BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Fisika adalah ilmu yang mempelajari gejala alam dengan mengumpulkan dan

mencari hubungan di antaranya untuk memperoleh manfaat.Pemahaman Fisika

ditujukan kepada kemampuan mahasiswa untuk memahami hukum-hukum Fisika.

Penerapan Fisika dalam kehidupan sehari-hari , penerapan fisika dalam teknologi,

pengembangan Fisika dan pengembangan kemampuan diri dalam bidang keahlian

khusus.

Suatu perubahan mekanik terhadap zat gas, zat cair atau zat padat yang

merambat ke depan dengan kecepatan tertentu sering menimbulkan gelombang

bunyi. Gelombang bunyi ini merupakan vibrasi getaran dari molekul zat dan saling

beradu satu sama lain namun demikian zat tersebut terkoordinasi menghasilkan

gelombang. Gelombang bunyi dapat menjalar secara transversal atau longitudinal.

Bunyi berhubungan dengan indra pendengaran yaitu fisiologi telinga. Telinga

berfungsi secara efisien untuk mengubah energi getaran dari gelombang menjadi

sinyal listrik yang dibawa ke otak melalui syaraf. Telinga manusia merupakan

detektor bunyi yang sangat sensitif.

Termodinamika (bahasa Yunani: thermos = ‘panas’ and dynamic =

‘perubahan’) adalah fisika energi , panas, kerja, entropi dan kespontanan proses.

Termodinamika berhubungan dekat dengan mekanika statistik di mana banyak

hubungan termodinamika berasal. Pada sistem di mana terjadi proses perubahan

wujud atau pertukaran energi, termodinamika klasik tidak berhubungan dengan

kinetika reaksi (kecepatan suatu proses reaksi berlangsung).

Cahaya adalah salah satu bentuk gelombang. Cahaya dapat merambat di

ruang hampa udara karena termasuk jenis gelombang elektromagnetik.

Jadi, cahaya adalah gelombang elektromagnetik yang dapat merambat walaupun di

ruang hampa sekalipun. Jika cahaya mengenai suatu benda, seperti halnya

gelombang mekanik, cahaya tersebut dapat dipantulkan dan dibiaskan. 

1

B. RUMUSAN MASALAH

1. Apa saja pengertian/definisi dari panas, bunyi dan cahaya menurut para ahli ?

2. Apa saja hubungan antara panas, bunyi dan cahaya dengan fisika ?

3. Apa saja hubungan antara panas, bunyi dan cahaya dengan keperawatan ?

C. TUJUAN

1. Memahami pangertian/definisi dari panas, bunyi dan cahaya menurut para ahli.

2. Memahami hubungan antara panas, bunyi dan cahaya dengan fisika.

3. Memahami hubungan antara panas, bunyi dan cahaya dengan keperawatan.

2

BAB II

PEMBAHASAN

A. DEFINISI MENURUT PARA AHLI

1. Definisi Panas

1) Teori panas Joseph Black (1728-1799)

Kalor yang diterima sama dengan kalor yang dilepas (Azas/asas) Black.

Penemunya adalah Joseph Black (1728–1799). Black adalah seorang

kimiawan Skotlandia yang merupakan salah satu pendiri kimia panas.ia lahir

16 April 1728. Ia menemukan bahwa ketika es mencair, suhu tidak berubah

mengarah pada gagasan tertentu atau panas laten. Ia juga meneliti dioksida

karbon atau udara tetap apa yang disebut. Penelitian ini menyebabkan

penemuan bikarbonat.

2) Teori Kalor Benyamin Thompson(1753-1814)

Menyatakan bahwa Kalor dapat terjadi akibat adanya suatu gesekan.

Penemunya adalah Benyamin Thompson (1753 – 1814) dari Amerika Serikat.

Thompson melakukan eksperimen pada sifat panas.Rumford menyimpulkan

bahwa panas tidak boleh lebih lama dari getaran antara partikel tubuh..

Suatu zat tidak bisa massal atau tak terbatas.

3) Kalor adalah salah satu bentuk energi

Ditemukan oleh Robert Mayer (1814–1878) Mayer sama sekali mengabaikan

prinsip fundamental grand ditetapkan oleh Siklus Carnot bahwa tidak ada

yang dapat disimpulkan mengenai hubungan antara panas dan kerja dari

eksperimen di mana bahan kerja yang tersisapada akhir operasi dalam

keadaan fisik yang berbeda dari yang di mana ia berada di dimulai. Mayer

juga telah menemu fakta bahwa panas terdiri dari (energi) gerak, masalah

diselesaikan di akhir abad ke-18 oleh Count Rumford dan Humphry Davy.

4) Kesetaraan antara satuan kalor dan satuan energi disebut kalor mekanik.

Digagas oleh James Prescott (1818–1889) Anak Jerry Joule (1784-1858),

seorang pembuat bir kaya, James Prescott Joule lahir dirumah berdampingan

dengan Brewery Joule di New Bailey Street, Salford 24 Desember 1818. Pada

1843 ia menerbitkan hasil percobaan menunjukkan bahwa pemanasan efek

3

yang telah diukur pada tahun 1841 adalah karena generasi panas dalam

konduktor dan tidak mengalihkan dari bagian lain peralatan. Hal ini

merupakan tantangan langsung kepada teori kalori yang berpendapat bahwa

panas tidak bisa diciptakan atau dihancurkan.

5) Dari semua pengertian menurut para ahli, dapat disimpulkan bahwa Panas

adalah energy yang berpindah akibat perbedaan suhu. Panas bergerak dari

daerah bersuhu tinggi ke daerah bersuhu rendah. Setiap benda memiliki

energy dalam yang berhubungan dengan gerak acak dari atom-atom atau

molekul penyusunnya. Energy dalam ini directly proporsional terhadap suhu

benda. Ketika dua benda dengan suhu berbeda, mereka akan bertukar energy

internal sampai suhu kedua benda tersebut seimbang. Jumlah energy yang

disalurkan adalah jumlah energy yang bertukar. Kesalahan umum untuk

menyamakn panas dan energy internal.

2. Definisi Bunyi

1) Menurut Arwin Lim, Definisi bioakustik adalah Suatu perubahan mekanik

terhadap zat gas, zat cair atau zat padat sering menimbulkan gelombang

bunyi. Gelombang bunyi ini merupakan vibrasi getaran dari molekul zat dan

saling beradu satu sama lain namun demikian zat tersebut terkoordinasi

menghasilkan gelombang serta mentransmisikan energi bahkan tidak pernah

terjadi pemindahan partikel.

2) Menurut Alifis Corner, Membahas bio-akustik berarti berusaha mengurai

keterkaitan antara bunyi – gelombang bunyi, getaran dan sumber bunyi

dengan kesehatan.

3) Menurut Dr. J. F. Gabriel, Bioakustik berasal dari kata bio dan akustika, bio

artinya hidup atau hayat dan akustika berarti kajian getaran dan bunyi.

Sedangkan menurut istilah akustika berarti bagian pisis pendengaran yang

tercakup dalam suatu bidang. Bioakustik adalah suatu perubahan mekanik

terhadap zat gas, zat cair atau zat padat yang sering menimbulkan gelombang

bunyi. Gelombang bunyi ini merupakan vibrasi atau getaran molekul –

molekul dan saling beradu satu sama lain namun demikian zat tersebut

terkoordinasi menghasilkan gelombang, jadi Bioakustik yaitu ilmu yang

4

mempelajari tentang proses penerimaan pendengaran yang timbul oleh

mahluk hidup.

4) Menurut Mashuri Kaseng, definisi Bioakustik adalah ilmu yang mempelajari

tentang suara yang diproduksi oleh binatang, manusia maupun benda

lainnya. Didalam materi bioakustik ini terdapat adanya getaran, gelombang,

dan bunyi.

5) Menurut Douglas Giancoli Gelombang didefinisikan sebagai

gangguan/usikan yang merambat. Berdasarkan medium perambatan

gelombang gelombang dibedakan mejadi : Gelombang mekanik, dimana

dalam perambatan gelombangnya memerlukan medium, yang disebut sebagai

medium mekanik. Contoh: gelombang tali, air, bunyi. Gelombang

elektromagnetik, dimana gelombang merambat tanpa memerlukan medium.

