peranan gelombang dalam kehidupan sehari-hari

FENOMENA GELOMBANG DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

HUSNUL KHATIMAH 090301 XII IPA 3

SMA NEGERI 5 PAREPARE

Fenomena Gelombang dalam Kehidupan Sehari-hari Husnul Khatimah Khatimah / XII IPA IPA 3

1

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang

Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) yang lebih dikenal dengan ilmu sains atau ilmu pasti, merupakan ilmu yang mempelajari tentang alam sekitar. Ilmu pengetahuan alam atau ilmu sains terdiri dari beberapa cabang, khususnya di tingkat menengah atas dibagi menjadi empat cabang yaitu matematika, fisika, biologi, dan kimia. Fisika merupakan salah satu cabang ilmu pengetahuan alam yang berasal dari bahasa Yunani physokis yang artinya “alamiah” dan physis yang artinya “alam”. Sedangkan menurut istilah, fisika merupakan ilmu tentang alam yang mempelajari gejala alam yang tidak hidup atau materi dalam lingkup ruang dan waktu. Salah satu teori yang dipelajari dalam ilmu fisika adalah mekanika klasik yang mencakup beberapa konsep yang salah satu diantaranya adalah gelombang. Sebagian besar fenomena alam yang terjadi merupakan penerapan dari ilmu fisika, tepat hanya disadari oleh sebagian kecil orang. Bahkan siswa-siswi yang telah mempelajari ilmu fisika di bangku sekolah juga tidak menyadarinya, hal ini disebabkan karena sebagian besar siswa telah tersugesti bahwa pelajaran fisika adalah pelajaran yang rumit dan sangat sulit dipahami serta kurangnya pembelajaran penerapan ilmu fisika di sekolah-sekolah. Padahal kenyataannya, ilmu fisika adalah menyangkut hal-hal yang ada di sekeliling kita. Sebagaiman yang telah diuraikan di atas, gelombang merupakan salah satu pembahasan pembahasan dalam mata pelajaran atau ilmu fisika yang penerapannya sebenarnya setiap hari kita rasakan, kita lihat, dan kita nikmati, tetapi juga hanya disadari oleh sebagian orang. Oleh karena itu, berdasarkan uraian latar belakang di atas, maka penulis bermaksud membuat suatu tulisan mengenai ilmu fisika, yaitu

“Fenomena

Gelombang dalam Kehidupan Sehari- hari.”


2

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian latar belakang di atas, maka penulis merumuskan rumusan masalahnya sebagai berikut. 1. Apakah yang dimaksud dengan gelombang dan sifat-sifatnya? 2. Bagaimanakah Bagaimanakah sifat-sifat dan gejala gelombang? 3. Apa sajakah penerapan gelombang dalam fenomena sehari-hari?

C. Tujuan dan Manfaat

Adapun tujuan disusunnya karya tulis ilmiah ini adalah sebagai berikut. 1. Untuk memperdalam pengetahuan penulis dan pembaca mengenai salah satu pembahasan ilmu fisika yaitu gelombang. 2. Untuk mengetahui fenomena-fenomena alam yang termasuk dalam penerapan gelombang. 3. Untuk menuntaskan kewajiban tugas Ramadhan mata pelajaran Fisika kelas XII IPA SMA Negeri 5 Parepare, tahun pelajaran 2011/2012. Adapun manfaat yang diharapkan dapat diperoleh dalam penulisan karya ilmiah ini adalah sebagai berikut. 1. Mendapatkan

dan

memberikan

informasi

mengenai

fenomena

gelombang dalam kehidupan sehari-hari. 2. Sebagai referensi dalam mempelajari ilmu atau mata m ata pelajaran fisika.


3

BAB II PEMBAHASAN A. Pengetian Gelombang Menurut kamus besar bahasa indonesia, gelombang adalah ombak panjang yang bergulung-gulung di laut; aliran getaran suara yanng bergerak.

Secara umum, gelombang adalah bentuk dari getaran yang merambat pada suatu medium. Pada gelombang yang merambat adalah gelombangnya, bukan zat medium perantaranya. Satu gelombang dapat dilihat panjangnya dengan menghitung jarak antara lembah dan bukit (gelombang tranversal) atau menhitung jarak antara satu rapatan dengan dengan satu renggangan renggangan (gelombang longitudinal). Cepat rambat gelombang adalah jarak yang ditempuh oleh gelombang dalam waktu satu detik. B. Jenis-jenis Gelombang

Berdasarkan mediumnya, gelombang dapat dibedakan menjadi, sebagai berikut. a. Gelombang Mekanik

Gelombang mekanik merupakan gelombang yang memerlukan zat perantara (medium) untuk perambatannya. Dalam kehidupan sehari-hari, kita seringkali memerhatikan gelombang air yang terbentuk ketika melemparkan batu ke dalam air yang tenang. Adanya gelombang yang terbentuk pada air terjadi karena adanya usikan. Medium tempat usikan merambat tidak bergerak bersama usikan. Medium hanya bergetar di sekita kedudukan normalnya. Kedudukan normal merupakan kedudukan permukaan air sebelum batu jatuh. Keadaan medium yang tidak berpindah dapat kita ketahui dari usikan yang melalui gabus yang mengapung. Gabus tersebut tidak berpindah tempat, melainkan hanya bergerak sedikiut ke atas dan ke bawah, ke belakang dan ke depan. Dalam perambatannya gelombang membawa energi. Gelombang mekanik terbagi menjadi dua, yaitu sebagai berikut. 1. Gelombang Transversal

Gelombang transversal merupakan gelombang yang merambat dengan arah rambatan tegak lurus dengan arah getaran.


