Rabu, 20 Maret 2013

MANFAAT DAN PENERAPAN GELOMBANG BUNYI & CAHAYA DALAM TEKNOLOGI DAN MANFAAT SINAR RADIOAKTIF


  • Manfaat dan Penerapan Gelombang Bunyi dalam Teknologi
Dalam perkembangan dunia pengetahuan sekarang ini, gelombang Bunyi dapat dimanfaatkan dalam berbagai keperluan penelitian. Di bidang kelautan misalnya untuk mengukur kedalaman laut, di bidang industri misalnya untuk mengetahui cacat yang terjadi pada benda-benda hasil produksinya, di bidang pertanian untuk meningkatkan kualitas hasil pertanian, dan di bidang kedokteran dapat digunakan untuk terapi adanya penyakit dalam organ tubuh.  
Untuk keperluan tersebut digunakan suatu alat yang bekerja berdasarkan prinsip pemantulan gelombang Bunyi yang disebut SONAR (Sound Navigation Ranging). 
Prinsip kerja SONAR berdasarkan prinsip pemantulan gelombang ultrasonik. Alat ini diperkenalkan pertama kali oleh Paul Langenvin, seorang ilmuwan dari 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 transmiter (emiter) dan alat yang dapat mendeteksi datangnya gelombang pantul (gema) yang disebut sensor (reciver).  Gelombang ultrasonik dipancarkan oleh transmiter (pemancar) yang diarahkan ke sasaran, kemudian akan dipantulkan kembali dan ditangkap oleh pesawat penerima (reciver). 
Dengan mengukur waktu yang diperlukan dari gelombang dipancarkan sampai gelombang diterima lagi, maka dapat diketahui jarak yang ditentukan. 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. 
Beberapa manfaat gelombang Bunyi dalam hal ini adalah pantulan gelombang Bunyi adalah
dapat digunakan untuk mengukur kedalaman laut  mendeteksi janin dalam rahim  mendeteksi keretakan suatu logam.
1. Penerapan Teknologi Gelombang Bunyi di Kesehatan
Penerapan Gelombang Bunyi di Bidang Teknologi Dalam Kesehatan
Bedah Otak menggunakan Gelombang Bunyi
Bedah Otak
Perangkat USG baru, digunakan dalam hubungannya dengan pencitraan resonansi magnetik (MRI), memungkinkan ahli bedah saraf untuk secara tepat membakar potongan-potongan kecil dari jaringan otak rusak tanpa memotong kulit atau membuka tengkorak. Sebuah studi awal dari Swiss yang melibatkan sembilan pasien dengan nyeri kronis menunjukkan bahwa teknologi dapat digunakan secara aman pada manusia. Para peneliti sekarang bertujuan untuk mengujinya pada pasien dengan gangguan lain.
USG intensitas tinggi terfokus telah disetujui untuk mengobati fibroid rahim dan uji klinis untuk perusahaan. Hal ini berbeda dari USG digunakan untuk tujuan diagnostik, seperti skrining prenatal.Menggunakan perangkat khusus, balok intensitas tinggi USG terfokus ke sepotong kecil dari jaringan yang sakit, pemanasan itu dan menghancurkannya. Teknologi saat ini digunakan untuk mengikis tumor jinak uterus fibroid-kecil di rahim-dan itu dalam pengujian klinis untuk menghilangkan tumor dari payudara dan kanker lainnya.
Mengobati otak, bagaimanapun, memerlukan pendekatan yang sedikit berbeda. Tengkorak manusia bertindak sebagai perisai, menyerap energi dan mendistorsi jalan gelombang termasuk gelombang BUNYI ditemukan dalam balok USG. InSightec dipecahkan kesulitan ini dengan merancang koleksi lebih dari seribu transduser focusable independen dan menempatkan mereka di dalam helm dikenakan di atas kepala pasien. Tingkat yang dihasilkan dari kontrol memungkinkan operator untuk secara tepat mengimbangi efek perisai, memungkinkan balok yang dihasilkan untuk mencapai lokasi yang diinginkan.Sebuah sistem pendingin juga digunakan untuk memastikan tengkorak tidak terlalu panas selama prosedur.
Real-time scan pencitraan resonansi magnetik, lebih dikenal sebagai MRI, digunakan untuk mencari titik fokus yang diinginkan dari balok (yang berbeda dari pasien ke pasien tergantung pada masalah khusus mereka dan morfologi otak individu mereka) dan untuk memonitor keefektifannya. Sinar memanaskan area target untuk 130 derajat Fahrenheit, cukup panas untuk membunuh sel-sel dalam volume yang terkena 10 milimeter kubik.