Contoh: gelombang mikro, gelombang radio, inframerah, cahaya tampak

(visible light), ultraungu, sinar x, sinar g.

3. Definisi Cahaya

1) Teori Emisi oleh Sir Isaac Newton (1642-1722)

Menurut teori emisi Newton, bahwa dari sumber cahaya dipancarkan

partikel-partikel yang sangat kecil dan ringan ke segala arah dengan

kecepatan yang sama besar. Bila mengenai mata, maka kita mendapat kesan

melihat sumber cahaya tersebut.

2) Teori Gelombang oleh Christian Huygens (1629-1665)

Menurut teori Huygens yang menyatakan bahwa cahaya merupakan

gelombang, karena sifat-sifat cahaya mirip dengan sifat-sifat gelombang

bunyi. Perbedaan antara gelombang cahaya dan gelombang bunyi terletak

pada panjang gelombang dan frekuensinya. 

3) Percobaan Thomas Young (1773-1829) dan Agustin Fresnell (1788-1827)

Young dan Fresnell menyatakan bahwa cahaya dapat melentur dan

berinterferensi. Peristiwa ini tidak dapat diterangkan oleh teori Emisi

Newton.

5

4) Percobaan Jean Beon Foucault (1819-1868)

Foucault mendapatkan bahwa cepat rambat cahaya dalam zat cair lebih kecil

dibandingkan cepat rambat cahaya di udara. Hal ini bertentangan dengan

teori Emisi Newton.

5) Percobaan Max Karl Ludwig Planck (1858-1947)

Dengan teori dan percobaan radiasi, Max Planck berkesimpulan bahwa

cahaya adalah paket-paket kecil yang disebut kuanta. Teori ini disebut teori

kuantum cahaya. Kuantum energi cahaya disebut foton.

6) Maxwell menyatakan bahwa sesungguhnya cahaya merupakan gelombang

elektromagnetik karena kecepatan gelombang elektromagnetik sama dengan

kecepatan cahaya, yaitu sebesar 3×108 m/s. Gelombang elektromagnetik

tercipta dari perpaduan antara kuat medan listrik dan kuat medan magnet

yang saling tegak lurus. Gelombang elektromagnetik juga termasuk

gelombang transversal, yang ditunjukkan dengan peristiwa polarisasi. 

7) Berdasarkan penelitian-penelitian lebih lanjut, cahaya merupakan suatu

gelombang elektromagnetik yang dalam kondisi tertentu dapat berkelakuan

seperti suatu partikel. Sebagai sebuah gelombang, cahaya dapat dipantulkan

dan dibiaskan, serta mengalami polarisasi dan interferensi.

8) Kesimpulannya, Cahaya adalah salah satu bentuk gelombang. Cahaya dapat

merambat di ruang hampa udara karena termasuk jenis gelombang

elektromagnetik. Jadi, cahaya adalah gelombang elektromagnetik yang dapat

merambat walaupun di ruang hampa sekalipun. Jika cahaya mengenai suatu

benda, seperti halnya gelombang mekanik, cahaya tersebut dapat dipantulkan

dan dibiaskan. 

B. HUBUNGAN DENGAN FISIKA

1. Hubungan Panas Dengan Fisika

Fisika adalah ilmu yang mempelajari gejala alam dengan mengumpulkan dan

mencari hubungan di antaranya untuk memperoleh manfaat.Pemahaman Fisika

ditujukan kepada kemampuan mahasiswa untuk memahami hukum-hukum Fisika.

Penerapan Fisika dalam kehidupan sehari-hari, pengembangan Fisika dan

pengembangan kemampuan diri dalam bidang keahlian khusus.

6

Termodinamika (bahasa Yunani: thermos = ‘panas’ and dynamic =

‘perubahan’) adalah fisika energi , panas, kerja, entropi dan kespontanan proses.

Termodinamika berhubungan dekat dengan mekanika statistik di mana banyak

hubungan termodinamika berasal. Pada sistem di mana terjadi proses perubahan

wujud atau pertukaran energi, termodinamika klasik tidak berhubungan dengan

kinetika reaksi (kecepatan suatu proses reaksi berlangsung). Karena alasan ini,

penggunaan istilah “termodinamika” biasanya merujuk pada termodinamika

setimbang. Dengan hubungan ini, konsep utama dalam termodinamika adalah proses

kuasistatik, yang diidealkan, proses “super pelan”. Proses termodinamika

bergantung-waktu dipelajari dalam termodinamika tak-setimbang. Karena

termodinamika tidak berhubungan dengan konsep waktu, telah diusulkan bahwa

termodinamika setimbang seharusnya dinamakan termostatik.

Hukum termodinamika kebenarannya sangat umum, dan hukum-hukum ini

tidak bergantung kepada rincian dari interaksi atau sistem yang diteliti. Ini berarti

mereka dapat diterapkan ke sistem di mana seseorang tidak tahu apa pun kecuali

perimbangan transfer energi dan wujud di antara mereka dan lingkungan. Contohnya

termasuk perkiraan Einstein tentang emisi spontan dalam abad ke-20 dan riset

sekarang ini tentang termodinamika benda hitam.

Pada dasarnya, termodinamika adalah ilmu yang mempelajari tentang panas

sebagai energi yang mengalir. Oleh karena itu, sejarah berkembangnya ilmu

termodinamika berawal sejak manusia mulai “memikirkan” tentang panas. Orang

yang pertama kali melakukannya adalah Aristoteles (350 SM). Dia mengatakan

bahwa panas adalah bagian dari materi atau materi tersusun dari panas.

Teori Panas

a. Pengertian Kalor

Kalor adalah suatu bentuk energi yang diterima oleh suatu benda yang

menyebabkan benda tersebut berubah suhu atau wujud bentuknya. Kalor berbeda

dengan suhu, karena suhu adalah ukuran dalam satuan derajat panas. Kalor

merupakan suatu kuantitas atau jumlah panas baik yang diserap maupun

dilepaskan oleh suatu benda.

7

Dari sisi sejarah kalor merupakan asal kata caloric ditemukan oleh ahli

kimia perancis yang bernama Antonnie laurent lavoiser (1743 - 1794). Kalor

memiliki satuan Kalori (kal) dan Kilokalori (Kkal). 1 Kal sama dengan jumlah

panas yang dibutuhkan untuk memanaskan 1 gram air naik 1 derajat celcius.

b. Teori Kalor Dasar :

- Kalor yang diterima sama dengan kalor yang dilepas : Azas Black , Penemu

adalah Joseph Black (1720 - 1799) dari Inggris.

- Kalor dapat terjadi akibat adanya suatu gesekan . Penemunya adalah

Benyamin Thompson (1753 - 1814) dari Amerika Serikat

- Kalor adalah salah satu bentuk energi , Ditemukan oleh Robert Mayer (1814 -

1878)

- Kesetaraan antara satuan kalor dan satuan energi disebut kalor mekanik

digagas oleh James Prescott (1818 - 1889)

c. Aplikasi Kalor Dalam kehidupan Sehari-hari

- Termos

Termos berfungsi untuk menyimpan zat cair yang berada di dalamnya agar

tetap panas dalam jangka waktu tertentu. Termos dibuat untuk mencegah

perpindahan kalor secara konduksi, konveksi, maupun radiasi. Dinding

termos dibuat sedemikian rupa, untuk menghambat perpindahan kalor pada

termos, yaitu dengan cara: Permukaan tabung kaca bagian dalam dibuat

mengkilap dengan lapisan perak yang berfungsi mencegah perpindahan kalor

secara radiasi dan memantulkan radiasi kembali ke dalam termos, dinding

kaca sebagai konduktor yang jelek, tidak dapat memindahkan kalor secara

konduksi, dan ruang hampa di antara dua dinding kaca, untuk mencegah kalor

secara konduksi dan agar konveksi dengan udara luar tidak terjadi.

- Setrika

Setrika terbuat dari logam yang bersifat konduktor yang dapat

memindahkan kalor secara konduksi ke pakaian yang sedang diseterika.

Adapun, pegangan seterika terbuat dari bahan yang bersifat isolator.

8

- Panci Masak

Panci masak terbuat dari bahan konduktor yang bagian luarnya mengkilap.

Hal ini untuk mengurangi pancaran kalor. Adapun pegangan panci terbuat

dari bahan yang bersifat isolator untuk menahan panas.