4

2. Gelombang Longitudinal

Gelombang longitudinal merupakan gelombang yang merambat dengan arah rambatan berimipit dengan arah getaran. b. Gelombang Elektomegnetik

Orang 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.

Supriyono

menyat akan

(2006)

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 masing-masing medan tegak lurus arah rambat gelombang”. C. Sifat-sifat Gelombang

Beberapa sifat gelombang adalah sebagai berikut. a. Pemantulan gelombang (refleksi gelombang)

Menurut

Hukum

Snellius,

gelombang datang, gelombang pantul, dan garis normal berada pada satu bidang dan sudut dating akan sama dengan sudut pantul, seperti tampak pada gambar disamping: Untuk gelombang dua atau tiga

Gambar 1. Refleksi gelombang

dimensi seperti gelombang air, kita mengenal dengan istilah sinar gelombang dan muka gelombang. b. Pembiasan gelombang (refraksi gelombang)

Pada

pemantulan

gelombang,

gelombang yang tiba di batas medium akan dipantulkan ke arah semula. Pada pembiasan, gelombang yang mengenai bidang batas antara

dua

medium,

sebagian

akan

dipantulkan dan sebagian lagi akan diteruskan Gambar 2. Refraksi 2. Refraksi gelombang


5

atau dibiaskan. Gelombang yang dibiaskan ini akan mengalami pembelokan arah dari arah semula tergantung pada mediumnya. Pada medium kedua, cepat rambat gelombang mengalami perubahan dan perubahan ini pun tergantung pada mediumnya. Dengan kata lain, pembiasan gelombang adalah pembelokan arah lintasan gelombang etelah melewati bidang batas antara dua medium yang berbeda. Pada gambar diatas diperlihatkan pembiasan cahaya dari medium udara dengan indeks bias n, ke medium air yang memiliki indeks bias n2. Menurut Hukum Snellius tentang pembiasan: 1. Sinar datang, garis normal, dan sinar bias, terletak pada satu bidang datar 2. Sinar yang datang dari medium dengan indeks bias kecil ke medium dengan indeks bias yang lebih besar dibiaskan mendekati garis normal, dan sebaliknya. 3. Perbandingan nilai sinus sudut datang (sin i) terhadap sinus sudut bias (sin r) dari satu medium ke medium lainnya selalu tetap. Perbandingan ini disebut sehagai indeks bias relatif suatu medium terhadap medium lain. Secara matematis Hukum Snellius dapat dirumuskansebagai dirumuskansebagai berikut: n1 sin i = n2 sin r atau n2 /n1 = sin i / sin r

Dengan n1 adalah indeks bias medium pertama, n2 adalah indeks bias medium kedua, I adalah sudut dating, dan r adalah sudut bias. Adapun n21 adalah indeks bias relatif medium 2 terhadap medium 1. Indeks bias mutlak didefinisikan sebagai n= c/v Dengan : c = laju cahaya di ruang hampa v = laju cahaya dalam suatu medium Indeks bias mutlak ruang hampa ( n1 = 1) ke dalam air ( n2), indeks bias n2 menjadi indeks bias mutlak dan dituliskan sebagai berikut: n2= sin i / sin r


6

(a)

(b)

Gambar 3.a. 3.a . gelombang air merambat dari suatu medium ke medium lain setelah melewati bidang batas antara kedua medium, sehingga mengalami pembelokan. Gambar 3.b. 3.b. perubabahan kecepatan gelombang

Keterangan : (a)Perubahan (a) Perubahan panjang panjang gelombang, λ2 lebih pendek dari pada λ1. (b)Perubahan (b)Perubahan kecepatan kecepatan gelombang, v2 lebih kecil dari pada v1. c. Inteferensi gelombang

(a)

(b)

Gambar 4.a . Dua gelombang sefase Gambar 4.b . Dua gelombang berlawanan fase

Dua gelombang disebut sefase jika kedua gelombang tersebut memiliki frekuensi sama dan pada setiap saat yang sama memiliki arah simpangan yang sama pula. Adapun dua gelombang disebut berlawanan fase, jika kedua gelombang tersebut memiliki frekuensi sama, dan pada setiap seal yang sama memiliki arah simpangan yang berlawanan. Untuk mengamati interterensi dari dua buah gelombang dapat digunakan sebuah tangki rink (ripple tank). Pertemuan kedua gelombang akan mengalami


7

inter¬ferensi..lika pertemunan kedua gelombang saling menguatkan, disebut interf reusi maksimum atau interferensi konstruktif. Peristiwa ini terjadi jika pada titik pertemuan tersebut kedua gelombang sefase. Akan tetapi, jika pertemuan gelombang saling melemahkan, disebut interferensi minimum atau interferensi destruktif. Peristiwa ini terjadi jika pada titik pertemuan tersebut kedua gelombangnya gelombangnya berlawanan fase. Jika dua gelombang sefase dan dua gelombang berlawanan fase mengalami interferensi, akan didapatkan seperti gambar dibawah ini :

