Upload
phungkhue
View
232
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
MAKALAH BUNYI, CAHAYA DAN PANAS
Dosen pembimbing :
Oleh :
Umar faruk
Zamzamal huda
Imron hamdiyah
SEKOLAH TINGGI ILMU KESEHATAN (STIKes) NURUL JADID
PAITON – PROBOLINGGO
TAHUN AKADEMIK 2013 - 2014
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami penjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas rahmat-Nya maka
kami dapat menyelesaikan penyusunan makalah
yang berjudul “Bunyi, Cahaya dan Panas”.
Dalam Penulisan makalah ini kami merasa masih banyak kekurangan-kekurangan baik
pada teknis penulisan maupun materi, mengingat akan kemampuan yang dimiliki kami. Untuk
itu kritik dan saran dari semua pihak sangat kami harapkan demi penyempurnaan pembuatan
makalah ini. Dalam penulisan makalah ini kami menyampaikan ucapan terimakasih yang tak
terhingga kepada pihak-pihak yang membantu dalam menyelesaikan makalah ini. Akhirnya kami
berharap semoga Tuhan Yang Maha Esa memberikan imbalan yang setimpal kepada mereka
yang telah memberikan bantuan,dan dapat menjadikan semua bantuan ini sebagai ibadah dan
semoga makalah bias bermanfaat bagi para pembaca.
Paiton, 10 Februari 2014
Penyusun
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL
KATA PENGANTAR……………………………………………………………………..i
DAFTAR ISI ……………………………………………………………………………….ii
BAB 1 PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ………………………………………………………….……….1
B. Rumusan Masalah ……………………………………………………………….1
C. Tujuan Penulisan…………………………………………………………………1
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Bunyi……………………………………………………………………………2
2.2 Cahaya…………………………………………………………………………..7
2.3 Jenis - jenis polusi cahaya………………………………………………………9
2.4 Visus…………………………………………………………………………….11
2.5 Daya akomodasi mata…………………………………………………………..13
2.6 Refraksi…………………………………………………………………………14
2.7 Pengertian Panas (kalor)………………………………………………………...17
BAB III PENUTUP
3.1 Kesimpulan……………………………………………………………………...19
DAFTAR PUSTAKA……………………………………………………………………..20
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Ilmu fisika merupakan salah satu disiplin ilmu pada ilmu pengetahuan. Sampai saat ini
fisika terus berkembang. Satu bidang baru yang sangat berpengaruh dalam kehidupan adalah
fisika medik atau sering disebut dengan fisika kesehatan, walaupun bidang ini jarang terdengar
tapi fisika medik inilah yang banyak menbantu tenaga-tenaga medik di rumah sakit.
Suatu perubahan mekanik terhadap zat gas, zat cair, atau padat sering menimbulkan
gelombang bunyi. Gelombang bunyi ini merupakan vibrasi/getaran dari molekul – molekul zat
dan saling beradu satu sama lain namun demikian zat tersebut terkordinasi menghasilkan
gelombang serta mentransmisikan energi bahkan tidak pernah terjadi pemindahan partikel.
Cahaya sendiri pada hakekatnya tidak dapat dilihat, kesan adanya cahaya apabila cahaya
tersebut mengenai benda. Melalui pendekatan cahaya sebagai gelombang dan partikel maka
peristiwa refraksi, difraksi, disperse dan refleksi dapat dijelaskan denngan teori gelombang
sedangkan peristiwa panas yang ditimbulkan oleh cahaya dapat di jelaskan melalui teori foton
kwantum atau partikel. Untuk itu di dalam makalah ini akan membahas tentang konsep dasar
bunyi, visus, komodasi, refraksi dan cahaya.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas maka dpat di rumuskan beberapa masalah yaitu:
1. Bagaimanakah konsep dasar bunyi itu?
2. Apakah yang anda ketahui tentang cahaya?
3. Apakah yang anda ketahui tentang visus?
4. Apakah yang anda ketahui tentang akomodasi?
5. Apakah yang anda ketahui tentang refraksi?
6. Apakah yang anda ketahui tentang panas ( kalor )?
1.3 Tujuan Penulisan
1. Untuk mengetahui konsep dasar bunyi
2. Untuk mengetahui tentang cahaya
3. Untuk mengetahui tentang visus
4. Untuk mengetahui tentang akomodasi
5. Untuk mengetahui tentang refraksi
6. Untuk mengetahui tentang panas
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 BUNYI
Bunyi atau suara adalah kompresi mekanikal atau gelombang longitudinal yang
merambat melalui medium. Medium atau zat perantara ini dapat berupa zat cair, padat, atau gas.
Jadi, gelombang bunyi dapat merambat misalnya di dalam air, batu bara, atau udara.
Kebanyakan suara adalah merupakan gabungan berbagai sinyal, tetapi suara murni secara
teoritis dapat dijelaskan dengan kecepatan osilasi atau frekuensi yang diukur dalam Hertz (Hz)
dan amplitudo atau kenyaringan bunyi dengan pengukuran dalam desibel.
Bunyi dapat berasal dari alam dan juga dari perbuatan manusia. Selain perbedaan
bahannya, sumber bunyi dapat dibedakan oleh bentuk dan ukurannya. Bila bentuknya berbeda
maka berbeda pola bunyinya. Jadi sumber bunyi akan berbeda oleh perbedaan bahan bentuk dan
ukurannya.