Hukum-Hukum Dasar Termodinamika

Terdapat empat Hukum Dasar yang berlaku di dalam sistem termodinamika, yaitu:

a. Hukum Awal (Zeroth Law) Termodinamika

Hukum ini menyatakan bahwa dua sistem dalam keadaan setimbang dengan

sistem ketiga, maka ketiganya dalam saling setimbang satu dengan lainnya.

b. Hukum Pertama Termodinamika

Hukum ini terkait dengan kekekalan energi. Hukum ini menyatakan perubahan

energi dalam dari suatu sistem termodinamika tertutup sama dengan total dari

jumlah energi kalor yang disuplai ke dalam sistem dan kerja yang dilakukan

terhadap sistem.

c. Hukum kedua Termodinamika

Hukum kedua termodinamika terkait dengan entropi. Hukum ini menyatakan

bahwa total entropi dari suatu sistem termodinamika terisolasi cenderung untuk

meningkat seiring dengan meningkatnya waktu, mendekati nilai maksimumnya.

d. Hukum ketiga Termodinamika

Hukum ketiga termodinamika terkait dengan temperatur nol absolut. Hukum ini

menyatakan bahwa pada saat suatu sistem mencapai temperatur nol absolut,

semua proses akan berhenti dan entropi sistem akan mendekati nilai minimum.

Hukum ini juga menyatakan bahwa entropi benda berstruktur kristal sempurna

pada temperatur nol absolut bernilai nol

e. Aplikasi Hukum Termodinamika Dalam Kehidupan Sehari-hari

Aplikasi Hukum Termodinamika

Sistem termodinamika adalah bagian dari jagat raya yang diperhitungkan.

Sebuah batasan yang nyata atau imajinasi memisahkan sistem dengan jagat raya,

yang disebut lingkungan. Klasifikasi sistem termodinamika berdasarkan pada sifat

batas sistem-lingkungan dan perpindahan materi, kalor dan entropi antara sistem

dan lingkungan.

9

Ada tiga jenis sistem berdasarkan jenis pertukaran yang terjadi antara

sistem dan lingkungan:

1. Sistem Terisolasi: tak terjadi pertukaran panas, benda atau kerja dengan

lingkungan. Contoh dari sistem terisolasi adalah wadah terisolasi, seperti

tabung gas terisolasi.

2. Sistem Tertutup: terjadi pertukaran energi (panas dan kerja) tetapi tidak

terjadi pertukaran benda dengan lingkungan. Rumah hijau adalah contoh dari

sistem tertutup di mana terjadi pertukaran panas tetapi tidak terjadi pertukaran

kerja dengan lingkungan.

3. Sistem Terbuka: terjadi pertukaran energi (panas dan kerja) dan benda dengan

lingkungannya. Sebuah pembatas memperbolehkan pertukaran benda disebut

permeabel. Samudra merupakan contoh dari sistem terbuka.

Dalam kenyataan, sebuah sistem tidak dapat terisolasi sepenuhnya dari

lingkungan, karena pasti ada terjadi sedikit pencampuran, meskipun hanya

penerimaan sedikit penarikan gravitasi. Dalam analisis sistem terisolasi, energi

yang masuk ke sistem sama dengan energi yang keluar dari sistem. Terdapat

empat Hukum Dasar yang berlaku di dalam sistem termodinamika, yaitu:

1. Hukum Awal (Zeroth Law) Termodinamika

Hukum ini menyatakan bahwa dua sistem dalam keadaan setimbang

dengan sistem ketiga, maka ketiganya dalam saling setimbang satu dengan

lainnya.

2. Hukum Pertama Termodinamika

Hukum ini terkait dengan kekekalan energi. Hukum ini menyatakan

perubahan energi dalam dari suatu sistem termodinamika tertutup sama

dengan total dari jumlah energi kalor yang disuplai ke dalam sistem dan kerja

yang dilakukan terhadap sistem.

Hukum pertama termodinamika adalah suatu pernyataan mengenai

hukum universal dari kekekalan energi dan mengidentifikasikan perpindahan

panas sebagai suatu bentuk perpindahan energi. Pernyataan paling umum dari

hukum pertama termodinamika ini berbunyi: Kenaikan energi internal dari

suatu sistem termodinamika sebanding dengan jumlah energi panas yang

10

ditambahkan ke dalam sistem dikurangi dengan kerja yang dilakukan oleh

sistem terhadap lingkungannya.

Pondasi hukum ini pertama kali diletakkan oleh James Prescott Joule

yang melalui eksperimen-eksperimennya berhasil menyimpulkan bahwa

panas dan kerja saling dapat dikonversikan. Pernyataan eksplisit pertama

diberikan oleh Rudolf Clausius pada 1850: "Terdapat suatu fungsi keadaan E,

yang disebut 'energi', yang diferensialnya sama dengan jumlah kerja yang

dipertukarkan dengan lingkungannya pada suatu proses adiabatik."

Hukum kekekalan energi: Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat

dihancurkan/dihilangkan. Tetapi dapat ditransfer dengan berbagai cara.

Aplikasi: Mesin-mesin pembangkit energi dan pengguna energi. Semuanya

hanya mentransfer energi, tidak menciptakan dan menghilangkan.

3. Hukum Kedua Termodinamika

Hukum kedua termodinamika terkait dengan entropi. Hukum ini

menyatakan bahwa total entropi dari suatu sistem termodinamika terisolasi

cenderung untuk meningkat seiring dengan meningkatnya waktu, mendekati

nilai maksimumnya.

Hukum keseimbangan / kenaikan entropi: Panas tidak bisa mengalir

dari material yang dingin ke yang lebih panas secara spontan. Entropi adalah

tingkat keacakan energi. Jika satu ujung material panas, dan ujung satunya

dingin, dikatakan tidak acak, karena ada konsentrasi energi. Dikatakan

entropinya rendah. Setelah rata menjadi hangat, dikatakan entropinya naik.

Aplikasi: Kulkas harus mempunyai pembuang panas di belakangnya,

yang suhunya lebih tinggi dari udara sekitar. Karena jika tidak Panas dari isi

kulkas tidak bisa terbuang keluar. Formulasi Kelvin-Planck atau hukum

termodinamika kedua menyebutkan bahwa adalah tidak mungkin untuk

membuat sebuah mesin kalor yang bekerja dalam suatu siklus yang semata-

mata mengubah energi panas yang diperoleh dari suatu reservoir pada suhu

tertentu seluruhnya menjadi usaha mekanik. Hukum kedua termodinamika

mengatakan bahwa aliran kalor memiliki arah; dengan kata lain, tidak semua

proses di alam semesta adalah reversible (dapat dibalikkan arahnya). Sebagai

11

contoh jika seekor beruang kutub tertidur di atas salju, maka salju dibawah

tubuh nya akan mencair karena kalor dari tubuh beruang tersebut. Akan tetapi

beruang tersebut tidak dapat mengambil kalor dari salju tersebut untuk

menghangatkan tubuhnya. Dengan demikian, aliran energi kalor memiliki

arah, yaitu dari panas ke dingin. Satu aplikasi penting dari hukum kedua

adalah studi tentang mesin kalor. Mesin kalor adalah sebutan untuk alat yang

berfungsi mengubah energi panas menjadi energi mekanik.

Dalam mesin mobil misalnya, energi panas hasil pembakaran bahan

bakar diubah menjadi energi gerak mobil. Tetapi, dalam semua mesin kalor

kita ketahui bahwa pengubahan energi panas ke energi mekanik selalu

disertai pengeluaran gas buang, yang membawa sejumlah energi panas.

Dengan demikian, hanya sebagian energi panas hasil pembakaran bahan

bakar yang diubah ke energi mekanik. Contoh lain adalah dalam mesin

pembangkit tenaga listrik; batu bara atau bahan bakar lain dibakar dan energi

panas yang dihasilkan digunakan untuk mengubah wujud air ke uap. Uap ini

diarahkan ke sudu-sudu sebuah turbin, membuat sudu-sudu ini berputar.

Akhirnya energi mekanik putaran ini digunakan untuk menggerakkan

generator listrik.

4. Hukum Ketiga Termodinamika

Hukum ketiga termodinamika terkait dengan temperatur nol absolut.