(a)

(b)

Gambar 5.a. interferensi maksimum dua gelombang sefase Gambar 5.b. interferensi minimum dua gelombang berlawanan fase

d. Difraksi gelombang

Peristiwa difraksi atau lenturan dapat terjadi jika sebuah gelombang melewati sebuah penghalang atau melewati sebuah celah sempit. Pada suatu medium yang serba sama, gelombang akan merambat lurus. Akan tetapi, jika pada medium tersebut gelomhang terhalangi, bentuk dan arah perambatannya dapat berubah. Jika sebuah gelombang pada permukaan air merambat lurus. Kernudian, gelombang tersebut terhalang oleh sebuah penghalang yang memiliki sebuah celah sempit. Gelombang akan merambat melewati celah sempit tersebut. Celah sempit seolah-olah merupakan sumber gelomhang baru. Oleh karena itu. setelah melewati celah sempit gelombang akan merambat membentuk lingkaranlingkaran dengan celah sempit tersebut sebagai pusatnya.


8

e. Dispersi gelombang

Perubahan bentuk gelombang ketika melewati suatu medium disebut disperse gelombang. Gelombang Gambar 6. 6. Dispersi gelombang

longitudinal,

seperti

gelombang bunyi, kecil sekali mengalami

dispersi atau bahkan tidak sama sekali. Sifat inilah yang digunakan dalam pencitraan dengan mengunakan USG (Ultra Sonografi). Gelombang cahaya juga mengalami dispersi. Dengan sifat dispersi gelombang cahaya pada prisma, kita dapat menentukan lebar spektrum matahari. Misalkan cahaya polikromatik (cahaya matahari) dilewatkan pada prisma dengan indeks bias n2 dalam medium berindeks bias n1, dan sudut pembias β seperti pada gambar. 8.

Besar sudut yang dibentuk antara sinar yang masuk ke prisma dan yang keluar prisma disebutsudut deviasi, yang besarnya dapat ditulis sebagai berikut: D=i+r'- β

Keterangan: β = β = sudut pembias prisma i = besar sudut cahaya datang ke prisma

r’ = r’ = besar sudut cahaya saat meninggalkan prisma Sudut Dispersi Bila cahaya putih (polikromatik) atau cahaya matahari melewati suatu prisma maka cahaya yang keluar dari prisma berupa spektrum cahaya matahari yang terdiri atas warna merah, jingga, kuning, hijau, biru, nilla, dan ungu. Penguraian warna polikromatik menjadi warna monokromatik yang disebabkan oleh perbedaan cepat rambat dari masing – masing – masing masing warna disebut dengan disperse. Setiap warna cahaya memiliki sududt deviasi minimum masing – masing. Selisih deviasi warna ungu dengan warna merah disebut sudut dispersi. Jadi, lebar sudut disperse atau lebar spectrum matahari dapat dinyatakan sebagai berikut: φ= (nμ- 1)β - (nm- 1)β atau 1)β atau φ= (nμ- nm )β


9

Dengan: nµ = indeks bias sinar ungu nm = indeks bias sinar merah

φ = sudut disperse β = β = sudut pembias prisma f.

Polarisasi gelombang

Polarisasi gelombang merupakan gejala gelombang yang terjadi hanya pada gelombang transversal. Gelombang yang hanya merambat pada satu bidang disebut gelombang terpolarisasi linier, sedangkan gelombang yang merambat tidak pada satu bidang disebut gelombang takterpolarisasi. Gambar 7.a. gelombang terpolarisasi linear pada arah vertikal Gambar 7.b. gelombang terpolarisasi linear pada arah horizontal Gambar 7.c. gelombang takterpolarisasi

Gelombang getarannya

hanya

cahaya dalam

terpolarisasi satu

bidang,

adalah

gelombang

proses

untuk

cahaya

mengubah

yang cahaya

takterpolarisasi menjadi cahaya terpolarisasi dikenal sebagai polarisasi. g. Sifat Gelombang Secara Umum

Secara umum, sifat gelombang adalah:

a. Dapat mengalami pemantulan atau refleksi b. Dapat mengalami pembiasan atau refraksi c. Dapat mengalami superposisi atau interferensi d. Dapat mengalami lenturan atau difraksi, dan e. Dapat mengalami pengutuban atau polarisasi D. Fenomena Gelombang dalam Kehidupan Sehari-hari

Sebagaimana yang telah dibahas pada bab I bahwa fisika merupakan salah satu cabang ilmu sains yang membahas tentang alam yang mempelajari gejala alam yang tidak hidup atau materi dalam lingkup ruang dan waktu. Berdasarkan


1 0

judul yang dipilih dalam penulisan karya tulis ini, maka di bagian ini akan dijelaskan beberapa fenomena gelombang dalam kehidupan sehari-hari, yaitu sebagai berikut. a. Gelombang Air/Laut