Seluruh sistem terintegrasi dengan scanner resonansi magnetik, yang memungkinkan ahli bedah saraf untuk memastikan mereka menargetkan bagian yang benar dari jaringan otak. Gambar termal yang diperoleh secara real time selama perawatan memungkinkan ahli bedah untuk melihat di mana dan sejauh mana kenaikan suhu tercapai.
Sejauh ini prosedur baru telah dicoba pada sembilan pasien yang menderita sakit kronis yang ekstrim yang tidak menanggapi pengobatan atau intervensi kurang parah lainnya. Pengobatan tradisional untuk pasien ini adalah untuk menghapus sebagian dari talamus baik menggunakan prosedur invasif yang melibatkan elektroda ditempatkan melalui lubang dibor di tulang tengkorak atau radioaktif diterapkan selama beberapa minggu atau bulan. USG adalah keduanya kurang invasif dan segera efektif dalam satu sesi. Semua sembilan pasien dalam kelompok uji pertama dilaporkan cukup lega secepat prosedur selesai. Beberapa detik kesemutan atau pusing sedangkan balok yang aktif adalah efek samping hanya umum, salah satu dari sembilan pasien juga mengalami sakit kepala singkat. Tidak ada masalah neurologis atau efek samping permanen apapun terjadi dalam setiap pasien.
Kelemahan salah satu potensi prosedur USG adalah bahwa hal itu tidak mencakup mekanisme untuk pengujian bahwa bagian yang tepat dari jaringan otak telah diidentifikasi. Ahli bedah saraf melakukan prosedur invasif elektroda memiliki kesempatan untuk zap jaringan target dan mengamati respon untuk memeriksa mereka telah benar mengidentifikasi lokasi untuk menghapus. Itu tidak mungkin dengan USG. Perluasan pengujian saat ini dengan pasien tambahan yang menderita sakit kronis direncanakan untuk kemudian pada tahun 2009, seperti juga tes tambahan yang dirancang untuk mengobati gejala penyakit Parkinson dan penyakit saraf fungsional.
TFOT sebelumnya melaporkan inovatif lainnya prosedur bedah termasuk baru sistem penggantian lutut parsial menggabungkan pencitraan robotika dan tiga dimensi, kecil pil robot yang melakukan operasi ditargetkan sekali ditelan oleh pasien, dan baru laser yang microscalpel yang dapat menargetkan sel-sel kanker individu.
  • Manfaat Dan  Penerapan Gelombang Cahaya Dalam Teknologi
Mesin Fotocopy
Sebuah fotokopi (juga dikenal sebagai mesin fotokopi atau mesin fotokopi) adalah mesin yang membuat kertas salinan dokumen dan gambar visual lainnya dengan cepat dan murah. Fotokopi Kebanyakan saat ini menggunakan teknologi yang disebut xerografi , proses kering menggunakan panas. (Copiers juga dapat menggunakan teknologi output lainnya seperti tinta jet , tetapi xerografi merupakan standar untuk menyalin kantor.)
Fotokopi kantor xerographic diperkenalkan oleh Xerox pada tahun 1959, [1] dan secara bertahap digantikan salinan yang dibuat oleh Verifax, fotostat , kertas karbon , mesin stensil , dan lainnya mesin duplikasi . Prevalensi penggunaan adalah salah satu faktor yang mencegah pengembangan kantor paperless digembar-gemborkan di awal revolusi digital [ rujukan? ].
Fotokopi secara luas digunakan dalam bisnis, pendidikan, dan pemerintah. Ada banyak prediksi yang fotokopi akhirnya akan menjadi usang sebagai pekerja informasi terus meningkat dokumen digital mereka penciptaan dan distribusi, dan kurang mengandalkan penyebaran lembar kertas yang sebenarnya. Sejarah Mesin fotokopi
Pada Oktober 1937 Chester Carlson, seorang pengacara hak paten di New York, menemukan sebuah proses yang disebut electrophotography. Pada tahun 1938, ini berganti nama menjadi xerografi dan fotokopi pertama yang diketahui adalah “10-22-38 Astoria”. Proses penyalinan xerografi kemudian menjadi salah satu penemuan paling terkenal abad ke-20. Carlson mendapat pengakuan dunia dan menjadi sangat kaya sebagai penemuannya menciptakan sebuah industri miliar dolar. Diperkirakan bahwa Carlson menyerahkan hampir $ 100 juta untuk amal dan yayasan sebelum kematiannya pada tahun 1968.