Hukum ini menyatakan bahwa pada saat suatu sistem mencapai temperatur

nol absolut, semua proses akan berhenti dan entropi sistem akan mendekati

nilai minimum. Hukum ini juga menyatakan bahwa entropi benda berstruktur

kristal sempurna pada temperatur nol absolut bernilai nol.

Hukum suhu 0 Kelvin (-273,15 Celcius): Teori termodinamika

menyatakan bahwa panas (dan tekanan gas) terjadi karena gerakan kinetik

dalam skala molekular. Jika gerakan ini dihentikan, maka suhu material tsb

akan mencapai 0 derajat kelvin.

Aplikasi: Kebanyakan logam bisa menjadi superkonduktor pada suhu

sangat rendah, karena tidak banyak keacakan gerakan kinetik dalam skala

molekular yang menggangu aliran elektron.

12

2. Hubungan Bunyi Dengan Fisika

Suara/bunyi adalah bentuk fisik dari adanya gelombang bunyi atau energi

akustik. Bunyi merupakan bentuk tekanan gelombang dan terbentuk oleh vibrasi

yang menghasilkan zona-zona alternatif kompresi (molekul- molekul saling

merapat) dan rarefaksi (molekul-molekul saling menjauh). Gelombang bunyi

dapat dikarateristik berdasarkan amplitudonya (pengukuran intensitas atau

besarnya bunyi) dan frekuensi (f) atau panjang gelombang (λ, lambda), yang

berhubungan dengan laju (c). Panjang gelombang energi akustik di laut sendiri

berkisar antara 50 m dan 1 mm(Supangat, Agus dan Susanna,2003).

Gelombang ini termasuk gelombang mekanik yaitu memerlukan media

perambatannya baik zat padat, cair ataupun gas. Jika dibandingkan dengan cepat

rambat udara, di laut kecepatan rambatnya lebih cepat sebanyak 4 x lipat

dibandingkan dengan cepat rambat di udara. Hal ini diakibatkan oleh partikel air

laut yang lebih rapat dibandingkan dengan udara yang renggang. Sedangkan di

darat cepat rambatnya paling cepat karena kerapatannya yang paling tinggi

diantara media lainnya (Nugroho,Andry. 2011).

Gelombang bunyi lebih besar (frekuensi rendah) dibandingkan gelombang

cahaya yang berarti resolusinya kurang; yaitu objek yang kecil yang dapat

dibedakan (kira-kira tiga panjang gelombang) terlihat sangat besar. Frekuensi

dan panjang gelombang secara terbalik saling proporsional dimana semakin

tinggi frekuensi, semakin pendek gelombang dan sebaliknya. Untuk resolusi

maksimum dengan sistem akustik bawah air, frekuensi tertinggi yang

memungkinkan digunakan. Tetapi atenuasi tergantung pada frekuensi. Atenuasi

paling tinggi pada frekuensi tinggi (gelombang pendek) dan rendah pada

frekuensi rendah (gelombang panjang) (Nugroho,Andry. 2011).

Bagi hewan laut, bunyi merupakan hal yang sangat penting karena bunyi

sangat baik perambatannya di air maka dapat digunakan untuk melacak objek

tertentu dan transmisi informasi. Dengan mendengar bunyi hewan air dapat

mencari mangsa ataupun berkomunikasi dengan hewan sejenisnya seperti paus.

Selain itu adanya bunyi membuat kita dapat mengukur kedalaman serta

13

pemetaan dasar laut, berkomunikasi dengan ikan dan mengetahui letak ikan.

Adapun aplikasi bunyi di lautan dibagi menjadi 2 katagori utama yaitu :

1. System akustik pasif

2. System akustik aktif yang terbagi lagi menjadi

a. SONAR (Sound Navigation And Ranging)

Berupa sinyal akustik yang diemisikan dan refleksi yang diterima dari

objek dalam air (seperti ikan atau kapal selam) atau dari dasar laut.

Digunakan sebagai dasar teknik echo-sounding untuk menentukan

kedalaman dan pemetaan dasar laut bertambah maju dengan

berkembangnya peralatan sonar seperti Sea Beam dan Hydrosweep yang

merupakan sistem echo-sounding multi-beam.

b. Telemetri dan Tracking

Lokasi dapat dikenali dan objek dilacak di laut jika dilengkapi dengan

peralatan transmisi akustik. Ini adalah dasar teknologi Sofar (SOund

Fixing And Ranging), digunakan secara meluas untuk tujuan militer seperti

mencari lokasi kapal selam, pesawat terbang yang rusak dan kapal laut

yang tenggelam.

c. Pengukur arus

Bunyi dapat digunakan untuk mengukur kecepatan arus dengan

mengeksploitasi Doppler effect dimana frekuensi bunyi yang diukur

dipengaruhi oleh gerakan relatif antara sumber akustik dan titik

pengukuran. profil akustik arus Doppler (ADCPs) digunakan untuk

pengukuran kecepatan arus terhadap kedalaman yang kontinu dimana

kapal dalam keadaan bergerak (Nugroho,Andry. 2011).

Gambar 3. Contoh dari SONAR

14

Untuk menggunakan alat-alat diatas kita perlu mengetahui dengan pasti

gelombang suara yang aman digunakan di dalam laut. Beberapa para biologi laut

menyatakan bahwa volume tinggi (190 desibel) frekuensi rendah (60-90 Hz)

bunyi dapat membahayakan ikan paus dan mamalia laut lainnya yang tergantung

pada bunyi untuk komunikasi jarak jauh (Supangat, Agus dan Susanna,2003).

Dengan demikian kita dapat melaksanakan penelitian tanpa menganggu sensor

mamalia laut.

3. Hubungan Cahaya Dengan Fisika

Kecepatan dari sebuah cahaya akan berubah ketika berpindah dari sebuah

medium ke medium yang lain. Dan perubahan kecepatan cahaya disebut indeks

refraksi. Cahaya dapat dideskripsikan menjadi gelombang dan partikel. Sebagai

gelombang, cahaya menghasilkan interferensi dan difraksi. Sebagai partikel,

cahaya dapat diabsorbsikan oleh sebuah molekul tunggal.

Fotometri dan satuan

Fotometri ialah ilmu yang membicarakan tentang pengukuran kwantitas cahaya.

ada beberapa kwantitas cahaya yaitu:

- Kuat Cahaya / Intensitas Cahaya (I)

Jumlah arus cahaya yang dipancarkan dari sumber cahaya tiap satuan sudut

ruang. Satu lilin internasional (Cd = kandela) ialah kuat cahaya yang

memberikan cahaya sebanyak 1/20 x banyaknya cahaya yg dipancarkan oleh

1 cm2 platina pada titik lebur

- Arus Cahaya / Fluks Cahaya (F)

Banyaknya tenaga cahaya yg dipancarkan dari sumber cahaya tiap satuan

waktu. Satuan arus cahaya adalah Lumen (Lm) yg didefinisikan; 1 Lm = arus

cahaya yg dipancarkan dari sumber sekuat 1 kandela dalam 1 stredial

- Kuat Penerangan (E)

Jumlah arus cahaya tiap satuan luas. Satuan penerangan Luks yg didefinisikan

1 Luks sebagai kuat penerangan bidang yg tiap 1 m2 bidang menerima arus 1

Lm, dengan rumus; E = F/A

Ket: F = arus cahaya dalam lumen

A = luas bidang dalam m2

15

E = kuat penerangan dalam Luks

- Terang Cahaya

Besar kuat cahaya tiap cm2 dari luas permukaan sumber cahaya yg terlihat.

Dengan rumus; e = I/A

Ket: e = terang cahaya dalam satuan lilin/cm2 (stilb)

I = kuat cahaya dalam lilin (candela)

A = luas permukaan sumber cahaya

C. HUBUNGAN DENGAN KEPERAWATAN

1. Hubungan Panas Dengan Keperawatan

Penggunaan Energi Panas dalam bidang kesehatan :

Energi di bidang kesehatan digunakan untuk :

- Diagnostik (menemukan penyakit lebih awal)

- Terapi (memberi pengobatan)

Alat bantu untuk diagnostik dan terapi menggunakan energi dalam bentuk :

- Panas

- Radiasi

- Listrik

- Bunyi, dan lain-lain

Sifat energi yang digunakan untuk pengobatan :

- Sifat mematikan

- Sifat menghambat pertumbuhan

- Sifat mengubah sifat genetika

- Sifat memberikan panas

Penggunaan Energi Panas Untuk Diagnostik

Termografi

Termografi = alat diagnostik yang menggunakan energi panas (mendeteksi

temperatur permukaan kulit) ---> memberikan gambaran termogram

Ada 2 jenis :

- Termografi dalam keseimbangan panas

- Termografi dengan fotokonduktivitas infra merah

16

Kulit ---> radiator infra merah yang efisien. Suhu di permukaan kulit

dipengaruhi proses yang menimbulkan panas di jaringan bawah kulit :

peradangan, gangguan sirkulasi darah, tumor aktif.