Dalam klarifikasi bunyi. Bunyi itu dapat digolongkan menjadi beberapa jenis yaitu, sebagai
berikut:
Berdasarkan frekuensi, bunyi itu dapat dibagi menjadi tiga golongan, yaitu:
a. Infrasonik, yaitu bunyi yang punya frekuensi kurang dari 20 Hz. Bunyi infrasonik ini tidak
dapat didengar oleh manusia, karena mungkin terlalu kecil jadi sulit di dengar oleh kita dan yang
bisa mendengar ini cuma beberapa hewan saja, seperti anjing dan jangkrik.
b. Audiosonik, yaitu bunyi yang punya frekuensi antara 20 Hz-20.000 Hz. Bunyi audiosonik
adalah gelombang bunyi yang dapat didengar oleh telinga kita.
c. Ultrasonik, yaitu bunyi yang mempunyai frekuensi lebih dari 20.000 Hz. Bunyi ini tidak dapat
didengar oleh telinga manusia karena terlalu besar, kalau kita bisa dengar, kuping kita akan
merasa sakit, dan bunyi ini dapat didengar oleh beberapa hewan saja, seperti lumba-lumba dan
kelelawar. Bunyi ultrasonik ini juga sering digunakan oleh manusia pada aplikasi radar untuk
mendeteksi kedalaman laut dan objek tertentu, serta dapat digunakan untuk mengukur panjang
gua dan ketebalan logam di industri.
1. Tenaga
Sumber bunyi akan bergetar, bila adanya tenaga atau energi yang menggetarkannya.
Tenaga ini bisa berupa :
a. Tenaga Manusia
b. Tenaga Listrik
c. Tenaga Angin
d. Tenaga Uap
e. Tenaga Air, dll
Dari bermacam-macam tenaga tersebut ada beberapa kesamaan sifat, yaitu bahwa tenaga itu :
a. Dapat diubah atau dikurang
b. Dapat disimpan
c. Dapat dialihkan
d. Dapat digabungkan
Contoh :
Jam weker, tenaganya dapat disimpan untuk berbunyi.
2. Pengantar
Udara adalah pengantar bunyi yang paling banyak kita gunakan. Namun sebenarnya udara
pengantar bunyi yang lamban, bukan berarti tidak baik. Kecepatan merambat bagi udara sebagai
pengantar bunyi hanyalah 345 meter per detik. Bandingkan dengan kecepatan rambat bunyi pada
zat pengantar lain :
Gabus : 500 meter per detik
Timah : 1190 meter per detik
Air : 1440 meter per detik
Besi : 5120 meter per detik
Angka-angka tersebut memang dapat berubah oleh perubahan suhu. Namun perubahan ini kecil
sekali sehingga praktis kurang begitu berarti.
3. Frekuensi
Tinggi-rendahnya bunyi ditentukan oleh cepat-lambatnya getaran dari sumber bunyi.
Biasanya dari banyaknya getaran per detik. Semakin banyak getaran per detiknya, semakin tinggi
bunyinya. Dan banyaknya getaran per detik ini disebut Frekuensi.
Dalam penguluran frekuensi biasanya dihitung denga satuan Cps ( cyeles per second)
yang berarti getaran per detik.
Disamping itu, khususnya dalam tehnik radio di pakai pula satuan Hz (hertz) ini diambil dari
nama Heinric Hertz (1857-1894) seorang ahli pengetahuan alam bangsa Jerman.
Maka : 440 Cps = 440 Hz = 440 getar per detik
Secara umum daya dengar manusia antara 16 Hz sampai dengan 16.000 Hz.
Usia merupakan salah satu pengaruh frekuensi tinggi-rendahnya daya dengar manusia.
4. Gema
Gema terjadi jika bunyi dipantulkan oleh suatu permukaan, seperti tebing pegunungan, dan
kembali kepada kita segera setelah bunyi asli dikeluarkan. Kejernihan ucapan dan musik dalam
ruangan atau gedung konser tergantung pada cara bunyi bergaung di dalamnya. Bunyi atau suara
adalah kompresi mekanikal atau gelombang longitudinal yang merambat melalui medium.
Medium atau zat perantara ini dapat berupa zat cair, padat, gas. Jadi, gelombang bunyi dapat
merambat misalnya di dalam air, batu bara, atau udara jadi, gema adalah gelombang pantul/
reaksi dari gelombang yang dipancarkan bunyi.
5. Gelombang bunyi
Gelombang bunyi terdiri dari molekul-molekul udara yang bergetar maju-mundur. Tiap saat,
molekul-molekul itu berdesakan di beberapa tempat, sehingga menghasilkan wilayah tekanan
tinggi, tapi di tempat lain merenggang, sehingga menghasilkan wilayah tekanan rendah.
Gelombang bertekanan tinggi dan rendah secara bergantian bergerak di udara, menyebar dari
sumber bunyi. Gelombang bunyi ini menghantarkan bunyi ke telinga manusia,Gelombang bunyi
adalah gelombang longitudinal.
6. Kecepatan bunyi
Bunyi merambat di udara dengan kecepatan 1.224 km/jam. Bunyi merambat lebih lambat
jika suhu dan tekanan udara lebih rendah. Di udara tipis dan dingin pada ketinggian lebih dari 11
km, kecepatan bunyi 1.000 km/jam. Di air, kecepatannya 5.400 km/jam, jauh lebih cepat
daripada di udara Rumus mencari cepat rambat bunyi adalah v=s:t Dengan s panjang Gelombang
bunyi dan t adalah waktu.
7. Resonansi
Suatu benda, misalnya gelas, mengeluarkan nada musik jika diketuk sebab ia memiliki
frekuensi getaran alami sendiri. Jika kita menyanyikan nada musik berfrekuensi sama dengan
suatu benda, benda itu akan bergetar. Peristiwa ini dinamakan resonansi. Bunyi yang sangat
keras dapat mengakibatkan gelas beresonansi begitu kuatnya sehingga pecah.
8. Kebisingan
Kebisingan adalah suara yang tidak dikehendaki, misalnya yang merintangi terdengarnya suara-suara musik
dan sebagainya atau yang menyebabkan rasa sakit dan menghalangi gaya hidup.
Macam-macam kebisingan :
a. Kebisingan yang terputus-putus (Intermitten ). Kebisinga ini tidak terjadi secara terus menerus, melainkan
ada periode relatif tenang. Misalnya kebisingan lalulintas, kebisingan di lapangan terbang.
b. Kebisingan impulsif. Kebisingan jenis ini memiliki perubahan tekanan suara yang lebih keras dalam waktu
cepat dan biasanya mengejutkan pendengaran. Misalnya suara tembakan, ledakan petasan, bom, atau meriam.
c. Kebisingan impulsif berulang. Sama dengan kebisingan impulsif hanya saja terjadi secara berulang-ulang.