Gelombang di laut dapat dibedakan menjadi beberapa macam yang tergantung dari gaya pembangkitnya. Gelombang tersebut adalah gelombang angin yang dibangkitkan oleh tiupan angina di permukaan laut, gelombang pasang surut dibangkitkan oleh gaya tarik benda-benda langit terutama matahari dan bulan terhadap bumi, gelombang tsunami terjadi karena letusan gunung berapi atau gempa di laut, gelombang yang dibangkitkan oleh kapal yang bergerak dan sebagainya. 1. Gelombang Laut Akibat Angin

Gelombang yang disebabkan oleh angin dapat menimbulkan energi untuk membentuk pantai, menimbulkan arus dan transpor sedimen dalam arah tegak lurus dan sepanjang pantai, serta menyebabkan gaya-gaya yang bekerja pada bangunan pantai. Gelombang merupakan factor utama di dalam penentuan tata letak (layout ) pelabuhan, alur pelayaran, perencanaan bangunan pantai, dan sebagainya. Pada gambar.10 ditunjukan suatu bentuk contoh gelombang laut akibat angina dengan periodenya.

Gambar 8 . gelombang laut akibat angin dengan Periode Pendek: 2 – 25 detik

2. Gelombang Laut Akibat Pasang Surut

Pasang surut juga merupakan faktor yang penting karena bisa menimbulkan arus yang cukup kuat terutama di daerah yang sempit, misalkan di teluk, estuary, dan muara sungai. Selain itu elevasi muka air pasang dan air surut juga sangat penting untuk merencanakan bangunan – bangunan pantai. Sebagai contoh elevasi puncak bangunan pantai ditentukan oleh elevasi muka air pasang untuk mengurangi limpasan air, sementara kedalaman alur pelayaran dan perairan


1 1

pelabuhan ditentukan oleh muka air surut. Gelombang besar yang datang ke pantai pada saat air pasang bias menyebabkan kerusakan pantai sampai jauh ke daratan. 3. Gelombang Laut Akibat Tsunami

Tsunami adalah gelombang yang terjadi karena letusan gunung berapi atau gempa bumi di laut. Gelombang yang terjadi bervariasi dari 0,5 m sampai 30 m dan periode dari beberapa menit sampai sekitar satu jam. Tinggi gelombang tsunami dipengaruhi oleh konfigurasi dasar laut. Selama penjalaran dari tengah laut (pusat terbentuknya tsunami) menuju pantai, sedangkan tinggi gelombang semakin besar oleh karena pengaruh perubahan kedalaman laut. Di daerah pantai tinggi gelombang tsunami dapat mencapai puluhan meter. Pada gambar 9.a. ditunjukan contoh gelombang laut akibat tsunami yang berada di laut dalam dengan ketinggian puncak gelombang < 1 m dan pada gambar 9.b. ditunjukan contoh gelombang laut akibat tsunami yang berada di pantai dengan ketinggian puncak gelombang

≤

30 m.

Gambar 9.a. Gelombang Laut Akibat Tsunami di Laut dalam

Gambar 9.b. Gelombang Laut Akibat Tsunami di Pantai


1 2

Proses Pembangkitan Pembangkitan Gelombang Gelombang di Laut Laut Proses terbentuknya pembangkitan gelombang di laut oleh gerakan angin belum sepenuhnya dapat dimengerti, atau dapat dijelaskan secara terperinci. Tetapi meurut perkiraan, gelombang terjadi karena hembusan angin secara teratur, terus-menerus, di atas permukaan air laut. Hembusan angin yang demikian akan membentuk riak permukaan, yang bergerak kira-kira searah dengan hembusan angin (lihat Gambar 10.)

Gambar 10. Mekanisme 10. Mekanisme Terbentuknya Gelombang Gelombang di Laut Pada Umumnya

Bila angin masih terus berhembus dalam waktu yang cukup panjang dan meliputi jarak permukaan laut (fetch) yang cukup besar, maka riak air akan tumbuh menjadi gelombang. Pada saat yang bersamaan riak permukaan baru akan terbentuk di atas gelombang yang terbentuk, dan selanjutnya akan berkembang menjadi gelombang – gelombang baru tersendiri. Proses yang demikian tentunya akan berjalan terus menerus (kontinyu), dan bila gelombang diamati pada waktu dan tempat tertentu, akan terlihat sebagai kombinasi perubahan-perubahan panjang

gelombang

dan

tinggi

gelombang

yang

saling

bertautan.

Komponen gelombang secara individu masih akan mempunyai sifat-sifat seperti gelombang pada kondisi ideal, yang tidak terpengaruh oleh gelombanggelombang lain. Sedang dalam kenyataannya, sebagai contoh, gelombanggelombang yang bergerak secara cepat akan melewati gelombang-gelombang lain yang lebih pendek (lamban), yang selanjutnya mengakibatkan terjadinya perubahan yang terus-menerus bersamaan dengan gerakan gelombang-gelombang yang saling melampaui.