Pengembangan xerografi
Tapi xerografi tidak, setidaknya pada awalnya, penemuan populer. Bahkan, itu sepuluh tahun sebelum Carlson menemukan sebuah perusahaan untuk mengembangkan xerografi. Sebuah pabrik kertas foto berbasis di New York menelepon perusahaan haloid mengambil tantangan. Perusahaan haloid kemudian melanjutkan menjadi Xerox Corporation.
Mesin Fotokopi Kantor Pertama
Pada tahun 1955, haloid – saat itu haloid Xerox – yang dihasilkan Copyflo, mesin xerographic pertama otomatis. Namun, tidak sampai 22 tahun setelah pertama kali electrophotography telah dipahami bahwa mesin fotokopi pertama benar diproduksi. 1958 melihat pengenalan mesin pertama kali menekan tombol mesin fotokopi komersial 914.
Baik Waktu Untuk Xerox
Ini 914 adalah sukses fenomenal. Hanya dalam waktu tiga tahun, pendapatan haloid Xerox pergi dari $ 2 juta di tahun 1960 – saat 914 pertama dijual – untuk lebih dari $ 22 juta pada 1963.
Pada tahun 1961, haloid Xerox disingkat namanya menjadi Xerox dan sahamnya terdaftar di New York Stock Exchange. Keberhasilan fenomenal mereka berlanjut sebagai Xerox memperkenalkan 24 produk baru selama 20 tahun ke depan.
Mengubah Pasar
Tapi dominasi Xerox akan berubah. Produsen baru muncul di sela-sela, bersiap-siap untuk menantang Xerox dan kembali merek apa yang dunia tahu sebagai mesin Xerox untuk sebuah “mesin fotokopi”.Salah satu pertempuran pemasaran terbesar abad ke-20 segera dimulai.
Xerox vs Copier
Pada awal 1955 Ricoh telah muncul sebagai pesaing potensial untuk Xerox karena mereka mengembangkan mesin fotokopi RiCopy 101 diazo. Pada tahun 1975 mereka telah mengembangkan pemenang hadiah RiCopy DT 1200 dan mulai menantang terus Xerox di pasar. Dekade berikutnya akan melihat perubahan yang mengejutkan sebagai perusahaan tradisional dikenal untuk fotografi mulai masuk ke pasar peralatan kantor. Merek seperti Minolta, Panasonic, Toshiba, Sharp, Canon Konica dan mulai memproduksi mesin fotokopi kantor kecil yang menantang dominasi Xerox di pasar mesin fotokopi bisnis.
Sementara itu, bahkan dominasi Xerox di pasar mesin fotokopi volume tinggi datang di bawah ancaman dari Kodak dan OCE.
Merek baru Tidak Terpercaya
Produsen dengan cepat menemukan bahwa Xerox diadakan loyalitas pelanggan besar. Untuk memecah ini, dealer mesin fotokopi didirikan. Di setiap negara, dealer lokal kecil muncul yang menawarkan “layanan lokal”, yang dijual oleh penduduk setempat. Ini bergerak pemasaran gerilya klasik menyerang Xerox dengan cara mereka tidak diantisipasi. Karena Xerox adalah perusahaan global satu hal yang mereka tidak bisa menawarkan adalah keintiman dari sebuah bisnis kecil lokal.
Kanon itu mungkin perusahaan paling sukses mesin fotokopi untuk mempekerjakan taktik ini. Pada tahun 1985, mereka telah menjadi perusahaan mesin fotokopi terkemuka di dunia. Canon berinvestasi dalam pembangunan dan melanjutkan untuk memproduksi mesin fotokopi warna pertama.
Re-branding Xerox Mesin fotokopi tersebut sebagai
Saingan Xerox encouaged dealer mereka untuk memperbaiki pelanggan setiap kali mereka disebut merek mereka fotokopi sebagai “mesin Xerox”. Istilah-istilah seperti “Xeroxing” dikoreksi untuk “menyalin” dan “Mesin Xerox” menjadi “mesin fotokopi mesin”. Semua ini bekerja di melarutkan dampak dan memegang merek Xerox.