Misalnya mesin tempa.
Kebisingan berdasarkan pengaruhnya terhadap manusia dapat di bagi menjadi :
d. Kebisingan yang menggangu (Irritating Noise )
Kebisingan yang intensitasnya tidak terlalu keras. Misalnya mendengkur.
e. Kebisingan yang menutupi (Masking Noise )
Merupakan bunyi yang menutupi pendengaran yang jelas. Secara tidak langsung bunyi ini akan
membahayakan kesehatan dan keselamatan kerja, kerena teriakan atau isyarat tanda bahaya tertutupi oleh oleh
kebisingan yang berasal dari suara lain.
9. Dampak Kebisingan
a. Gangguan Fisiologis
Pada umumnya, bising bernada tinggi sangat mengganggu, apalagi bila terputus-putus
atau yang datangnya tiba-tiba. Gangguan dapat berupa peningkatan tekanan darah (± 10 mmHg),
peningkatan nadi, konstriksi pembuluh darah perifer terutama pada tangan dan kaki, serta dapat
menyebabkan pucat dan gangguan sensoris. Bising dengan intensitas tinggi dapat menyebabkan
pusing/sakit kepala. Hal ini disebabkan bising dapat merangsang situasi
reseptor vestibular. Dalam telinga dalam yang akan menimbulkan efek pusing/vertigo. Perasaan
mual, susah tidur dan sesak nafas disbabkan oleh rangsangan bising terhadap sistem saraf,
keseimbangan organ, kelenjar endokrin, tekanan darah, sistem pencernaan dan keseimbangan
elektrolit.
b. Gangguan Psikologis
Gangguan psikologis dapat berupa rasa tidak nyaman, kurang konsentrasi, susah tidur,
emosi, dan lain-lain.
c. Gangguan Komunikasi
Gangguan komunikasi ini menyebabkan terganggunya pekerjaan, bahkan mungkin terjadi
kesalahan, terutama bagi pekerja baru yang belum berpengalaman. Gangguan komunikasi ini
secara tidak langsung akan mengakibatkan bahaya terhadap keselamatan dan kesehatan tenaga
kerja, karena tidak mendengar teriakan atau isyarat bahaya. Sedangkan bagi masyarakat luas
yang mendengar secara tidak langsung terhadap kebisingan maka gangguan komunikasi ini dapat
meningkatkan pendengaran secara kuantitatif. Sehingga komunikasi pembicaraan harus
dilakukan dengan cara berteriak.
d. Gangguan Terhadap Pendengaran (Ketulian)
Diantara sekian banyak gangguan yang ditimbulkan oleh kebisingan, gangguan terhadap
pendengaran adalah gangguan yang paling serius karena dapat menyebabkan hilangnya pendengaran
atau ketulian. Ketulian ini dapat bersifat progresif atau awalnya bersifat sementara tapi bila bekerja
terus menerus di tempat bising tersebut maka daya dengar akan menghilang secara menetap atau tuli.
Menurut definisi kebisingan, apabila suatu suara menggangu orang yang sedang membaca atau
mendengarkan musik, maka suara itu adalah kebisingan bagi orang itu meskipun mungkin orang
lain tidak terganggu oleh suara tersebut.
10. Pengendalian Kebisingan
Pengendalian kebisingan merupakan cara bagaimana dapat mencegah pengaruh
kebisingan terhadap kesehatan psikologis maupun fisiologis manusia, beberapa pengendalian
kebisingan diantaranya adalah :
a. Pengendalian kebisingan aktif (active noise control ) Pengendalian ini dilakukan dengan
mengenali sumber dari kebisingan. Pengontrolan dilakukan dengan mengurangi kebisingan yang
ditimbulkan dengan memperbaiki sumber bising atau mengganti komponen sumber bising
sehingga suara yang dihasilkan akan menjadi lebih kecil ( mengurangi tingkat kebisingan), dapat
juga dilakukan pemasangan peredam akustik.
b. Pengendalian kebisingan pasif (passive noise control ). Pengontrolan dilakukan dengan
mengurangi kebisingan yang ditimbulkan dengan pengendalian medium perambatanya. Hal ini
dilakuakan untuk menghalangi suara mencapai telingga manusia. Untuk menghalangi dapat
ditempatkan sound barrier antara sumber suara dan telingan. Ini dengan memanfaatkan material
yang mampu menyerap suara dan tidak beresonansi dengan sumber suara.
Usaha terakhir untuk mengendalikan kebisingan dengan melakukan usaha proteksi secara
personal. Proteksi personal yang bisa diterapkan adalah penggunaan earplugs dan earmuffs.
Pemilihan antara kedua proteksi ini disesuaikan dengan kondisi. Secara umum, penggunaan
earmuffs bisa mengurangi desibel yang masuk ke telinga lebih besar dari earplugs.
2.2 CAHAYA
Di dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia ( KBBI ) cahaya adalah sinar atau terang yg
memungkinkan mata menangkap bayangan benda-benda di sekitarnya. Dalam ilmu fisika
definisi cahaya adalah suatu bentuk radiasi electromagnet yang dapat dideteksi mata manusia.
Cahaya dapat merambat tanpa medium, mempunyai frekuensi antara 4 x 1014 Hz sampai 7,5 x
1014 hz. Panjang gelombang cahaya antara 400 nm (inframerah) sampai 700 nm (ultra ungu).
Pendapat para ahli tentang cahaya, diawali dengan teori tentang penglihatan. Pada zaman
yunani kuno. Phytagoras (580 – 500 SM) dan Democritos (460 – 370 SM) berpendapat bahwa
kita dapat melihat benda karena benda itu mengeluarkan butir-butir yang masuk ke dalam mata.
