matahari sebagai sumber radiasi alamiah
TRANSCRIPT
MATAHARI SEBAGAI SUMBER RADIASI ALAMIAH
MAKALAH
Disusun Guna Memenuhi Tugas Mata Kuliah Fisika Lingkungan
Oleh:
ZUHRIYATI
NIM 090210102002
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
JURUSAN PENDIDIKAN MIPA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS JEMBER
2012
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Matahari merupakan sumber energi utama dalam kehidupan kita, namun
meskipun demikian matahari juga merupakan sumber radiasi alamiah dalam
kehidupan sehari-hari.
Radiasi Matahari adalah pancaran energi yang berasal dari proses
thermonuklir yang terjadi di Matahari. Energi radiasi Matahari dapat berbentuk
sinar dan gelombang elektromagnetik. Radiasi matahari terdiri dari beberapa jenis
dan setiap jenis dari radiasi tersebut memiliki panjang gelombang masing-masing
Radiasi matahari dapat menimbulkan beberapa efek yang kurang bermanfaat bagi
tubuh kita. Untuk mencegah efek yang kurang menguntungkan ini biasanya
dengan menggunakan kacamata hitam, topi, pakaian dan pemakaian tabir surya.
Berdasarkan latar belakang diatas, maka makalah ini berjudul “matahari
sebagai sumber radiasi alamiah”.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun Permasalahan yang kami angkat dalam penulisan makalah ini
adalah sebagai berikut :
1.2.1 Bagaimana pengertian radiasi matahari?
1.2.2 Bagaimana penjelasan jenis-jenis radiasi oleh matahari?
1.2.3 Bagaimana karakteristik radiasi gelombang elektromagnetik?
1.3 Tujuan
Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah :
1.3.1 Untuk mengetahui pengertian radiasi matahari
1.3.2 Untuk mengetahui jenis-jenis radiasi oleh matahari
1.3.3 Untuk mengetahui karakteristik radiasi gelombang elektromagnetik
BAB 2. PEMBAHASAN
2.1 Radiasi Matahari
Radiasi Matahari adalah pancaran energi yang berasal dari proses
thermonuklir yang terjadi di Matahari. Energi radiasi Matahari berbentuk sinar
dan gelombang elektromagnetik. Spektrum radiasi Matahari sendiri terdiri dari
dua yaitu, sinar bergelombang pendek dan sinar bergelombang panjang. Sinar
yang termasuk gelombang pendek adalah sinar x, sinar gamma, sinar ultra violet,
sedangkan sinar gelombang panjang adalah sinar infra merah.
Jumlah total radiasi yang diterima di permukaan bumi tergantung pada 4
faktor sebagai berikut:
1. Jarak Matahari.
Setiap perubahan jarak bumi dan Matahari menimbulkan variasi terhadap
penerimaan energi Matahari
2. Intensitas radiasi
Intensitas matahari yaitu besar kecilnya sudut datang sinar Matahari pada
permukaan bumi. Jumlah yang diterima berbanding lurus dengan sudut besarnya
sudut datang. Sinar dengan sudut datang yang miring kurang memberikan energi
pada permukaan bumi disebabkan karena energinya tersebar pada permukaan
yang luas dan juga karena sinar tersebut harus menempuh lapisan atmosphir yang
lebih jauh ketimbang jika sinar dengan sudut datang yang tegak lurus.
3. Panjang hari (sun duratiaon)
Panjang hari (sun duration), yaitu jarak dan lamanya antara matahari terbit dan
matahari terbenam.
4. Pengaruh atmosfer.
Sinar yang melalui atmosfer sebagian akan diadsorbsi oleh gas-gas, debu dan uap
air, dipantulkan kembali, dipancarkan dan sisanya diteruskan ke permukaan
bumi.selain itu, radiasi matahari bisa menangkal black hole yang bisa
memerangkap cahaya.
Ada tiga macam cara radiasi matahari atau surya sampai ke permukaan bumi
yaitu
1. Radiasi langsung ( Beam/ Direct Radiation ),
Radiasi langsung yaitu radiasi yang mencapai bumi tanpa perubahan arah
atau radiasi yang diterima oleh bumi dalam arah sejajar sinar datang.