Termografi dengan prinsip keseimbangan panas

· Dibuat dari lempeng tipis nitrat sellulosa dan dilapisi dengan minyak tipis

pengabsorbsi panas.

· Permukaan kulit yang telah mencapai keseimbangan panas --->warna pada

suhu tertentu.

· Pada kulit normal --->hijau, bila suhu  ---> terjadi perubahan warna film

sellulosa dari coklat menjadi kemerah-merah.

Termografi dengan prinsip fotokonduktivitas

a. Dengan menggunakan kamera infra merah, panas yang dipancarkan kulit

berupa radiasi infra merah oleh susunan optis dijatuhkan ke detektor infra

merah menjadi diskontinu.

b. Oleh transduser infra merah diubah menjadi pulsa listrik kemudian diperkuat

dengan amplifier kemudian ditampilkan gambar di layar Cathode Ray

Tube (CRT).

c. Untuk mendapatkan hanya berkas infra merah saja pada transduser dipakai

filter transparan yang hanya melewatkan radiasi infra merah.

Ada beberapa hal yang harus diperhatikan sebelum melakukan termografi :

- Pakaian penderita harus dilepas sebelum termografi dilakukan

- Penderita sebelumnya ditempatkan pada ruangan dengan suhu 21oC selama

15 menit. Tujuannya untuk adaptasi sebelum termografi dilakukan sehingga

hasil termogram kontras

Gambaran termografi fotokonduktivitas infra merah

a. Gambaran termogram permukaan tubuh dalam keadaan normal adalah

simetris bagian kiri dan kanan.

b. Gambaran termogram dapat berwarna hitam putih :

- Daerah panas gambarnya putih

- Daerah dingin gambarnya hitam

17

c. Termogram berwarna disertai dengan batang penunjuk suhu (temperature

reference bar) terdapat pada bagian bawah layar CRT.

- Batang penunjuk warna dingin : ungu pucat, hijau, biru muda

- Batang penunjuk warna panas : merah, coklat, kuning, putih

d. Warna biru pada 30oC dianggap temperatur normal maksimum sebagai

petunjuk kalibrasi pada suhu lingkungan 21oC.

Gambar rekaman termogram

Ungu

pucatHijau

Biru

mudaBiru Merah Coklat Kuning Putih

27oC 28oC 29oC 30oC 31oC 32oC 33oC 34oC

Hubungan gambaran rekaman dengan daerah pancaran panas dalam tubuh

1. Gambaran termogram yang menunjukkan pancaran panas lebih tinggi dari

sekitarnya (normal) membantu untuk diagnostik.

Contoh :

- Kanker payudara temperaturnya lebih tinggi dari jaringan sekitarnya

1oC.

- Kulit sekitar sendi yang menderita peradangan temperaturnya naik

sampai 5oC.

2. Gambaran termogram dapat menunjukkan lokasi daerah tubuh yang masih

mempunyai sirkulasi darah yang baik à penting untuk amputasi.

3. Dengan membuat termogram berurutan/berseri dapat dilihat kemajuan atau

kemunduran pengobatan.

Penggunaan energi panas untuk pengobatan

1. Energi panas bila mengenai salah satu bagian tubuh akan menaikan

temperatur daerah tersebut.

2. Efek panas tersebut dapat dilihat menurut :

a. Fisika ---> pemuaian ke segala arah

b. Kimia ---> kecepatan reaksi kimia akan meningkat karena reaksi oksidasi

meningkat pada kenaikan temperatur. Permeabilitas membran sel akan

18

meningkat sehingga terjadi peningkatan metabolisme jaringan ---> terjadi

peningkatan pertukaran antara zat kimia tubuh dan cairan tubuh.

c. Biologis ---> merupakan gabungan efek panas fisika dan kimia. Adanya

peningkatan sel darah putih, pelebaran pembuluh darah ---> sirkulasi

darah meningkat

3. Metode yang dipakai untuk transfer energi panas untuk pengobatan :

a. Konduksi

b. Radiasi

c. Elektromagnetis

d. Gelombang ultrasonik

Metode konduksi

Tergantung pada :

- Luas daerah kontak

- Perbedaan temperatur

- Lama melakukan kontak

- Material konduksi panas

Dapat berupa :

- Kantong air panas/botol berisi air panas ---> efisien untuk

pengobatan nyeri daerah perut

- Handuk panas ---> efisien untuk pengobatan sakit otot misalnya

kejang otot

- Mandi uap (Turkish Bath) ---> efisien untuk relaksasi otot untuk

penyegaran

- Lumpur panas (Muds Packs) ---> dapat mengkonduksi panas ke

dalam jaringan dan dapat mencegah kehilangan panas

- Wax Bath/Parafin Bath ---> efisien untuk transfer panas pada

tungkai bawah terutama pada orang tua.

- Electric pads ---> dengan cara melingkari kawat elemen panas

dengan dibungkus asbes.

Metode 1 – 6 dapat dilakukan terhadap pengobatan :

- Neuritis

19

- Sinusitis

- Contusio

- Low back pain

Metode radiasi

- Digunakan untuk pemanasan permukaan tubuh secara radiasi

(pemancaran) seperti pemanasan dengan sinar matahari atau nyala

api.

- Sumber radiasi

- Electric fire ada 2 tipe :

a. Old type fire 750 watt dengan range radiasi antara merah

mendekati infra merah dan panjang gelombang < 15.000 Ao.

b. Pencil bar type menggunakan reflector rectangular dan shape

like acoustic type.

- Infra merah.

a. Untuk mendapatkan infra merah digunakan lampu pijar 250 –

1.000 watt yang diberi filter merah.

b. Gelombang yang digunakan 8.000 – 40.000 nm (1 nm = 10-9)

c. Penetrasi energi/gelombang pada kulit + 3 mm

d. Metode radiasi dengan infra merah secara umum = metode

konduksi panas tapi lebih efektif karena penetrasinya lebih

dalam.

Metode elektromagnetis

Ada 2 metode :

1) Short weve diathermy

- Transfer panas dapat dilakukan ke dalam tubuh dengan 2 cara :

a. Teknik Kondensor

Bagian tubuh sebelah menyebelah diletakkan dua metal plate.

Pada permukaan elektrode diberikan larutan elektrolit. Dengan

adanya aliran bolak balik (AC) molekul-molekul dalam tubuh

menjadi gitasi akibat kenaikan temperatur. Hal ini sesuai

dengan hukum Joule :

20

Dimana 

H = energi panas (kalori)

V = voltage (volt)

I  = arus (ampere)

T = waktu (detik)

J = ekivalen Joule (1 Joule = 0,239 kalori = 0,738 ft/lb)

b. Inductothermy

Bagian tubuh yang akan dipanasi dililitkan dengan kabel

kemudian dialirkan listrik. Dengan cara ini jaringan tubuh

tidak berada dalam sirkuit tetapi terletak dalam medan magnet

dari suatu koil. Aliran bolak-balik di dalam koil akan

menimbulkan medan magnet bolak-balik di dalam

jaringan à timbul panas di daerah yang bersangkutan.

- Frekuensi yang digunakan pada short wave diathermy 1 MHz

sudah cukup untuk memanaskan jaringan.

- Kegunaan short wave diathermy :

a. kram otot (muscle spam)

b. nyeri intervertebral

c. penyakit degeneratif persendian

d. bursitis (radang bursa)

2) Micro Wave Diathermy

- Lebih mudah dibandingkan short wave diathermy.

- Micro wave diathermy termasuk gelombang radio dengan ossilasi

pada frekuensi yang sangat tinggi.