Mesin fotokopi Hari
Hari ini, Xerox terus menjadi salah satu pemimpin dunia dan nama merek yang sangat berpengaruh dan dipercaya. Meskipun demikian, mereka tidak lagi pemimpin pasar mesin fotokopi. Sementara pertempuran utama di pasar mesin fotokopi sedang berjuang antara 1975 dan 1985 Xerox pengembangan diabaikan dalam bisnis inti mereka dan jutaan bukannya diinvestasikan ke dalam pasar komputer. Perpanjangan line untuk mereka adalah sulit meskipun mengembangkan teknologi revolusioner seperti sebuah sistem operasi yang merupakan cikal bakal Windows dan menciptakan mouse komputer. Antara tahun 1975 dan 1985, Xerox naik terhadap yang lain nama merek yang telah membuat dampak besar di pasar komputer: IBM. Seandainya Xerox terus mempertahankan bisnis inti mereka selama tahun-tahun pertumbuhan industri, pasar mesin fotokopi saat ini mungkin akan terlihat sangat berbeda.
Bagaimana bekerja fotokopi (menggunakan xerografi)
Pengisian: Drum silinder elektrostatis dibebankan oleh kawat tegangan tinggi yang disebut kawat korona atau roller biaya. Drum memiliki lapisan dari fotokonduktif materi. Fotokonduktor adalah semikonduktor yang menjadi konduktif bila terkena cahaya. [2]
Paparan: Sebuah lampu yang terang menerangi dokumen asli, dan daerah putih dari dokumen asli mencerminkan cahaya ke permukaan drum fotokonduktif. Bidang drum yang terkena cahaya menjadi konduktif dan karena itu debit ke tanah. Wilayah drum tidak terkena cahaya (daerah-daerah yang sesuai dengan bagian hitam dari dokumen asli) tetap bermuatan negatif. Hasilnya adalah gambar laten listrik pada permukaan drum.
Berkembang: toner bermuatan positif. Ketika diterapkan ke drum untuk mengembangkan gambar, tertarik dan tongkat ke daerah-daerah yang bermuatan negatif (wilayah hitam), seperti tongkat kertas untuk balon mainan dengan listrik statis.
Transfer: Gambar toner yang dihasilkan pada permukaan drum ditransfer dari drum ke kertas dengan muatan negatif lebih tinggi dari drum.
Fusing: The toner meleleh dan terikat ke kertas oleh panas dan tekanan rol.
Contoh ini adalah drum bermuatan negatif dan kertas, dan toner bermuatan positif seperti yang umum di mesin fotokopi digital saat ini. Beberapa mesin fotokopi, mesin fotokopi analog kebanyakan lebih tua, menggunakan drum bermuatan positif dan kertas, dan toner bermuatan negatif.
  • Cahaya sebagai Gelombang Elektromagnetik dan Spektrum Elektromagnetik
Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan Maxwell, kecepatan gelombang elektromagnetik di ruang hampa adalah sebesar m/s, yang nilainya sama dengan laju cahaya terukur. Hal ini membuktikan bahwa cahaya merupakan gelombang elektromagnetik. Pernyataan Maxwell diperkuat oleh Heinrich Hertz (1857 – 1894). Dalam eksperimennya, Hertz menggunakan perangkat celah bunga api di mana muatan digerakkan bolak-balik dalam waktu singkat, membangkitkan gelombang berfrekuensi sekitar  Hz. Ia mendeteksi gelombang tersebut dari jarak tertentu dengan menggunakan loop kawat yang bisa membangkitkan ggl jika terjadi perubahan medan magnet. Gelombang ini dibuktikan merambat dengan laju m/s, dan menunjukkan seluruh karakteristik cahaya (pemantulan, pembiasan, dan interferensi).
Panjang gelombang cahaya tampak mempunyai rentang antara 400 nm hingga 750 nm. Frekuensi cahaya tampak dapat dihitung berdasarkan persamaan berikut:
Berdasarkan persamaan tersebut, kita dapat menentukan frekuensi cahaya tampak bernilai antara  Hz hingga  Hz.
Cahaya tampak hanyalah salah satu jenis gelombang elektromagnetik yang terdeteksi dalam interval yang lebar, dan dikelompokkan dalam spektrum elektromagnetik, yaitu daerah jangkauan panjang gelombang yang merupakan bentangan radioaktif elektromagnetik. Gelombang radio dan gelombang mikro dapat dibuat di laboratorium menggunakan peralatan elektronik. Gelombang elektromagnetik dengan frekuensi yang lebih tinggi sangat sulit dibuat secara elektronik. Gelombang elektromagnetik dapat terbentuk secara alamiah, seperti pancaran dari atom, molekul, dan inti atom. Misalnya, sinar-X dihasilkan oleh elektron berkecepatan tinggi yang diperlambat secara mendadak ketika menumbuk logam. Cahaya tampak yang dihasilkan melalui suatu pijaran juga disebabkan karena elektron yang mengalami percepatan di dalam filamen panas.