Empedocles (484 – 424 SM), Plato (427 – 347 SM) dan Euclides (± 300 SM) berpendapat bahwa
kita dapat melihat karena dari mata kita keluar sesuatu, kemudian menumbuk butir-butir yang
dikeluarkan benda yang kita lihat itu. Kemudian Alhazan (965 – 1038) berpendapat bahwa kita
dapat melihat karena ada cahaya yang dipancarkan atau dipantulkan oleh benda itu.
Cahaya memiliki sifat-sifat sebagai berikut:
1. Cahaya merambat menurut garis lurus
Cahaya merupakan partikel-partikel yang sangat kecil dan bergerak sangat cepat dengan
lintasan garis lurus. Cahaya memiliki kecepatan 300.000 km per detik. Garis-garis maya lurus
yang menggambarkan cahaya disebut sinar cahaya. Kumpulan sinar-sinar cahaya akan
membentuk berkas cahaya. Bayangan-bayangan dapat terjadi karena cahaya merambat lurus.
Cahaya tidak dapat mencapai daerah di belakang benda.
2. Cahaya dapat dibiaskan
Cahaya yang merambat dari suatu zat ke zat lain akan dibiaskan di bidang perbatasan.
Pembiasan cahaya disebut juga pembelokan cahaya. Contoh peristiwa pembiasan adalah dasar
kolam yang airnya jernih tampak lebih dangkal dari biasanya. Mengapa hal tersebut bisa terjadi?
Karena cahaya yang datang dari zat yang renggang (udara) menuju zat yang lebih rapat (air
kolam) akan dibiaskan mendekati garis normal sehingga dasar kolam tampak lebih dangkal.
3. Cahaya dapat menembus benda-benda bening
Benda tembus pandang atau benda bening hampir seluruhnya mampu meneruskan cahaya
yang diterimanya. Contoh benda tembus cahaya adalah gelas kaca, botol, toples, dan air.
Tumbuhan dan hewan yang hidup di dalam air juga membutuhkan cahaya matahari untuk
kehidupan mereka. Cahaya matahari dapat menembus air laut, air sungai, dan air kolam yang
dalam, asalkan air tersebut bening.
4. Cahaya dapat dipantulkan
Bila cahaya mengenai suatu benda maka terdapat dua kemungkinan peristiwa yang akan
dialami oleh cahaya tersebut. Yang pertama adalah sebagian cahaya tersebut akan diteruskan ke
dalam benda yang dikenainya. Sedangkan kemungkinan kedua adalah sebagian cahaya akan
dipantulkan kembali.
Untuk mengetahui arah pemantulan cahaya dan sudut yang dibentuk, kita bisa
menggunakan Hukum Snellius. Hukum Snellius atau hukum pemantulan cahaya menyatakan
bahwa:
1. Sudut datang sama dengan sudut pantul.
2. Sinar datang, garis normal, dan sinar pantul terletak pada sebuah bidang datar.
2.3 JENIS-JENIS POLUSI CAHAYA
1. Light Trespass (cahaya yang salah masuk)
Light trespass biasanya terjadi ketika cahaya yang tidak diinginkan masuk ke sebuah
properti, misalnya, bersinar melewati pagar tetangga. Masalah yang biasanya terjadi ketika
cahaya yang kuat masuk melalui salah satu jendela rumah dari luar rumah sehingga
menyebabkan gangguan tidur atau menutupi pemandangan malam.
Beberapa kota di Amerika Serikat telah membentuk standar pencahayaan luar ruangan untuk
melindungi hak warganya dari light trespass. Untuk membantu, International Dark-Sky
Association telah mengembangkan seperangkat model pencahayaan.The Dark-Sky Association
dibentuk untuk mengurangi cahaya naik ke langit yang mengurangi penampakan dari bintang-
bintang. Light Trespass bisa dikurangi dengan cara memilih lampu yang membatasi jumlah di
atas titik nadir.cahaya yang dipancarkan lebih dari 80.
2. Over-illumintion (penerangan yang berlebih)
Over-illumination adalah penggunaan cahaya yang berlebihan. Over-illuminnation berasal
dari bebereapa faktor:
a. Tidak menggunakan timer, penempatan sensor atau kontrol yang lainnya untuk
memeatikan lampu pada saat tidak dibutuhkan.
b. Desain yang tidak layak, khususnya ruang kerja, dengan menentukan tingkat cahaya yang
lebih tinggi daripada yang dibutuhkannya.
c. Salah memilih perlengkapan penerangan atau bohlam lampu, yang tidak cocok dengan
area yang membutuhkannya.
d. Tidak layaknya pemilihan hardware untuk menggunakan lebih banyak energi yang
dibutuhkan untuk menyelesaikan tugas pencahayaannya.
e. Kurangnya pelatihan untuk karyawan dan penghuni bangunan lainnya unutk
menggunakan sistem pencahayaan yang efektif.
f. Pemeliharaan pencahayaan yang tidak memadai mengakibatkan peningkatan
pencahayaan dan biaya energi.
g. Penggantian lampu merkuri tua dengan lampu natrium halida dengan menggunakan
tenaga listrik yang sama.
Sebagian besar masalah diatas dapat di atasi dengan mudah dan teknologi yang murah, tetapi
yang paling penting adalah kesadaran publik untuk mengurangi over-illumination.
1.
2.
3. Glare (cahaya yang menyilaukan)
Glare dibagi menjadi tiga kategori;
a. Silau yang membutakan (blinding glare) dapat dideskripsikan seperti efek setelah
melihat matahari, membutakan dan meninggalkan defisiensi penglihatan baik sementara
maupun permanen.
b. Silau yang membuat tak mampu melihat (disability glare) dapat dideskripsikan seperti
efek setelah melihat lampu mobil yang sedang melaju, mengurangi kontras, dengan
pengurangan yang signifikan dalam kemampuan melihat.
c. Silau yang membuat tak nyaman melihat (discomfort glare) tidak menyebabkan situasi
yang bahaya, meskipun mengganggu dan menjengkelkan. Dapat menyebabkan kelelahan
jika mengalami dalam waktu yang cukup lama.