Besarnya radiasi matahari yang jatuh secara normal ke permukaan bumi,
ternyata mengalami variasi yang disebabkan oleh berbagai faktor antara lain :
2. Radiasi hambur ( Diffuse Radiation )
Radiasi ini merupakan radiasi matahari yang datang ke permukaan bumi
setelah terjadi perubahan arah. Hal ini disebabkan oleh refleksi dan hamburan
oleh atmosfir. Radiasi difuse akan selalu ada pada saat langit terang tak
berawan, karena partikel air dan zat endapan di langit akan menghamburkan
radiasi matahari. Pada saat awan tebal semua radiasi mencapai bumi adalah
radiasi diffuse.
3. Radiasi total ( Global Radiation )
Radiasi ini merupakan penjumlahan radiasi langsung dan radiasi difuse.
Secara keseluruhan faktor faktor yang mempengaruhi radiasi global ternyata
jauh lebih komplek dari radiasi langsung dan difuse.
Radiasi matahari dapat menimbulkan beberapa efek yang kurang
bermanfaat bagi tubuh kita. Untuk mencegah efek yang kurang menguntungkan
ini biasanya dengan menggunakan kacamata hitam, topi, pakaian dan pemakaian
tabir surya.
2.2 Macam-macam Radiasi Matahai
Radiasi matahari terdiri dari beberapa jenis dan setiap jenis dari radiasi
tersebut memiliki panjang gelombang masing-masing.
a. Ditinjau dari massanya
Ditinjau dari massanya radiasi dapat dibagi menjadi radiasi
elektromagnetik dan radiasi partikel. Radiasi elektromagnetik adalah radiasi yang
tidak memiliki massa. Radiasi ini terdiri dari gelombang radio, gelombang mikro,
inframerah, cahaya tampak, sinar-X, sinar gamma dan sinar kosmik.
Radiasi partikel adalah radiasi yang memiliki massa terukur, misalnya
partikel beta, alfa dan neutron. Partikel beta dengan simbol -1β0menunjukkan
bahwa jumlah massa dari radiasi tersebut adalah 0 dan jumlah muatannya adalah 1
negatif. Partikel alfa dengan simbol 2α4 menunjukkan bahwa partikel ini memiliki
massa sebesar 4 satuan massa atom (sma) dengan jumlah muatan sebesar positif 2.
Sedangkan partikel neutron dengan simbol 0n1 menunjukkan jumlah massa dari
neutron adalah 1 sma dan jumlah muatannya adalah 0.
b. Ditinjau dari muatan listriknya
Ditinjau dari muatan listriknya, radiasi terbagi menjadi radiasi non
pengion dan pengion. Radiasi non-pengion adalah radiasi yang tidak dapat
menimbulkan ionisasi. Termasuk ke dalam radiasi non-pengion adalah gelombang
radio, gelombang mikro, inframerah, cahaya tampak dan ultraviolet.
Radiasi pengion adalah radiasi yang apabila menumbuk atau menabrak
suatu materi, akan muncul partikel bermuatan listrik yang disebut ion. Peristiwa
terjadinya ion ini disebut ionisasi. Ion-ion hasil ionisasi ini dapat menimbulkan
efek atau pengaruh pada bahan/materi, termasuk benda hidup, yang berinteraksi
oleh radiasi. Radiasi pengion terkadang disebut juga sebagai radiasi atom atau
radiasi nuklir. Yang termasuk ke dalam radiasi pengion adalah sinar-X, sinar
gamma, sinar kosmik, serta partikel beta, alfa dan neutron. Partikel beta, alfa dan
neutron dapat menimbulkan ionisasi secara langsung. Sedangkan sinar-x, sinar
gamma dan sinar kosmik, meskipun tidak memiliki massa dan muatan listrik, juga
termasuk golongan radiasi pengion karena dapat menimbulkan ionisasi secara
tidak langsung. Macam-macam radiasi pengion yaitu sinar x dan sinar gamma.
Sinar-x dan sinar gamma, seperti halnya cahaya menghantarkan energi
dalam bentuk gelombang tanpa medium perantara, seperti panas dan cahaya dari
api maupun matahari yang merambat dalam ruang. Sinar-x dan sinar gamma
hampir identik, kecuali bahwa sinar-x umumnya dihasilkan secara artifisial
(buatan) dan bukan berasal dari inti atom, yaitu ketika sebuah elektron berenergi
tinggi menumbuk suatu logam target. Tidak seperti cahaya, sinar-x dan sinar
gamma memiliki daya tembus yang besar dan dapat dengan mudah menembus
tubuh manusia. Penghalang tipis berupa beton, timbal atau air biasanya digunakan
sebagai alat pelindung atau proteksi dari radiasi ini.
