah atau dimodulasi untuk membawa informasi. Sebagai contoh, ketika kita mendengarkan siaran radio baik itu musik, obrolan maupun iklan maka sesungguhnya bunyi musik atau obrolan di bawa oleh gelombang radio dengan teknik modulasi amplitudo (untuk radio AM) atau modulasi frekuensi (untuk radio FM). Gelombang pembawa sinyal GPS juga merupakan gelombang radio, bagian dari L-Band yg meliputi frekuensi gelombang ultrahigh radio dari 390 Mhz sampai 1550 Mhz. Namun demikian, gelombang pembawa L1 GPS memiliki frekuensi sedikit lebih tinggi dari definisi L-band standar.

Read more »

Posted in: PENERAPAN

Gelombang Mikro pada Radar

Gelombang Mikro pada Radar

Radar adalah singkatan dari Radio detection and Ranging yang merupakan salah satu fasilitas Navigasi. Radar adalah obyek sistem deteksi yang menggunakan gelombang elektromagnetik yaitu gelombang radio atau gelombang micro untuk mengidentifikasi jangkauan, ketinggian, arah, atau kecepatan tetap baik bergerak dan objek seperti pesawat terbang. pantulan/ refleksi ketika gelombang radio tersebut mengenainya. Jarak dari obyek tersebut ditentukan. Radar merupakan suatu alat yang dipancarkan ke angkasa akan diterima kembali setelah suatu benda diangkasa menyebabkan dengan mengukur waktu ketika gelombang radio dipancarkan kemudian diterima kembali oleh antena receiver. Arah dari suatu obyek yang dideteksikan dari radar ditentukan oleh posisi rotating antena (antena yang berputar) ketika bagian yang direfleksikan oleh gelombang radio diterima. Jadi radar dapat “melihat” benda yang bergerak di angkasa dalam daerah jangkau radar dan sekaligus menentuka arah dan jarak dari benda tersebut.

 

Data-data yang didapatkan melalui alat penerima gelombang mikro yang dipantulkan kemudian diolah, dan biasanya ditampilkan dalam bentuk gambar (Imaging Radar). Perubahan frekuensi yang dideteksi sangat bergantung pada permukaan benda yang memantulkan gelombang mikro tersebut. Bahkan tetesan air hujan pun bisa memantulkannya. Ini sebabnya radar bisa juga digunakan untuk memperkirakan cuaca. Jika gelombang mikro menumbuk pada permukaan datar, permukaan itu diilustrasikan sebagai daerah yang berwarna lebih gelap. Jika menumbuk pada permukaan yang kasar, misalnya pepohonan di hutan, gambarnya diilustrasikan sebagai daerah yang lebih terang. Inilah caranya membuat semacam peta dari data yang didapatkan melalui radar. Jika hujan lebat, gambar yang didapat pasti lebih gelap dibanding saat cuaca cerah.
Aplikasi radar memang dimulai dari Perang Dunia II. Saat itu banyak diproduksi bom dan pesawat-pesawat yang menggunakan radar untuk mengarahkan gerakannya. Di waktu malam hari atau saat gelap dan berkabut, pesawat masih dapat terbang dengan aman dengan bantuan radar. Transmitter memancarkan gelombang mikro, kemudian receiver(yang berada pada antena yang sama) menunggu datangnya gelombang yang dipantulkan. Jika tidak ada pantulan, berarti tidak ada apa-apa di depannya sehingga pesawat bisa terus melaju dengan aman. Jika gelombang pantulan terdeteksi, itu berarti ada sesuatu yang harus dihindari supaya tidak terjadi tabrakan. Tentu saja dunia militer sangat banyak memanfaatkan teknologi ini. Radar ada beberapa macam dan yang umum digunakan di bandara udara adalah Primary Surveillance Radar (PSR) dan Secondary Surveillance Radar (SSR). Kedua jenis radar baik PSR maupun SSR mempunyai cara kerja berbeda. Pada PSR sifatnya aktif dan pesawat yang ditargetkan sifatnya pasif. Karena PSR hanya menerima pantulan gelombang radio dari refleksi pesawat tersebut (echo). Sedangkan pesawat itu sendiri tidak “tahu-menahu” dengan kegiatan radar di bawah.
Tetapi kehidupan kita sehari-hari juga banyak mengaplikasikan teknologi ini. Yang paling dekat adalah sewaktu kita pergi ke pertokoan, mal, dan supermarket. Biasanya kita menemui pintu yang otomatis membuka saat ada yang mendekat. Darimana pintu itu tahu bahwa kita ada di dekatnya? Yang menjadi ‘mata’nya adalah Radar! Gelombang mikro dipancarkan dan menumbuk tubuh kita. Dari situ bisa diketahui bahwa ada yang bergerak mendekat. Program komputer yang sudah disusun langsung memerintahkan pintu untuk membuka. Saat gelombang mikro yang dipancarkan tidak lagi dipantulkan, pintu diperintahkan untuk menutup kembali.