- Energinya terletak antara short wave diathermy dan infra

merah.Pada tahun 1940 à frekuensi 900 MHz lebih efektif dan

dihasilkan dengan memakai magnetron.

- Penyakit yang memerlukan pengobatan micro wave diathermy :

a. Patah tulang (fracture)

b. Keseleo (sprain)

c. Bursitis

21

d. Radang tendon

2. Hubungan Bunyi Dengan Keperawatan

a) Alat Pendengaran

Telinga merupakan alat penerima gelombang suara atau udara kemudian

diubah menjadi sinyal listrik dan diteruskan ke korteks pendengaran melalui

saraf pendengaran. Telinga mempunyai reseptor khusus untuk mengenali getaran

bunyi dan untuk keseimbangan. Ada tiga bagian utama dari telinga manusia,

yaitu bagian telinga luar, telinga tengah, dan telinga dalam.Telinga luar

berfungsi menangkap getaran bunyi, dan telinga tengah meneruskan getaran dari

telinga luar ke telinga dalam. Reseptor yang ada pada telinga dalam akan

menerima rarigsang bunyi dan mengirimkannya berupa impuls ke otak untuk

diolah.

Susunan Telinga

Telinga tersusun atas tiga bagian yaitu telinga luar, telinga tengah, dan

telinga dalam.

1) Telinga luar

Telinga luar terdiri dari daun telinga, saluran luar, dan membran timpani

(gendang telinga).

Daun telinga manusia mempunyai bentuk yang khas, mendukung

fungsinya sebagai penangkap dan pengumpul getaran suara. Saluran luar yang

dekat dengan lubang telinga dilengkapi dengan rambut-rambut halus yang

menjaga agar benda asing tidak masuk, dan kelenjar lilin yang menjaga agar

permukaan saluran luar dan gendang telinga tidak kering.

Membran timpani tebalnya 0,1 mm, luas 65 mm2, mengalami vibrasi dan

diteruskan ke telinga tengah

2) Telinga tengah

Bagian ini merupakan rongga yang berisi udara untuk menjaga tekanan udara

agar seimbang. Di dalamnya terdapat saluran Eustachio yang

menghubungkan telinga tengah dengan faring.

22

Suara yang masuk itu, 99% mengalami refleksi dan hanya 0,1 % saja yang

ditransmisi. Telinga tengah ini memiliki peranan proteksi. Karena adanya

tuba eustachi yang mengatur tekanan didalam telinga, dimana eustachi

berhubungan langsung dengan mulut.

3) Telinga dalam

Telinga dalam (labirin) adalah suatu struktur yang kompleks, yang terdiri dari

2 bagian utama:

• Koklea (organ pendengaran)

• Kanalis semisirkuler (organ keseimbangan).

Koklea merupakan saluran berrongga yang berbentuk seperti rumah

siput, terdiri dari cairan kental dan organ corti, yang mengandung ribuan sel-

sel kecil (sel rambut) yang memiliki rambut yang mengarah ke dalam cairan

tersebut.

Getaran suara yang dihantarkan dari tulang pendengaran di telinga

tengah ke jendela oval di telinga dalam menyebabkan bergetarnya cairan dan

sel rambut. Sel rambut yang berbeda memberikan respon terhadap frekuensi

suara yang berbeda dan merubahnya menjadi gelombang saraf. Gelombang

saraf ini lalu berjalan di sepanjang serat-serat saraf pendengaran yang akan

membawanya ke otak. Walaupun ada perlindungan dari refleks akustik, tetapi

suara yang gaduh bisa menyebabkan kerusakan pada sel rambut. jika sel

rambut rusak, dia tidak akan tumbuh kembali.

Jika telinga terus menerus menerima suara keras maka bisa terjadi

kerusakan sel rambut yang progresif dan berkurangnya pendengaran.

b) Ultrasonik dalam Bidang Medis

Bunyi ultrasonik dihasilkan oleh magnet listrik dan kristal plezo elektrik

dengan frekuensi diatas 20.000 Hz.

Magnet listrik adalah batang feromagnet dilingkari kawat kemudian

dialiri listrik yang dan menghasilkan ultrasonik.

Piezo elektrik

Kristal piezo electric ditemukan oleh Piere Curie dan Jacques pada

tahun sekitar 1880; tebal kristal 2, 85 mm. apabila kristal piezo electric dialiri

23

tegangan listrik maka lempengan kristal akan mengalami vibrasi sehingga

timbul frekuensi ultra; demikian pula vibrasi kristal akan menimbulkan

listrik. Berdasarkan sifat itu maka kristal electric dipakai sebagai transduser

pada ultrasonografi (USG).

a. Prinsip dan Efek Penggunaan Ultrasonik

Efek Doppler merupakan dasar penggunaan ultrasonik yaitu terjadi

perubahan frekuensi akibat adanya pergerakan pendengar atau

sebaliknya; dan getaran bunyi yang dikirim ke tempat tertentui (ke objek)

akan direfleksi oleh objek itu sendiri.

Efek gelombang ultrasonik :

a. Mekanik

Efek secara mekanik yaitu membentuk emulsi asap/awan dan

disintegrasi beberapa benda padat, dipakai untuk menentukan lokasi

batu empedu.

b. Panas

Nelson Heerich dan Krusen, menunjukkan bahwa sebagian

ultrasonik mengalami refleksi pada titik yang bersangkutan,

sedangkan sebagian lagi pada titik tersebut mengalami perubahan

panas. Pada jaringan bisa terjadi pembentukan rongga dengan

intensitas yang tinggi.

c. Kimia

Gelombang ultrasonik menyebabkan proses oksidasi dan terjadi

hidrolisis pada ikatan polyester.

d. Efek biologis

Efek yang ditimbulkan ultrasonik ini merupakan gabungan dari

berbagai efek misalnya akibat pemanasan menimbulkan pelebaran

pembuluh darah. Selain itu ultrasonik menyebabkan peningkatan

permeabilitas membran sel dan kapiler serta merangsang aktifitas sel.

Sesuai hukum Van’t Hoff (menimbulkan panas) otot mengalami

paralyse dan sel-sel hancur; bakteri, virus dapat mengalami

24

kehancuran. Selain itu menyebabkan keletihan pada tubuh manusia

apabila daya ultrasonik ditingkatkan.

b. Frekuensi Dan Daya Ultrasonik

- Untuk diagnostik: f = 1-5 MHz,daya = 0,01 W/cm2

- Untuk pengobatan: daya sampai 1 W/cm2

- Untuk merusak sel-sel/jaringan kanker: daya 103 W/cm2

c. Ultrasonik Sebagai Pelengkap Diagnosis

Berkaitan dengan efek yang ditimbulkan gelombang ultrasonik dan sifat

gelombang bunyi ultra maka gelombang ultrasonik dipergunakan sebagai

diagnosis dan pengobatan.

CRT (Ossiloskop)

Kristal piezo electric yang bertindak sebagai transduser mengirim

gelombang ultrasonik mencapai pada dinding berlawanan, kemudian

gelombang bunyi dipantulkan dan diterima oleh transduser tersebut pula.

Transduser yang menerima gelombang balik akan diteruskan ke amplifier

berupa gelombang listrik kemudian gelombang tersebut ditangkap oleh

CRT (ossiloskop).

Bunyi yang dihasilkan oleh piezo electric melalui transduser akan

dipantulkan dan diterima oleh transduser. Gerakan transduser mula-mula

akan menghasilkan echo dapat dilihat adanya dot (dot ini disimpan pada

CRT) kemudian transduser digerakkan kearah lain menghasilkan echo

pula sehingga kemudian tercipta suatu gambaran dua dimensi.

MRI (Magnetic Resonance Imaging) dan USG (Ultrasonography)

MRI adalah salah satu cara pemotretan organ tubuh menggunakan

resonansi magnetis. Sistem kerjanya adalah pasien berbaring dalam

sebuah tabung. Kemudian gelombang bunyi ultrasonik ditembakkan ke

tubuhnya. Gema dari gelombang bunyi itu akan mencitrakan gambar

tubuh bagian dalam pasien. Gelombang ultrasonik juga dapat mendeteksi

keadaan bayi dalam kandungan, yang dikenal dengan sebutan USG.

25

Pada dasarnya, prinsip kerja dari MRI dan USG adalah sama.