4. Light Clutter (kekacauan cahaya)
Light clutter adalah berlebihnya cahaya yang berkelompok. Cahaya yang berkelompok
dapat menimbulkan kebingungan, dan dapat menyebabkan kecelakaan. Light Clutter biasanya
terjadi di jalanan, karena desain yang buruk dari lampu jalanan, atau iklan yang terang benderang
mengelilingi jalan. Tergantung pada motif orang atau organisasi yang memasang lampu,
pemasangan dan desain yang mereka lakukan bertujuan untuk mengalihkan perhatian
pengendara, dan dapat berkontribusi untuk kecelakaan.
Skyglow (langit yang bercahaya). Skyglow yang merujuk pada “sinar” efek yang dapat dilihat
pada area yang padat penduduknya. Skyglow merupakan kombinasi dari semua lampu yang
dipantulkan ke langit yang tersebar dan kembali ke tanah oleh atmosfer. Hamburan ini sangat
terkait dengan panjang gelombang cahaya ketika udara sangat bersih (dengan jumlah aerosol
yang sedikit).
Cahaya merupakan masalah bagi astronom pemula, karena keahlian untuk mengobservasi langit
malam dengan properti mereka cenderung terhambat cahaya yang berada disekitarnya.Sehingga
sebagian besar observatorium astronomi berada pada zona yang dijaga ketat pembatasan emisi
cahayanya.
2.4 VISUS
Visus adalah ketajaman atau kejernihan penglihatan, sebuah bentuk yang khusus di mana
tergantung dari ketajaman fokus retina dalam bola mata dan sensitifitas dari interpretasi di otak.
Visus adalah sebuah ukuran kuantitatif suatu kemampuan untuk mengidentifikasi simbol-
simbol berwarna hitam dengan latar belakang putih dengan jarak yang telah distandardisasi serta
ukuran dari simbol yang bervariasi. Ini adalah pengukuran fungsi visual yang sering digunakan
dalam klinik. Istilah “visus 20/20” adalah suatu bilangan yang menyatakan jarak dalam satuan
kaki yang mana seseorang dapat membedakan sepasang benda. Satuan lain dalam meter
dinyatakan sebagai visus 6/6. Dua puluh kaki dianggap sebagai tak terhingga dalam perspektif
optikal (perbedaan dalam kekuatan optis yang dibutuhkan untuk memfokuskan jarak 20 kaki
terhadap tak terhingga hanya 0.164 dioptri). Untuk alasan tersebut, visus 20/20 dapat dianggap
sebagai performa nominal untuk jarak penglihatan manusia; visus 20/40 dapat dianggap separuh
dari tajam penglihatan jauh dan visus 20/10 adalah tajam penglihatan dua kali normal.
Untuk menghasilkan detail penglihatan, sistem optik mata harus memproyeksikan
gambaran yang fokus pada fovea, sebuah daerah di dalam makula yang memiliki densitas
tertinggi akan fotoreseptor konus/kerucut sehingga memiliki resolusi tertinggi dan penglihatan
warna terbaik. Ketajaman dan penglihatan warna sekalipun dilakukan oleh sel yang sama,
memiliki fungsi fisiologis yang berbeda dan tidak tumpang tindih kecuali dalam hal posisi.
Ketajaman dan penglihatan warna dipengaruhi secara bebas oleh masing-masing unsur.
Cahaya datang dari sebuah fiksasi objek menuju fovea melalui sebuah bidang imajiner
yang disebut visual aksis. Jaringan-jaringan mata dan struktur-struktur yang berada dalam visual
aksis (serta jaringan yang terkait di dalamnya) mempengaruhi kualitas bayangan yang dibentuk.
Struktur-struktur ini adalah; lapisan air mata, kornea, COA (Camera Oculi Anterior = Bilik
Depan), pupil, lensa, vitreus dan akhirnya retina sehingga tidak akan meleset ke bagian lain dari
retina. Bagian posterior dari retina disebut sebagai lapisan epitel retina berpigmen (RPE) yang
berfungsi untuk menyerap cahaya yang masuk ke dalam retina sehingga tidak akan terpantul ke
bagian lain dalam retina. RPE juga memiliki fungsi vital untuk mendaur ulang bahan-bahan
kimia yang digunakan oleh sel-sel batang dan kerucut dalam mendeteksi photon. Jika RPE rusak
maka kebutaan dapat terjadi.
Seperti pada lensa fotografi, ketajaman visus dipengaruhi oleh diameter pupil. Aberasi
optik pada mata yang menurunkan tajam penglihatan ada pada titik maksimal jika ukuran pupil
berada pada ukuran terbesar (sekitar 8 mm) yang terjadi pada keadaan kurang cahaya. Jika pupil
kecil (1-2 mm), ketajaman bayangan akan terbatas pada difraksi cahaya oleh pupil. Antara kedua
keadaan ekstrim, diameter pupil yang secara umum terbaik untuk tajam penglihatan normal dan
mata yang sehat ada pada kisaran 3 atau 4 mm.
Korteks penglihatan adalah bagian dari korteks serebri yang terdapat pada bagian
posterior (oksipital) dari otak yang bertanggung jawab dalam memproses stimuli visual. Bagian
tengah 100 dari lapang pandang (sekitar pelebaran dari makula), ditampilkan oleh sedikitnya
60% dari korteks visual/penglihatan. Banyak dari neuron-neuron ini dipercaya terlibat dalam
pemrosesan tajam penglihatan.
Perkembangan yang normal dari ketajaman visus tergantung dari input visual di usia
yang sangat muda. Segala macam bentuk gangguan visual yang menghalangi input visual dalam
jangka waktu yang lama seperti katarak, strabismus, atau penutupan dan penekanan pada mata
selama menjalani terapi medis biasanya berakibat sebagai penurunan ketajaman visus berat dan
permanen pada mata yang terkena jika tidak segera dikoreksi atau diobati di usia muda.
Penurunan tajam penglihatan direfleksikan dalam berbagai macam abnormalitas pada sel-sel di
korteks visual. Perubahan-perubahan ini meliputi penurunan yang nyata akan jumlah sel-sel yang
terhubung pada mata yan terkena dan juga beberapa sel yang menghubungkan kedua bola mata,
yang bermanifestasi sebagai hilangnya penglihatan binokular dan kedalaman persepsi atau
streopsis.