Read more »

Posted in: PENERAPAN

Oven microwave

Oven microwave

Oven microwave adalah sebuah peralatan dapur yang menggunakan radiasi gelombang mikro untuk memasak atau memanaskan makanan. Oven microwave bekerja dengan memancarkan radiasi gelombang mikro, biasanya pada panjang gelombang 12,24 cm dan frekuensi 2.450 MHz (2,45 juta getaran per detik), melalui makanan. Gelombang radio pada rentang frekuensi ini mempunyai sifat yang menarik, Karena dapat diserap oleh air, lemak, dan gula. Saat gelombang ini terserap suatu benda, gelombang ini langsung berubah menjadi panas gerakan atom. Gelombang mikro pada frekuensi ini mempunyai sifat menarik lainnya yaitu gelombang ini tidak terserap oleh kebanyakan jenis plastik, gelas atau keramik. Logam memantulkan gelombang mikro sehingga wadah yang terbuat dari logam tidak cocok untuk digunakan sebagai wadah dalam microwave.

Pemanasan oleh oven ini sangat efektif terhadap air, namun tidak begitu dengan lemak, gula, dan es. Pemanasan mikrogelombang kadang dijelaskan salah sebagai resonansi dari molekul air, hal ini terjadi hanya pada frekuensi yang jauh lebih tinggi, di sekitar 10 Gigahertz.

Bagaimana Oven microwave Memanaskan Makanan?

Oven microwave bekerja dengan memanaskan molekul air di dalam makanan. Energi gelombang mikro diubah menjadi energi panas molekul air yang selanjutnya mamanaskan molekul-molekul lainnya yang ada dalam makanan yang dipanaskan. Makanan kering seperti beras atau pasta tidak akan matang dimasak dengan oven microwave, kecuala jika berada dalam air.

Bagaimana Cara Kerja Oven Microwave?

Oven microwave memiliki beberapa komponen utama. Di dalam kotak metal yang kokoh, terdapat sebuah pembangkit gelombang mikro (microwave generator) yang disebut magnetron. Saat oven microwave dinyalakan, magnetron yang mendapat energi listrik dari transformator akan mengubah energi listrik tersebut menjadi gelombang mikro dengan frekuensi 2,45 GHz. Gelombang mikro ini selanjutnya dilewatkan pada sebuah kanal yang disebut waveguide yang kemudian mengarahkan gelombang tersebut ke ruang pemanasan oven. Makanan diletakkan pada sebuah pelat bulat yang berputar sehingga makanan terkena gelombang mikro secara merata.

Komponen-komponen utama sebuah oven microwave

Bagaimana Oven microwave Bisa Memasak dengan Cepat?

Kelebihan utama oven microwave adalah penggunaan energi panas untuk memasak sangat efisien, karena gelombang mikro langsung memanaskan molekul-molekul makanan tanpa perlu memanaskan wadah atau udara ruang pemanasan terlebih dahulu. Wadah yang digunakan dalam microwave hanya melewatkan gelombang mikro tanpa menyerap atau memantulkannya. Dengan cara kerja seperti ini oven microwave memasak jauh lebih cepat daripada oven biasa.