Sebuah pulsa singkat dari bunyi ultra dipancarkan oleh sebuah

transduser. transduser adalah sebuah alat yang dapat mengubah pulsa

listrik menjadi pulsa bunyi. Sebagian dari pulsa dipantulkan pada

berbagai permukaan dalam tubuh, dan sebagian besar akan diteruskan.

Transduser yang sama digunakan juga untuk mendeteksi pulsa listrik.

Pilsa-pulsa ini dapat diperlihatkan pada layar monitor.

Penggunaan citra bunyi ini merupakan kemajuan yang sangat

penting dalam bidang medis. Penggunaan bunyi ultra, dalam banyak

kasus, telah menggantikan prosedur lain yang berbahaya, seperti

penggunaan sinar X. Tidak ada bukti efek yang berbahaya dari

penggunaan bunyi ultra ini, sehingga sering dikenal dengan pengujian

yang tidak merusak (non destructive testing).

d. Hal-Hal Yang Didiagnosis Dengan Ultrasonik

Ultrasonik dapat dipergunakan untuk beberapa diagnosis, diantaranya:

1. Mendiagnosis tumor otak (echo encephalo graphy), memberi

informasi tentang penyakit-penyakit mata, daerah / lokasi yang dalam

dari bola mata, menentukan apakah cornea atau lensa yang opaque

atau ada tumor-tumor retina.

2. Untuk memperoleh informasi struktur dalam dari tubuh manusia.

Misalnya hati, lambung, usus, mata, mamma, jantung janin.

3. Untuk mendeteksi kehamilan sekitar 6 minggu, kelainan dari uterus/

kandung peranakan dan kasus-kasus perdarahan yang abnormal serta

treatened abortus (abortus yang sdang berlangsung).

4. Memberi informasi tentang jantung, valvula jantung, pericardial

effusion (timbunan zat cair dalam kantong jantung).

e. Penggunaan Ultrasonik Dalam Pengobatan

Sebagaimana telah diketahui bahwa ultrasonik mempunyai efek

kimia dan biologi maka ultrasonik dapat dipergunakan dalam

pengobatan. Ultrasonik memberi efek kenaikan temperature dan

peningkatan tekanan; efek ini timbul karena jaringan mengabsorpsi

26

energi bunyi dengan demikian ultrasonik dipakai sebagai diatermi/

pemanasan lokal pada otot yang cedera.

Selain itu ultrasonik dapat dipakai untuk menghancurkan jaringan

ganas (kanker). Sel-sel ganas akan hancur pada beberapa bagian

sedangkan di daerah lain kadang-kadang menunjukkan rangsangan

pertumbuhan ; masih diselidiki lebih lanjut.

Pada penderita Parkinson, penggunaan ultrasonik dalam pengobatan

sangat berhasil namun sangat disayangkan untuk memfokuskan bunyi

kearah otak sangat sulit. Sedangkan pada penyakit meniere dimana

keadaan penderita kehilangan pendengaran dan keseimbangan, apabila

diobati dengan ultrasonik dikatakan 95 % berhasil baik, ultrasonik

menghansurkan jaringan dekat telinga tengah.

c) Bising

Bising ialah bunyi yang tidak dikehendaki yang merupakan aktivitas alam

(bicara, pidato) maupun buatan (bunyi mesin) dan dapat menggangu kesehatan,

kenyamanan serta dapat menimbulkan ketulian yang bersifat relatif. Alat ukur

kebisingan adalah sound level meter.

1) Pembagian Kebisingan

Berdasarkan frekuensi, tingkat tekanan, tingkat bunyi dan tenaga bunyi, maka

bising dibagi dalam 3 katagori :

a. Audible noise (bising pendengaran)

Bising ini disebabkan oleh frekuensi bunyi antara 31,5 – 8.000 Hz

b. Occupational noise ( bising yang berhubungan dengan pekerjaan)

Bising ini disebabkan oleh bunyi mesin di tempat kerja, bising dari mesin

ketik.

c. Impuls noise (impact noise = bising impulsif)

Bising yang terjadi akibat adanya bunyi yang menyentak, misalnya

pukulan palu, ledakan meriam, tembakan  dan lain – lain

Berdasarkan waktu terjadinya, maka bising dibagi dalam beberapa jenis :

· Bising kontinyu dengan spektrum luas, misalnya karena mesin, kipas

angin

27

· Bising kontinyu dengan spektrum sempit, misalnya bunyi gergaji,

penutup gas

· Bising terputus – putus, misalnya lalu lintas, bunyi kapal terbang di udara

· Bising sehari penuh (full noise time)

· Bising setengah hari (part time noise)

· Bising terus – menerus (steady noise)

· Bising impulsive (impuls noise) ataupun bising sesaat (letupan)               

2) Pengaruh Bising pada Kesehatan

a. Hilangya pendengran sementara

b. Kebal atau imun terhadap bising

c. Telinga berdengung

d. Kehilangan pendengaran menetap, biasanya dimulaidari frekuensi 4000

Hz

3) Daftar Skala Intensitas Kebisingan

Tingkat

kebisinganIntensitas (dB) Batas dengar tertinggi

Menulikan 100-120 Halilintar

Meriam

Mesin uap

Sangat hiruk

pikuk

80-90 Jalan hiruk pikuk

Perusahaan sangat gaduh

Pluit polisi

Kuat 60-70 Kantor gaduh

Jalan pada umumnya

Radio

Perusahaan

Sedang 40-50 Rumah gaduh

Kantot umunya

Percakapan kuat

Radio perlahan

28

Tenang 20-30 Rumah tenag

Kantoer perorangan

Auditorium

Percakapan

Sangat tenang 0-10 Bunyi daun

Berbisik

Batas dengar terendah

4) Pencegahan Ketulian dari Proses Bising

Prinsip pencegahan ketulian dari proses bising adalah menjauhi dari sumber

bising. Untuk tujuan itu dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut.

a. Memberikan pelumas dan peredam pada mesin yang menghasilkan bising

b. Menggunakan tembok pemisah antara sumber bising dengan tempat

kerja.

c. Menggunakan pelindung telinga

3. Hubungan Cahaya Dengan Keperawatan

a. Di bidang kedokteran salah satu manfaat gelombang cahaya digunakan

untuk rontgen.

b. Digunakan sinar ultraviolet untuk menjaga kesehatan kulit (asalkan tidak

terlalu panas).

c. Digunakan oleh tumbuhan dari energi cahaya menjadienergi kimia dalam

proses sintesis makanan.

d. Digunakan untuk alat-alat kecantikan seperti sinar UV untuk menghilangkan

flek-flek hitam di wajah, selulit, dll.

Penggunaan sinar / cahaya dalam bidang keperawatan

Sinar tampak

Digunakan untuk mengetahui secara langsung apakah bagian-bagian tubuh

baik luar maupun dalam mengalami suatu kelainan

- Transilluminasi

Transmisi cahaya melalui jaringan tubuh,untuk mengetahui ada tidaknya

gejala hidrosefalus atau kelainan lain dalam tubuh, menentukan

29

pneumetoraks, kelainan testes dan payudara. Cahaya masuk,dihamburkan

sedemikian rupa sehingga membentuk cahaya spesifik

- Endoskop

Alat untuk melihat ruang di dalam tubuh. Terdiri dari fiberglas dan

lampu. Sinar-sinar yg melalui fiberglas akan dipantulkan secara

sempurna sehingga gambaran dalam tubuh akan terlihat

- Sitoskop

Alat untuk melihat struktur di dalam kandung kencing

- Protoskop

Alat yg dipergunakan melihat struktur rektum (dubur)

- Bronkhoskop

Alat untuk melihat bronkhus paru-paru

Ultra ungu

- Dipakai untuk sterilisasi oleh karena punya sifat bakterisid

- Punya efek terhadap kulit dalam hal pembentukan vitamin D

- Dapat menyebabkan kulit kemerah-merahan (erithema)

- Menyebabkan foto keratitis dan katarak pada lensa mata dan cairan mata

bisa mengalami fluoresen yg bersifat sementara tanpa perubahan

patologis

- Sumber : cahaya matahari, tekanan rendah lampu merkuri, lampu

matahari/sun lamp, dan lampu cahaya hitam

- Spektrum ungu ultra dari lampu :

a. Lampu merkuri tekanan rendah (253 nm)

b. Lampu merkuri tekanan tinggi (200-230 nm)

c. Lampu fluoresen ( >320 nm)

d. Lampu cahaya hitam (366 nm)