1 3

Jelasnya gelombang-gelombang akan mengambil energi dan angin. Penyerapan energi ini akan dilawan dengan mekanisme peredam, yaitu pecahnya gelombang dan kekentalan air. Bila angin secara kontinyu berhembus dengan kecepatan yang tetap untuk waktu dan ‘fetch’ yang cukup panjang, maka jumlah energi yang terserap oleh gelombang akan diimbangi dengan energi yang dikeluarkan sehingga suatu sistem „gelombang sempurna‟ (fully developed waves) akan tercapai. Sistem gelombang demikian sebenarnya jarang dijumpai karena ‘steady’ tidak sering terjadi, dan juga’fetch’ kadang-kadang juga’fetch’ kadang-kadang dibatasi oleh kondisi ‘steady’ tidak kondisi geografi lingkungan. Bilamana angin berhenti berhembus, sistem gelombang yang telah terbentuk akan segera melemah. Karena gelombang pecah adalah merupakan mekanisme yang paling dominan, maka gelombang pendek dan lancip, akan menghilang terlebih dulu, sehingga tinggal gelombang-gelombang panjang yang kemudian menghilang oleh gaya-gaya kekentalan, yang pada dasarnya lebih kecil dari gelombang pecah. Proses pelemahan (menghilangnya) gelombang mungkin mencapai beberapa hari, yang bersamaan dengan itu gelombang-gelombang panjang sudah bergerak dan menempuh jarak ribuan kilometer, yang pada jarak yang cukup jauh dan tempat mulainya gelombang akan dapat diamati sebagai alun (swell). Alun biasanya mempunyai periode yang sangat panjang, dan bentuknya cukup beraturan (reguler). Sistem gelombang yang terbentuk secara lokal mungkin akan dipengaruhi oleh alun yang terbentuk dan tempat yang jauh; yang tentu saja tidak ada kaitannya dengan angin lokal. b. Gelombang Otak ( Brainwave)

Jika kita berkunjung ke rumah sakit, laboratium, atau ke pusat-pusat penelititan fungsi otak manusia, maka kita bisa menemui EEG

atau

electroencephalogram dan Brain Mapping. Kedua alat tersebut digunakan untuk

mengamati aktivitas otak manusia. Perbedaannya adalah Brain Mapping hanya memeriksa secara fisik. Untuk mengetahui adanya gangguan, kerusakan atau kecacatan otak, misalkan tumor otak, pecahnya pembulu darah otak, benturan pada kepala dan seterusnya. Sedangkan EEG memeriksa getaran, frekwensi,


1 4

sinyal atau Gelombang Otak ( Brainwave) yang kemudian dikelompokkan kedalam beberapa kondisi kesadaran. Getaran atau frekuensi adalah jumlah pulsa (impuls) perdetik dengan satuan Hz (hertz). Berdasarkan riset selama bertahun-tahun di berbagai negara maju, frekuensi otak manusia berbeda-beda untuk setiap fase sadar, rileks, tidur ringan, tidur nyenyak, trance, panik, dan sebagainya. Melalui penelitian yang panjang, akhirnya para ahli syaraf (otak) sependapat bawah Gelombang Otak Brainwave) berkaitan dengan kondisi pikiran. Saya akan jelaskan satu per satu ( Brainwave

tentang jenis-jenis frekuensi Gelombang Otak ( Brainwave) dan pengaruhnya terhadap kondisi otak manusia. 1. Gamma (16-100 Hz)

Gelombang

gamma

cenderung merupakan yang terendah dalam amplitudo dan merupakan gelombang

Gambar 11. Gelombang gamma

paling cepat. Gamma merupakan brainwave yang terjadi pada saat seseorang mengalami aktifitas mental yang sangat tinggi, misalnya sedang berada di arena pertandingan, perebutan kejuaraan, tampil dimuka umum, sangat panik, ketakutan. Kondisi Gamma adalah kondisi dalam kesadaran penuh. Berdasarkan penyelidikan Dr. Jeffrey D. Thompson (Center for Acoustic Research) di atas gelombang gamma sebenarnya masih ada lagi yaitu gelombang Hypergamma (tepat 100 Hz) dan gelombang Lambda (tepat 200 Hz), yang merupakan geolombang-gelombang geolombang-gelombang supernatural atau berhubungan dengan kemampuan yang luar biasa. 2. Beta (di atas 12 Hz atau dari 12 Hz sampai dengan 19 Hz)

Gelombang beta adalah gelombang otak yang terjadi pada saat Gambar 12 . Gelo Gelomb mban an beta beta

aktifitas

seseorang mental

mengalami yang

terjaga

penuh. Kita berada dalam kondisi ini pada saat melakukan kegiatan sehari-hari dan berinteraksi dengan orang lain di sekitar kita. Gelombang beta dibagi menjadi


1 5

3 kelompok, yaitu high beta (lebih dari 19 Hz) yang merupakan transisi dengan getaran gamma , lalu getaran beta (15 hz -18 hz) yang juga merupakan transisi dengan getaran gamma, dan selanjutnya lowbeta (12 hz ~ 15 hz) . Gelombang beta di perlukan otak ketika berpikir, rasional, pemecahan masalah, dan keadaan pikiran di mana kita telah menghabiskan sebagian sebagian besar hidup. 3. Sensori Motor Rhytm (12-16 Hz)