Keuntungan Penggunaan Oven Microwave

•     Memasak lebih cepat sehingga lebih hemat energi
Memasak menggunakan gelombang mikro akan lebih hemat dibanding menggunakan api karena pada oven microwave energy listrik yg digunakan untuk memanaskan sepenuhnya digunakan untuk memanaskan makanan karena sifat gelombang mikro yang menembus bahan non logam, sehingga tidak ada energy yang terbuang untuk memanaskan wadah makanan maupun udara pada sistem.
•    menjaga lebih banyak kandungan gizi pada makanan.
Karena durasi pemasakkan yang sebentar, maka nutrisi yang terkandung dalam makannya tidak terlalu banyak yang mengalami kerusakan.
•    Bisa memasak dengan lebih sedikit minyak atau bahkan tanpa minyak.
Makanan akan matang tanpa menggunakan minyak yang mengandung bahan-bahan kurang baik seperti kolestrol.

Kekurangan Penggunaan Oven Microwave

•    Oven microwave rata-rata menggunakan daya 1000 watt, daya yang dibutuhkan sangat besar disbanding barang-barang elektronik umumnya.
Efek penyinaran gelombang eletromagnetik adalah rusaknya komponen-komponen protein penyusun suatu bahan, dan ini terjadi pada makanan menyebabkan beberapa substansi protein rusak dan berubah sifat, dan terkadang menjadi racun.

Read more »

Posted in: PENERAPAN

Gelombang Mikro

GELOMBANG MIKRO

Gelombang mikro adalah gelombang elektromagnetik dengan frekuensi super tinggi (Super High Frequency, SHF), yaitu di atas 3 GHz (3x109 Hz). Gelombang mikro merupakan salah satu yang termasuk dalam radiasi elektromagnetik. Radiasi elektromagnetik berbentuk gelombang elektromagnetik, yaitu gelombang yang dalam perambatannya tidak membutuhkan medium. Gelombang mikro merupakan sistem pelaksanaan hubungan komunikasi dengan pemancar radio dengan menggunakan gelombang-gelombang yang pendek (mikro). Gelombang mikro ini bergerak dalam satu arah garis lurus (one point line-of-sight) dan mempunyai panjang gelombang yang lebih pendek dibandingkan dengan sistem radio komunikasi biasa.

Jika gelombang mikro diserap oleh sebuah benda, akan muncul efek pemanasan pada benda tersebut. Jika makanan menyerap radiasi gelombang mikro, makanan menjadi panas dan masak dalam waktu singkat. Proses inilah yang dimanfaatkan dalam oven microwave. Gelombang mikro juga dimanfaatkan pada radar. Radar digunakan untuk mencari dan menentukan jejak suatu benda dengan gelombang mikro dengan frekuensi sekitar 1010 Hz.

Cara Kerja Sinyal Gelombang Mikro

Stasiun gelombang mikro bekerja dengan bantuan dari antenna, perangkat penerima, dan peralatan lainnya yang dibutuhkan untuk transmisi data komunikasi dengan gelombang mikro. Sinyal gelombang mikro dapat melakukan transmisi data dengan kecepatan mencapai 45 Mbps, namun karena sinyal gelombang mikro ini bergerak dalam satu arah garis lurus, maka baik pemancarnya (transmitter) maupun penerimanya (receiver) harus berada dalam satu garis pandang (one point line of sight). Sehingga pemasangan pusat dari gelombang mikro ini harus diperhatikan sekali letak dan posisinya untuk menghindari kemungkinan gangguan. Maka dari itu stasiun gelombang mikro seringkali ditempatkan di puncak-puncak gedung, menara, ataupun gunung.

Keunggulan

•    Perambatannya relatif cepat, (dikarenakan gelombangnya yang pendek)
•    Efisiensi biaya, biasanya biayanya cukup murah
•    Mudah untuk diimplementasikan dan diinstalasi

Kelemahan

•    Mudah terinferensi, atau mudah terganggu oleh gelombang radio yang lain, bahkan oleh dua sistem transmisi gelombang mikro yang berdekatan sekalipun juga dapat terganggu.
•    Dalam proses transmisi antara pemancar dan penerima sinyal diharuskan berada dalam garis pandang serta tidak ada penghalang

 

Referensi:
Amsyah, MLS., Zulkifli. 2005. Manajemen Sistem Informasi. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama

Read more »

Posted in: KONSEP