Mata terhubung pada korteks visual melalui nervus optikus yang muncul dari belakang
mata. Kedua nervus opticus tersebut bertemu pada kiasma optikum di mana sekitar separuh dari
serat-serat masing-masing mata bersilang menuju tempat lawannya ke sisi lawannya dan
terhubung dengan serat saraf dari bagian mata yang lain akan menghasilkan lapangan pandang
yang sebenarnya.Gabungan dari serat saraf dari kedua mata membentuk traktus optikus. Semua
ini membentuk dasar fisiologi dari penglihatan binokular. Traktus ini akan berhenti di otak
tengah yang disebut nukleus genikulatus lateral untuk kemudian berlanjut menuju korteks visual
sepanjang kumpulan serat-serat saraf yang disebut radiasio optika.
Segala macam bentuk proses patologis pada sistem penglihatan baik pada usia tua yang
merupakan periode kritis, akan menyebabkan penurunan tajam penglihatan. Maka, pengukuran
tajam penglihatan adalah sebuah tes yang sederhana dalam menentukan status kesehatan mata,
sistem penglihatan sentral, dan jaras-jaras penglihatan menuju otak. Berbagai penurunan tajam
penglihatan secara tiba-tiba selalu merupakan hal yang harus diperhatikan. Penyebab sering dari
turunnya tajam penglihatan adalah katarak, dan parut kornea yang mempengaruhi jalur
penglihatan, penyakit-penyakit yang mempengaruhi retina seperti degenarasi makular, dan
diabetes, penyakit-penyakit yang mengenai jaras optik menuju otak seperti tumor dan sklerosis
multipel, dan penyakit-penyakit yang mengenai korteks visual seperti stroke dan tumor.
2.5 DAYA AKOMODASI MATA
Definisi daya akomodasi adalah kemampuan mata untuk mencembungkan atau
memipihkan lensa mata. Pada proses melihat, lensa mata akan cembung jika melihat benda yang
dekat dan akan memipih jika melihat benda yang jauh. Hal ini sebenarnya adalah usaha
menempatkan bayangan yang dilihat agar tepat pada retina sehingga dapat jelas.
Kekuatan akomodasi dinyatakan dalam dioptri, dapat diukur dengan kartu akomodasi
yang mempunyai garis tegak tunggal ukuran 0,2 x 3 mm. kartu diletakkan di depan mata,
kemudian dilihat sampai batas kabur. Jika jarak antara mata dengan kartu itu diketahui, dapat
ditentukan daya akomodasi mata tersebut. Misalnya jarak antara mata dan kartu adalah 15 cm,
maka daya akomodasi mata adalah 100 per 15 = 6,67 dioptri. Jika daya akomodasi berkurang,
mata akan cepat lelah untuk membaca. Hal ini dapat terjadi karena bertambahnya usia sehingga
menimbulkan kesulitan untuk melihat.
Lensa di rubah dari lensa cembung moderat menjadi suatu lensa sangat cembung.
Mekanismenya yaitu :
1. Dalam keadaan normal, lensa terdiri dari suatu kapsul elastic kuat yang diisi serabut-
serabut protein kental tapi transparan. Bila lensa itu dalam keadaan berelaksasi tanpa ketegangan
pada kapsulanya, ia mengambil suatu bentuk sferis, yang sama sekali disebabkan elastisitas
kapsul lensa. Ligamentum ini terus ditegangkan oleh tarikan elastic dari pelekatan mereka ke
koroid, dan ketegangan pada ligament tersebut menyebabkan lensa itu tetap relatif pipih dalam
keadaan mata yang beristirahat normal. Pada insersi ligament di dalam koroid ada muskulus
siralis yang mempunyai dua set serabut otot polos, serabut meridional dan serabut sirkular. Jadi
kontraksi kedua set serabut otot polos di dalam muskulus silaris merelaksasikan ligament pada
kapsul lensa, dan lensa tersebut mengambil suatu bentuk lebih sferis, seperti bentuk sebuah
balon, karena elastisitas kapsulnya. Bila muskulus siliaris sama sekali berelaksasi, kekuatan
dioptri lensa menjadi paling lemah. Sebaliknya, bila muskulus siliaris berkontraksi sekuat
mungkin, kekuatan dioptri lensa itu menjadi maksimum.
2. Pengaturan Akomodasi Oleh Saraf Otonom
Muskulus siliaris hampir seluruhnya oleh susunan saraf parasimpatis. Rangsangan serabut
parasimpatis ke mata mengkontraksikan muskulus siliaris, yang kemudian merelaksasikan
ligament lensa yang kemudian merelaksasikan ligament lensa dan meningkatkan daya biasnya,
dengan demikian daya bias mata dapat memfokuskan benda yang lebih dekat padanya dari pada
mata dengan daya bias lebih kecil. Sebagai akibatnya, ketika suatu benda jatuh bergerak kearah
mata, jumlah impuls parasimpatis yang tiba pada muskulus siliaris harus di tingkatkan secara
progresif agar mata dapat tetap mempertahankan benda tersebut dalam fokus.
2.6 REFRAKSI
Refraksi (atau pembiasan) dalam optika geometris didefinisikan sebagai perubahan arah
rambat partikel cahaya akibat terjadinya percepatan.
Pada optika era optik geometris, refraksi cahaya yang dijabarkan dengan Hukum
Snellius, terjadi bersamaan dengan refleksi gelombang cahaya tersebut, seperti yang dijelaskan
oleh persamaan Fresnel pada masa transisi menuju era optik fisis. Tumbukan antara gelombang
cahaya dengan antarmuka dua medium menyebabkan kecepatan fasa gelombang cahaya berubah.