SMR masih

sebenarnya

masuk

getaran

kelompok

lowbeta,

mendapatkan

namun perhatian

Gambar 13. Gelombang SMR

khusus dan juga baru dipelajari secara mendalam akhir-akhir ini oleh para ahli, karena adanya penderita epilepsy , ADHD (Attention Deficit and Hyperactivity Disorder) dan autism ternyata tidak menghasilkan gelombang jenis ini. Para

penderita gangguan di atas tidak mampu berkonsentrasi atau fokus pada suatu hal yang dianggap penting, sehingga pengobatan yang tepat adalah mencari cara agar otaknya bisa menghasilkan getaran SMR tersebut. Dan hal ini bisa dilakukan dengan teknik neurofeedback . 4. Alpha (8-12 Hz)

Adalah

gelombang

otak yang terjadi pada saat seseorang yang mengalami relaksaksi

atau

mulai

Gambar 14. Gelombang alpha

istirahat dengan tanda-tanda mata mulai menutup atau mulai mengantuk. Kita menghasilkan gelombang alpha setiap akan tidur, tepatnya masa peralihan antara sadar dan tidak sadar. Fenomena alpha banyak dimanfaatkan oleh para pakar hypnosis untuk mulai memberikan sugesti kepada pasiennya. Orang yang memulai meditasi (meditasi ringan) juga menghasilkan gelombang alpha. Frekuensi alpha (8-12 hz) , merupakan frekwensi pengendali, pengendali, penghubung pikiran sadar dan bawah sadar. Kita bisa mengingat mimpi karena memiliki gelombang alpha. Kabur atau jelas sebuah mimpi yang bisa diingat, tergantung kualitas dan


1 6

kuantitas gelombang alpha pada saat bermimpi. Alpha adalah pikiran yang paling cocok untuk pemrograman bawah sadar. 5. Theta (4-8 Hz)

Yaitu brainwave yang terjadi pada saat seseorang mengalami tidur ringan, atau

Gambar 15. Gelombang theta

sangat mengantuk. Tanda-tandanya adalah napas mulai melambat dan dalam. Selain orang yang sedang diambang tidur, beberapa orang juga menghasilkan gelombang otak ini saat trance, hypnosis , meditasi dalam, berdoa, serta menjalani ritual agama dengan khusyu. Orang yang mampu mengalirkan energi chi, prana atau tenaga dalam, juga menghasilkan gelombang otak theta pada saat mereka latihan atau menyalurkan energinya kepada orang lain. Dengan latihan, kita dapat memanfaatkan gelombang otak theta untuk tujuan yang lebih besar, yaitu memasuki kondisi meditasi yang sangat dalam. Namun, biasanya ketika ketika telah mencapai mencapai theta, kita menjadi mudah tertidur. tertidur. Di sinilah alasan bahwa gelombang alpha adalah keadaan utama untuk pemrograman pikiran bawah sadar. Jika ingin bereksperimen dengan meditasi melalui gelombang otak theta, duduklah tegak untuk tetap sadar dan mencegah dari tertidur. Fenomena bahwa bayi dan balita rata-rata tidur lebih dari 12 jam dalam sehari menunjukkkan bahwa otak anak-anak selalu dalam fase gelombang alpha dan theta. Perlu diingat, gelombang alpha dan theta adalah gelombang pikiran bawah sadar. Oleh sebab itu, anak-anak cepat sekali dalam belajar dan mudah menerima perkataan dari orang lain apa adanya. Gelombang otak ini juga menyebabkan menyebabkan daya imajinasi anak-anak luar biasa. Ketika mereka bermain mobil mobilan misalnya, imajinasi mereka aktif dan permainan menjadi sangat seru. Gelombang otak theta juga dikenal sebagai "gelombang ajaib" karena berkaitan dengan kekuatan psikis. Berdasarkan penyelidikan para ahli, bahwa banyak terjadi kecelakaan pesawat udara, tabrakan, kebakaran, kecelakaan kapal laut yang menewaskan banyak orang. Namun ada keanehan, beberapa anak balita bisa selamat. Kemungkinan ini dikarenakan anak-anak hampir setiap saat dalam


1 7

kondisi gelombang theta. Perasaan dekat dengan Tuhan pun akan terjadi apabila kita dapat memasuki fase gelombang theta. Kita mungkin pernah mengalaminya saat berdoa, meditasi, melakukan ritual-ritual agama. Dengan dasar inilah "god spot" ditemukan. 6. Delta (0.5-4 Hz)

Delta

merupakan

gelombang otak yang memiliki amplitudo

yang

besar

dan

Gambar 16. Gelombang delta

frekuensi yang rendah, yaitu dibawah 3 Hz. Otak kita menghasilkan gelombang ini ketika tertidur lelap tanpa mimpi. Fase delta adalah fase istirahat bagi tubuh dan pikiran. Tubuh melakukan proses penyembuhan diri, memperbaiki kerusakan jaringan, dan aktif memproduksi sel-sel baru saat tertidur lelap. Gelombang Delta adalah gelombang yang paling rendah pada otak, otak tidak akan pernah mencapai frekwensi 0 hz, karena jika otak kita dalam kasus ini, maka kita akan mati. 7. Schumann Reconance (7.83 Hz) Schumann Resonance adalah getaran alam semesta pada frekuensi 7.83 Hz