Infra merah

- Dihasilkan dari lampu berfilter merah dengan daya 250 watt, 750 watt,

sinar matahari, emisi lampu pijar, lampu fluoresen dan temperatur tinggi

dari kompor listrik

30

- Kegunaan :

a. Sebagai diatermi pada penderita artritis

b. Emisi infra red fotografi, dimana radiasi tubuh ditangkap/dideteksi

sebagai thermogram

c. Reflective infra red photography, menggunakan panjang gelombang

700-900 nm untuk penunjuk vena pada kulit

d. Untuk fotografi terhadap pupil mata tanpa rangsangan

- Efek terhadap mata dan kulit :

a) panjang gelombang > 1,5 nm tubuh akan opaque

b) pada 1,3 - 1,5 nm sukar melewati jaringan mata dan hanya diserap saja

c) pada 1,1 um energi akan ditransmisi melalui kornea dan masuk retina

d) pada 0,75 - 1,3 um kulit yg terkena radiasi sehingga menjadi

transparan

Sinar biru

Energi sinar diserap oleh molekul tertentu secara selektif. Suatu sumber

cahaya yang mempunyai keluaran dengan panjang gelombang sekitar 415

nm dimana photoporphyrin III yang dihasilkan bakteri Staphylococcus

aureus sensitif terhadap panjang gelombang cahaya tersebut. blue LEDs

mempunyai unit operasi panjang gelombang 415 nm dan daya 40 mW/cm2.

(terapi untuk bakteri jenis jerawat). Color therapy (pengobatan warna) ; alat

yg dapat membangkitkan panjang gelombang tertentu (merah, hijau, biru,

kuning) kemudian menggunakan elektroda yg diletakkan pada penderita

untuk pengobatan . Terapi warna merupakan bentuk fototerapi, yg berwarna

memberikan sinar cahaya ke berbagai bagian tubuh. Ketika mata melihat

sinar berwarna cahaya, energi cahaya diubah menjadi impuls listrik, yang

perjalanan melalui otak, memicu pelepasan hormon seperti serotonin dan

endorfin, yang membantu untuk meningkatkan suasana hati dan

meringankan rasa sakit. Keempat biasanya digunakan adalah warna merah,

biru, ungu, dan putih. Terapi Warna sangat santai dan biasanya berlangsung

antara 15 menit dan 1 jam.

31

BAB III

PENUTUP

A. KESIMPULAN

1) Kesimpulan yang dapat ditarik dari keseluruhan pendapat para ahli, yaitu :

Panas adalah energy yang berpindah akibat perbedaan suhu. Panas bergerak

dari daerah bersuhu tinggi ke daerah bersuhu rendah. Setiap benda memiliki

energy dalam yang berhubungan dengan gerak acak dari atom-atom atau

molekul penyusunnya. Energy dalam ini directly proporsional terhadap suhu

benda. Ketika dua benda dengan suhu berbeda bergandebgab, mereka akan

bertukar energy internal sampai suhu kedua benda tersebut seimbang.

Bunyi merupakan ilmu yang mempelajari tentang suara yang diproduksi

oleh binatang, manusia maupun benda lainnya, bunyi merupakan vibrasi getaran

dari molekul zat dan saling beradu satu sama lain namun demikian zat tersebut

terkoordinasi menghasilkan gelombang serta mentransmisikan energi bahkan

tidak pernah terjadi pemindahan partikel.

Cahaya adalah salah satu bentuk gelombang. Cahaya dapat merambat di

ruang hampa udara karena termasuk jenis gelombang elektromagnetik.

Jadi, cahaya adalah gelombang elektromagnetik yang dapat merambat walaupun

di ruang hampa sekalipun. Jika cahaya mengenai suatu benda, seperti halnya

gelombang mekanik, cahaya tersebut dapat dipantulkan dan dibiaskan. 

2) Hubungan panas, bunyi dan cahaya dengan fisika

Penerapan panas

- Termos

- Setrika

- Panci Masak

Penerapan bunyi

1. System akustik pasif

2. System akustik aktif yang terbagi lagi menjadi

a. SONAR (Sound Navigation And Ranging)

32

b. Telemetri dan Tracking

c. Pengukur arus

Penerapan cahaya

Kecepatan dari sebuah cahaya akan berubah ketika berpindah dari sebuah

medium ke medium yang lain. Dan perubahan kecepatan cahaya disebut indeks

refraksi. Cahaya dapat dideskripsikan menjadi gelombang dan partikel. Sebagai

gelombang, cahaya menghasilkan interferensi dan difraksi. Sebagai partikel,

cahaya dapat diabsorbsikan oleh sebuah molekul tunggal.

Ada beberapa kwantitas cahaya yaitu:

- Kuat Cahaya / Intensitas Cahaya (I)

- Arus Cahaya / Fluks Cahaya (F)

- Kuat Penerangan (E)

- Terang Cahaya

3) Hubungan panas, bunyi dan cahaya dengan keperawatan

Penggunaan Energi Panas dalam bidang kesehatan :

Energi di bidang kesehatan digunakan untuk :

- Diagnostik (menemukan penyakit lebih awal)

- Terapi (memberi pengobatan)

Alat bantu untuk diagnostik dan terapi menggunakan energi dalam bentuk :

- Panas

- Radiasi

- Listrik

- Bunyi, dan lain-lain

Sifat energi yang digunakan untuk pengobatan :

- Sifat mematikan

- Sifat menghambat pertumbuhan

- Sifat mengubah sifat genetika

- Sifat memberikan panas

Hubungan bunyi dengan kesehatan

Getaran suara/bunyi yang dihantarkan dari tulang pendengaran di telinga

tengah ke jendela oval di telinga dalam menyebabkan bergetarnya cairan dan sel

33

rambut. Sel rambut yang berbeda memberikan respon terhadap frekuensi suara

yang berbeda dan merubahnya menjadi gelombang saraf. Gelombang saraf ini

lalu berjalan di sepanjang serat-serat saraf pendengaran yang akan membawanya

ke otak. Walaupun ada perlindungan dari refleks akustik, tetapi suara yang

gaduh bisa menyebabkan kerusakan pada sel rambut. jika sel rambut rusak, dia

tidak akan tumbuh kembali.

Jika telinga terus menerus menerima suara keras maka bisa terjadi

kerusakan sel rambut yang progresif dan berkurangnya pendengaran.

Penggunaan sinar / cahaya dalam bidang keperawatan

Sinar tampak

Digunakan untuk mengetahui secara langsung apakah bagian-bagian tubuh

baik luar maupun dalam mengalami suatu kelainan

Ultra ungu

Dipakai untuk sterilisasi oleh karena punya sifat bakterisid

Infra merah

Dipakai untuk fotografi terhadap pupil mata tanpa rangsangan

Sinar biru

B. SARAN

Penyusun menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh

karenanya penyusun berharap agar pembaca berkenan memberikan kritik dan saran

demi kesempurnaan di masa mendatang.

34

REFERENSI

Giancoli. 2001. Fisika Universitas Jilid 1. Erlangga : Jakarta.

http://dyaretno.blogspot.com/2013/04/kaitan-cahaya-dan-bunyi-terhadap.html

http://fisikaiwan.blogspot.com/2013/11/fisika-terapan-teori-panas-dan-hukum.html

http://imroatuss.blogspot.com/p/penggunaan-energi-panas.html

http://riescawardhani.blogspot.com/2012/04/fisika-mata-dan-penglihatan-

cahaya.html

http://sellynovianty.blogspot.com/2013/06/tugas-bioakustik.html

http://woodshole.er.usgs.gov

http://www.google.com/2012/11/23/teori-panas-kalor-dunia/

http://www.slideshare.net/pramitasylvia/sejarah-perkembangan-suhu-dan-kalor-ppt

http://www.slideshare.net/septianraha/hubungan-antara-panas-bunyi-cahaya-dalam-

http://yudhipri.wordpress.com/2010/07/05/thermodinamika-maglev-dunia/

keperawatan?from_action=save

https://thefuturisticlovers.wordpress.com/2011/05/28/fisika-bahasan-bio-optik/

35