Panjang gelombang akan bertambah atau berkurang dengan frekuensi yang sama, karena sifat
gelombang cahaya yang transversal (bukan longitudinal). Pengetahuan ini yang membawa
kepada penemuan lensa dan refracting telescope. Refraksi di era optik fisis dijabarkan sebagai
fenomena perubahan arah rambat gelombang yang tidak saja tergantung pada perubahan
kecepatan, tetapi juga terjadi karena faktor-faktor lain yang disebut difraksi dan dispersi.
1. Refraksi Ganda
Refraksi ganda atau birefringence atau double refraction adalah dekomposisi sinar cahaya
menjadi dua sinar cahaya yang disebut ordinary ray dan extraordinary ray.
Refraksi ganda terjadi pada saat gelombang cahaya melalui medium material anisotropik seperti
kristal kalsit atau Boron nitrat. Jika material tersebut mempunyai sumbu optis atau sumbu
anisotropik tunggal, maka pembiasan yang terjadi disebut uniaxial birefringence dengan 2 buah
indeks bias material anisotropik, masing-masing untuk 2 buah arah polarisasi dengan intensitas
menurut persamaan :
Di mana no dan ne adalah indeks bias untuk polarisasi tegak lurus ordinary ray dan
polarisasi paralel extraordinary ray terhadap sumbu anisotropik. Refraksi ganda juga dapat
terjadi dengan sumbu anisotropik ganda yang disebut biaxial birefringence atau trirefringence,
seperti yang terjadi pada pembiasan sinar cahaya pada material anisotropik layaknya kristal atau
berlian. Untuk material semacam ini, tensor indeks bias n, secara umum memiliki tiga
eigenvalues yang berbeda, yaitu na, nß and n?.
2. Refraksi Gradien
Refraksi gradien adalah refraksi yang terjadi pada medium dengan indeks bias gradien.
Pada umumnya, indeks bias gradien terjadi karena peningkatan kepadatan medium yang
menyebabkan peningkatan indeks bias secara tidak linear, seperti pada kaca, sehingga cahaya
yang merambat melaluinya dapat mempunyai jarak tempuh yang melingkar dan terfokus.
Indeks bias gradien juga terjadi apabila cahaya yang merambat melalui medium dengan indeks
bias konstan, mempunyai intensitas yang sangat tinggi akibat kuatnya medan listrik, seperti pada
sinar laser, sehingga menyebabkan indeks bias medium bervariasi sepanjang jarak tempuh sinar
tersebut. Jika indeks bias berbanding kuadrat dengan medan listrik/berbanding linear dengan
intensitas, akan terjadi fenomena self-focusing dan self-phase modulation yang disebut efek optis
Kerr. Fenomena refraksi gradien dengan indeks bias berbanding linear dengan medan listrik
(yang terjadi pada medium yang tidak mempunyai inversion symmetry) disebut efek Pockels.
3. Refraksi Negatif
Refraksi negatif adalah refraksi yang terjadi seolah-olah sinar cahaya insiden dipantulkan oleh
sumbu normal antarmuka dua medium pada sudut refraksi yang secara umum tunduk pada
hukum Snellius, namun bernilai negatif.
Refraksi negatif terjadi pada pembiasan antarmuka antara medium yang mempunyai indeks
bias positif dengan medium material meta yang mempunyai indeks bias negatif oleh desain
koefisien permitivitas medan listrik dan permeabilitas medan magnet tertentu menurut
persamaan:
Untuk kebanyakan material, besaran permeabilitas μ sangat dekat dengan nilai 1 pada
frekuensi optis, sehingga nilai n disederhanakan dengan pendekatan permitivitas. Menurut
persamaan ini, maka indeks bias dapat bernilai negatif, misalnya seperti pada sinar x.
4. Kesalahan Refraksi
Emetropia mata diangap normal atau atau emetrop, jika bila muskulus siliaris sama sekali
berelaksasi, berkas cahaya sejajar dari benda jatuh berada dalam focus tajam pada retina.
Ini berarti bahwa mata emetrop dapat dengan muskulus siliaris yang sama sekali
berelaksasi, melihat semua benda jatuh dengan jelas, tetapi untuk memfokuskan benda-benda
pada jarak dekat, ia harus mengkontraksikan muskulus siliarisnya dan dengan demikian
demikian mengadakan berbagai derajat akomodasi.
Kesalahan refraksi adalah penurunan ketajaman penglihatan yang dapat dikoreksi dengan
kaca mata. Ketajaman penglihatan dikatakan normal apabila mata tanpa akomodasi dapat dengan
jelas melihat gambar/ tulisan pada jarak 6 meter dengan sudut pandanng 5º (sudut visualis).
Macam-macam kesalahan Refraksi
1. RABUN JAUH (MIOPI) yaitu mata tidak dapat melihat benda-benda jauh dengan jelas,
disebut juga mata perpenglihatan dekat (terang dekat/mata dekat). Penyebab terbiasa melihat
sangat dekat sehingga lensa mata terbiasa tebal. Miopi sering dialami oleh tukang arloji, penjahit,
orang yang suka baca buku (kutu buku) dan lain-lain. Untuk mata normal (emetropi) melihat
benda jauh dengan akomodasi yang sesuai, sehingga bayangan jatuh tepat pada retina. Mata
miopi melihat benda jauh bayangan jatuh di depan retina, karena lensa mata terbiasa tebal. Mata
miopi ditolong dengan kacamata berlensa cekung (negatif).
2. RABUN DEKAT (HIPERMETROPI) tidak dapat melihat jelas benda dekat, disebut juga mata
perpenglihatan jauh (terang jauh/mata jauh). Rabun dekat mempunyai titik dekat yang lebih jauh
daripada jarak baca normal. Penyebab terbiasa melihat sangat jauh sehingga lensa mata terbiasa
pipih. Rabun dekat sering dialami oleh penerbang (pilot), pelaut, sopir dan lain-lain. Rabun jauh
ditolong dengan kacamata berlensa cembung (positif).
3. ASTIGMATISME (MATA SILINDRIS) disebabkan karena kornea mata tidak berbentuk
sferik (irisan bola), melainkan lebih melengkung pada satu bidang dari pada bidang lainnya.