yang juga masuk dalam kelompok gelombang theta. Seseorang yang otaknya mampu menghasilkan dan mempertahan frekuensi ini memiliki kemampuan supernatural, seperti ESP, telepati, clayrvoyance , dan fenomena psikis lainnya. Anak indigo, yaitu anak super cerdas yang biasanya berkemampuan ESP atau Extra Sensory Perception, juga bisa memasuki gelombang ini dengan mudah dan

konstan. Penemuan baru dibidang frekuensi dan gelombang otak (brainwave) manusia oleh Dr. Jeffrey D. Thompson dari Neuroacoustic Neuroacoustic Research, bahwa masih ada gelombang dan frekuensi lain dibawah delta, atau dibawah 0.5 Hz, yaitu frekuensi EPSILON , yang juga sangat memengaruhi aktifitas mental seseorang dalam kemampuan supranatural, seperti pada gelombang theta diatas. Metode Stimulasi Stimulasi Gelombang Gelombang Otak Stimulasi gelombang otak adalah fenomena yang alami, sama alaminya dengan teori fisika. Getaran suara tertentu yang didengarkan telinga bisa menggetarkan otak, sehingga otak memproduksi gelombang yang frekuensinya


1 8

sama dengan frekwensi suara yang kita dengar. Hal ini sama saja dengan huk um fisika pada dua garpu tala. Apabila ada dua buah garpu tala yang senada, apabila salah satu garpu tala diketuk T1 (digetarkan), lalu didekatkan tanpa menyentuhnya kepada garpu tala lain T2 yang diam, maka garpu tala yang lain ini akan ikut bergetar dengan nada yang sama. Maka, garpu tala T2 disebut beresonansi (ikut bergetar) dengan garpu tala T1. Demikian pula otak manusia, dengan diketahuinya setiap tingkat gelombang otak manusia yang mampu beresonansi dari getaran audio, visual, dan sinyal raba atau perasaan, maka kita dapat menstimulasi otak kita agar menghasilkan gelombang otak tertentu sesuai kebutuhan, misalnya untuk meningkatkan kemampuan berpikir, ingatan, pemahaman yang cepat, meditasi, aktifitas-aktifitas supranatural, mengobati atau meningkatkan kesehatan bagi mereka yang menderita ADHD, ADD atau autism , susah tidur dan seterusnya. c. Gelombang Radio

Panjang gelombang radio frekuensi terentang dari beberapa kilometer sampai 0,3 meter. Frekuensi gelombang radio terentang sekitar beberapa hertz dan energi foton bergerak dari sekitar 0 sampai 10 eV. Anonim (2009a) menyatakan bahwa berdasarkan lebar frekuensinya, gelombang radio dibedakan menjadi Low Frequency (LF), Medium Frequency (MF), High Frequency Frequency (HF), Very High Frequency (VHG), Ultra High Frequency (UHF), dan Super High Frequency (SHF). Foster (2004) menyatakan “modulasi frekuensi sebagai pembawa informasi lebih unggul dibandingkan dengan modulasi amplitudo (AM) sebab pada pemancar AM akan terdengar daru akibat adanya peristiwa-peristiwa kelistrikan dan kemagnetan di udara yang dapat mengganggu amplitudo gelombang.” gelombang. ” Radio energi adalah bentuk level energi elektromagnetik terendah, dengan kisaran panjang gelombang dari ribuan kilometer sampai kurang dari satu meter. Penggunaan paling banyak adalah komunikasi, untuk meneliti luar angkasa dan


1 9

sistem radar. Radar berguna untuk mempelajari pola cuaca, badai, membuat peta 3D permukaan bumi, mengukur curah hujan, pergerakan es di daerah kutub dan – 100 cm. memonitor lingkungan. Panjang gelombang radar berkisar antara 0.8 – 100 d. Gelombang Televisi Frekuensi gelombang televisi sedikit lebih tinggi dari gelombang radio. Gelombang ini merambat lurus dan tidak dapat dipantulkan oleh lapisan-lapisan atmosfer bumi sehingga untuk menangkap siaran televisi, diperlukan sebuah stasiun penghubung, misalnya stasiun Jakarta, maka di wilayah Bandung diperlukan sebuah stasiun penghubung yang terletak di puncak gunung Tangkuban Perahu sedangkan untuk Indonesia bagian timur memerlukan stasiun penghubung berupa satelit (Foster, 2004).

e. Gelombang Mikro

Supriyono, (2006) menyatakan bahwa panjang gelombang mikro ter entang dari 0,3 meter hingga 0,001 meter dengan frekuensi terentang dari 10 hingga 3 x 10

11

9

hertz

hertz. Daerah gelombang mikro ditandai sebagai UHF yang

berarti frekuensi ultra tinggi relatife terhadap frekuensi radio. Gelombang ini dihasilkan oleh peralatan elektronik khusus, misalnya dalam tabung klystron . f.