Radioaktif inframerah memegang peranan penting pada efek pemanasan Matahari. Matahari tidak hanya memancarkan cahaya tampak, tetapi juga inframerah (IR) dan ultraviolet (UV) dalam jumlah yang tetap. Manusia menerima gelombang elektromagnetik dengan cara yang berbeda-beda tergantung pada panjang gelombangnya.

1. Gelombang Radio
Gelombang radio terdiri atas osilasi (getaran) cepat pada medan elektrik dan magnetik. Berdasarkan lebar frekuensinya, gelombang radio dibedakan menjadi Low Frequency (LF), Medium Frequency (MF), High Frequency (HF), Very High Frequency (VHF), Ultra High Frequency (UHF), dan Super High Frequency (SHF).

Gelombang radio MF dan HF dapat mencapai tempat yang jauh di permukaan bumi karena gelombang ini dapat dipantulkan oleh lapisan ionosfer. Gelombang LF diserap oleh ionosfer, sedang gelombang VHF dan UHF menembus ionosfer, sehingga dapat digunakan untuk komunikasi dengan satelit.
2. Gelombang Mikro
Gelombang mikro merupakan gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang dalam selang antara 0,001 dan 0,03 m. lombang mikro dihasilkan oleh peralatan elektronik khusus, misalnya dalam tabung Klystron. Gelombang ini dimanfaatkan dalam alat microwave, sistem komunikasi radar, dan analisis struktur molekul dan atomik.

3. Sinar Inframerah
Radioaktif inframerah merupakan radioaktif elektromagnetik dengan panjang gelombang lebih panjang daripada panjang gelombang cahaya merah, namun lebih pendek daripada panjang gelombang radio. Dengan kata lain radioaktif pada selang panjang gelombang 0,7 μm hingga 1 mm. Sinar inframerah dapat dimanfaatkan dalam fotografi inframerah untuk keperluan pemetaan sumber alam dan diagnosis penyakit.
4. Cahaya Tampak
Cahaya tampak merupakan radioaktif gelombang elektromagnetik yang dapat dideteksi oleh mata manusia. Cahaya tampak memiliki kisaran panjang gelombang antara .
5. Sinar Ultraviolet ()
Gelombang ultraviolet mempunyai panjang gelombang yang pendek. Matahari merupakan pemancar radioaktif ultraviolet yang kuat, dan membawa lebih banyak energi daripada gelombang cahaya yang lain. Karena inilah gelombang ultraviolet itu dapat masuk dan membakar kulit. Kulit manusia sensitif terhadap sinar ultraviolet matahari. Meskipun begitu, atmosfer bumi dapat menghambat sebagian sinar ultraviolet yang merugikan itu. Terbakar sinar matahari juga merupakan risiko yang dapat menimbulkan kanker kulit.
6. Sinar X ()
Sinar-X merupakan radioaktif elekromagnetik yang dihasilkan dari penembakan atom-atom dengan partikel-partikel yang memiliki energi kuantum tinggi. Panjang gelombang sinar-X berkisar antara . Sinar-X dihasilkan oleh elektron-elektron yang berada di bagian dalam kulit elektron atom, atau pancaran yang terjadi karena elektron dengan kelajuan besar menumbuk logam. Sinar-X dapat melintas melalui banyak materi sehingga digunakan dalam bidang medis dan industri untuk menelaah struktur bagian dalam. Sinar-X dapat dideteksi oleh film fotografik, karena itu digunakan untuk menghasilkan gambar benda yang biasanya tidak dapat dilihat, misalnya patah tulang.
7. Sinar Gamma ()
Sinar atau gelombang gamma, yang merupakan bentuk radioaktif yang dikeluarkan oleh inti-inti atom tertentu, mempunyai panjang gelombang yang sangat pendek. Sinar ini membawa energi dalam jumlah besar dan dapat menembus logam dan beton. Sinar ini sangat berbahaya dan dapat membunuh sel hidup, terutama sinar gamma tingkat tinggi yang dilepaskan oleh reaksi nuklir, seperti ledakan bom nuklir.



Tidak ada komentar:

Poskan Komentar