Akibatnya benda yang berupa titik difokuskan sebagai garis. Mata astigmatisma juga
memfokuskan sinar-sinar pada bidang vertikal lebih pendek dari sinar-sinar pada bidang
horisontal. Astigmatisma ditolong / dibantu dengan kacamata silindris.
4. MATA TUA (PRESBIOPI) adalah keadaan dimana mata tidak dapat melihat dengan jelas
benda-benda yang sangat jauh dan benda-benda pada jarak baca normal, disebabkan daya
akomodasi telah berkurang akibat lanjut usia (tua). Pada mata tua titik dekat dan titik jauh
keduanya telah bergeser. Mata tua diatasi atau ditolong dengan menggunakan kacamata berlensa
rangkap (cembung dan cekung). Pada kacamata dengan lensa rangkap, lensa negatif bekerja
seperti lensa pada kaca mata miopi, sedangkan lensa positif bekerja seperti halnya pada kacamata
hipermetropi.
2.7 PENGERTIAN PANAS (KALOR)
Kalor adalah jumlah energi yang dipindahkan dari suatu benda ke benda lain akibat
perbedaan suhu antara keduanya. Pengertian ini mengandung 2 komponen dasar dari kalor yaitu
adanya perpindahan energi termal dan harus ada perbedaan suhu. Bila dua benda memiliki suhu
yang sama maka tak mungkin terjadi perpindahan energi termal (kalor) diantara keduanya.
Satuan kalor adalah Joule dan Kalori (Kkal), 1 kal = 4,2 joule.
Q = m.c.∆T, dimana Q: kalor, m: massa, c: kapasitas kalor, T : beda suhu.
Kapasitas kalor adalah jumlah energi kalor yang dibutuhkan untuk menaikan suhu suatu
zat sebanyak 1 C atau 1 K. Kapasitas kalor menunjukan konduktansi panas sebuah benda yang
dipengaruhi oleh kerapatan molekul penyusun benda tersebut. Sedangkan istilah Kapasitas kalor
spesifik (c) suatu zat adalah kapasitas kalor per satuan massa.
Contoh : c air & es = 1 dan 0,5 kal/ gr C
Perpindahan energi termal (kalor) terjadi melalui bebrapa mekanisme, antara lain:
a. Konveksi : transfer energi memakai media zat alir (fluida) gas maupun cair, contoh :
darah & udara respirasi. Infeksi tertentu akan menghasilkan pirogen yang mempengaruhi
thermostat di hipothalamus. Suhu inti tubuh naik dan tubuh berupaya untuk memindahkan panas
keluar melalui aliran darah dan udara respirasi, sehingga terjadilah demam.
Contoh : ketika tiupan angin, udara dingin yang dibawa oleh angin membuat suhu tubuh kita
juga semakin dingin
b. Konduksi : memakai media padat, harus ada kontak antar molekul, contoh : transfer
melalui kulit dan otot. Contoh : Tindakan mengkompres adalah upaya untuk menurunkan demam
melalui konduksi. Bahan yang digunakan untuk mengkompres harus lebih dingin dari suhu
tubuh.
c. Radiasi : memanfaatkan media gelombang elektromagnet dalam mentransfer energi
termal. Setiap benda di dalam sebuah ruangan memancarkan radiasi, termasuk tubuh manusia.
Contoh : Transfer kalor melalui radiasi dapat diamati saat bermain api unggun atau siang hari
saat matahari bersinar terang.
d. Evaporasi : adalah perubahan air menjadi uap, di saat inilah terjadi pelepasan kalor..
Evaporasi sangat bergantung kelembapan udara; semakin lembap udara, semakin tinggi
kandungan air maka semakin sulit evaporasi terjadi. Contoh : Tubuh yang berkeringat tidak
mengalami penurunan suhu sebelum keringat tersebut kering.
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Berdasarkan pembahasan di atas maka dapat di simpulkan yaitu :
1. Bunyi atau suara adalah kompresi mekanikal atau gelombang longitudinal yang merambat
melalui medium.
2. Cahaya adalah suatu bentuk radiasi electromagnet yang dapat dideteksi mata manusia.
3. Visus adalah ketajaman atau kejernihan penglihatan, sebuah bentuk yang khusus di mana
tergantung dari ketajaman fokus retina dalam bola mata dan sensitifitas dari interpretasi di otak.
4. Daya akomodasi adalah kemampuan mata untuk mencembungkan atau memipihkan lensa
mata. Pada proses melihat, lensa mata akan cembung jika melihat benda yang dekat dan akan
memipih jika melihat benda yang jauh.
5. Refraksi (atau pembiasan) dalam optika geometris didefinisikan sebagai perubahan arah
rambat partikel cahaya akibat terjadinya percepatan.
6. Kalor adalah jumlah energi yang dipindahkan dari suatu benda ke benda lain akibat perbedaan
suhu antara keduanya.
DAFTAR PUSTAKA
- Marwah Titi. ( 2012). Peristiwa Fisika dalam Tubuh yang Terkait dengan Suhu Panas
dan Energi Internal. Di akses pada tanggal 10 Februari 2014dari:
http://svasta622.student.esaunggul.ac.id/2012/12/23/peristiwa-fisika-dalam-tubuh-yang-
terkait-dengan-suhu-panas-dan-energi-internal
- Nursingbegin.com (2009). Regulasi Suhu Tubuh. Diakses pada tanggal 10 Februari 2014.
Diambil dari http://nursingbegin.com/regulasi-suhu-tubuh/
- Syaifuddin. (2009) Fisiologi Tubuh Manusia untuk Mahasiswa Keperawatan.(2).
Salemba Medika : Jakarta.
- http://swann-like.blogspot.com/2012/05/macam-macam-cacat-mata.html diakses pada
tanggal 11 februari 2014
- http://crayonpedia.org/mw/2009 Sifat-Sifat Cahaya diakses pada tanggal 11 februari 2014- http://pustakafisika.wordpress.com/2011/09/14/apa-itu-bunyi diakses pada tanggal 11
februari 2014