Inframerah

Supriyono, (2006) menyatakan bahwa panjang gelombang inframerah terentang dari 10

-3

meter sampai 7,8 x 10

inframereh dari 3 x 10

11

-7

hertz sampai 4 x 10

meter dengan rentang frekuensi 14

hertz. Lala (2008) menyatakan

sinar infra merah dihasilkan oleh elektron dalam molekul-molekul yang bergetar karena benda dipanaskan. Jadi, setiap benda panas memancarkan sinar inframerah dengan sinar yang dipancarkan bergantung pada suhu dan warna benda. Kondisi-kondisi kesehatan dapat didiagnosis dengan menyelidiki pancaran inframerah dari tubuh. Foto inframerah khusus disebut termogram digunakan untuk mendeteksi masalah sirkulasi darah, radang sendi dan kanker. Radiasi inframerah dapat juga digunakan dalam alarm pencuri. Seorang pencuri tanpa sepengetahuannya akan menghalangi sinar dan menyembunyikan alarm. Remote control berkomunikasi dengan TV melalui radiasi sinar inframerah yang dihasilkan oleh LED ( Light Emiting Diode ) yang terdapat dalam unit, sehingga kita dapat menyalakan TV dari jarak jauh dengan menggunakan menggunakan remote control.


2 0

g. Cahaya Tampak Cahaya tampak merupakan spektrum gelombang elektromagnetik yang dapat dilihat oleh mata manusia. Supriyono (2006) menyatakan bahwa panjang gelombang cahaya terentang dari 7,8 x 10

-7

meter (warna merah) sampai 3,8 x 10

ungu) dengan frekuensi cahaya dari 4 x 10

14

hertz sampai 8 x 10

14

-7

meter (warna

hertz. Cahaya ini

dihasilkan oleh atom dan molekul yang diakibatkan kerena adanya perubahan internal gerakan elektron.

h. Sinar Ultraviolet Matahari merupakan sinar ultraviolet yang memiliki radiasi ultraviolet yang tinggi. Supriyono (2006) menyatakan bahwa panjang gelombang sinar ultraviolet -7

terentang dari 3,8 x 10 meter hingga 6 x 10 14

10

hertz sampai sekitar 3 x 10

17

-10

meter dengan rentang frekuensi dari 8 x

hertz. Sinar ultraviolet dihasilkan oleh atom dan

molekul yang bermuatan listrik.

Sinar UV diperlukan dalam asimilasi tumbuhan dan dapat membunuh kuman-kuman penyakit kulit. i.

Sinar-X

Sinar-X memiliki panjang gelombang berkisar antara 10 -9

16

10 meter dengan rentang frekuensi 10

hertz hingga 10

20

-11

meter sampai

hertz sehingga sinar ini

memiliki daya tembus yang cukup kuat yang dapat menembus buku tebal, kayu tebal, dan bahkan pelat aliminium setebal 1 cm (Anonim, 2009c). Anonim (2009b) menyatakan bahwa “sinar -X -X dihasilkan oleh elektron-elektron yang berada di bagian dalam kulit elektron atom, atau pancaran yang terjadi karena elektron

dengan

kelajuan

besar

menumbuk

logam”.

Supriyono

(2006)

menyimpulkan bahwa sinar-X memiliki sifat-sifat, yaitu: a. merambat menurut lurus, b. dapat menghitamkan pelat film, c. dapat mengionkan gas karena memiliki energi tinggi, d. dapat menembus logam tipis, e. tidak dapat dibelokkan oleh medan listrik maupun medan magnet, f. dipancarkan ketika sinar katode menumbuk logam, g. dapat mengeluarkan elektron-elektron foto dari permukaan logam yang ditumbukkan.


2 1

Sinar X ini biasa digunakan dalam bidang kedokteran untuk memotret kedudukan tulang dalam badan terutama untuk menentukan tulang yang patah. Akan tetapi penggunaan sinar X harus hati-hati sebab jaringan sel-sel manusia dapat rusak akibat penggunaan sinar X yang terlalu lama. j.

Sinar Gamma

Sinar gamma memiliki pajang gelombang 10 frekuensi 10

18

hingga 10

20

-10

-12

meter sampai 10

meter dengan

(Supriyono, 2006). Sinar gamma merupakan gelombang

elektromagnetik yang mempunyai frekuensi terbesar dan bentuk radioaktif yang dikeluarkan inti-inti atom tertentu. Gelombang ini memiliki energi yang besar yang dapat menembus logam dan beton.


2 2

BAB III PENUTUP A. Kesimpulan

Gelombang merupakan salah satu pokok pembahasan dalam pelajaran fisika yang penerapannya dapat kita temui dalam kehidupan sehari-hari. Gelombang merupakan bentuk dari getaran yang merambat pada suatu medium. Beberapa fenomena gelombang dalam kehidupan sehari-hari adalah gelombang air (laut), gelombang otak, gelombang televisi, gelombang radio, gelombang mikro, inramerah, cahaya tampak, sinar ultraviolet, sinar-X, sinar gamma, dan lain-lain. B. Saran

Setiap karya yang dibuat atau dihasilkan manusia tidak pernah luput dari kesalahan karena kesempurnaan kesempurnaan hanya milik Yang Maha Kuasa. Salah satu faktor yang menjadi penghambat tidak mencapainya mendekati kesempurnaan adalah kurangnya literatur yang dimiliki serta kurangnya pengetahuan yang didapatkan dari buku-buku. Oleh karena itu, diharapkan untuk penulisan berikutnya dapat diperbaiki lagi dengan memperbanyak literarur dan menambah waktu membaca bacaan bermanfaat bagi penulis setiap hari.


2 3

peranan gelombang dalam kehidupan sehari-hari

Recommend Documents