Partikel alfa terdiri atas 2 proton dan 2 neutron dalam bentuk inti atom
(alfa merupakan inti atom helium). Partikel ini memiliki muatan positif dan
dipancarkan oleh unsur berat yang ada dialam, seperti uranium dan radium, serta
dari beberapa unsur buatan manusia. Alfa berukuran relatif besar, sehingga mudah
menumbuk materi dan dengan cepat kehilangan energinya. Karenanya partikel ini
memiliki daya penetrasi yang rendah dan dapat segera dihentikan oleh lapisan
terluar kulit dan selembar kertas.
Akan tetapi, apabila sumber alfa masuk kedalam tubuh melalui saluran
pernafasan maupun saluran pencernaan, partikel alfa dapat mempengaruhi sel-sel
tubuh. Didalam tubuh, partikel alfa melepaskan energi pada jarak yang relatif
pendek dan menyebabkan kerusakan biologis yang lebih parah dibandingkan
radiasi jenis lain.
Partikel beta merupakan elektron cepat yang terlempar keluar dari inti
atom. Partikel ini lebih kecil dari partikel alfa dan dapat menembus air maupun
daging manusia hingga 1-2 cm. Partikel beta dipancarkan oleh banyak unsur
radioaktif. Partikel ini dapat dihentikan dengan selembar aluminium dengan
ketebalan beberapa milimeter.
Radiasi kosmik terdiri dari partikel-partikel termasuk proton yang
membordir bumi dari luar angkasa. Semakin tinggi posisi suatu daerah dari
permukaan laut maka akan semakin besar jumlah radiasi kosmik yang diterima,
ini dikarenakan pada ketinggian permukaan laut, atmosfer bumi jauh lebih padat
dan memberikan perlindungan maksimal, sehingga daerah diatas permukaan laut
menerima lebih banyak radiasi kosmik.
Neutron merupakan partikel yang tidak bermuatan dan berukuran sangat
kecil sehingga memiliki daya tembus yang sangat tinggi. Di bumi, partikel ini
umumnya berasal dari pembelahan atau fisi atom didalam reaktor nuklir. Didalam
rektor biasanya digunakan perisai radiasi berupa air dan beton untuk menahan
radiasi neutron agar tidak lepas dari dalam reaktor.
Penting untuk dipahami bahwa radiasi alfa, beta, gamma dan sinar-x tidak
menyebabkan tubuh menjadi radioaktif. Akan tetapi, sebagian besar bahan/materi
yang ada dialam (termasuk jaringan tubuh manusia) mengandung sejumlah zat
radioaktif.
Selain itu, radiasi yang dipancarkan alam dapat dikelompokkan menjadi
tiga jenis yaitu radiasi kosmis, radiasi terestrial, dan radiasi internal. Radiasi
kosmik beradal dari sumber radiasi yang berada pada benda langit dalam tata
surya dalam bentuk partikel berenergi tinggi (sinar kosmis); dan sumber radiasi
yang berasal dari unsur radioaktif di dalam kerak bumi yang terbentuk sejak
terjadinya bumi.Radiasi internal adalah radiasi yang diterima oleh manusia dari
dalam tubuh manusia sendiri, dalam hal ini sumber radiasi masuk ke dalam tubuh
manusia melalui makanan, minuman atau udara.
1. Radiasi kosmis
Sinar kosmis yang berupa partikel akan bereaksi dengan atmosfir bumi
menghasilkan tritium, berilium dan carbon yang radioaktif. Tak seorangpun luput
dari guyuran radiasi ini meskipun jumlahnya berbeda-beda berdasarkan lokasi dan
ketinggian. Karena medan magnet bumi mempengaruhi radiasi ini, maka orang di
kutub menerima lebih banyak daripada yang ada di katulistiwa. Selain itu orang
yang berada di lokasi yang lebih tinggi akan menerima radiasi yang lebih besar
karena semakin sedikit lapisan udara yang dapat bertindak sebagai penahan
radiasi. Jadi, orang yang berada di puncak gunung akan menerima radiasi yang
lebih banyak daripada yang di permukaan laut. Orang yang bepergian dengan
pesawat terbang juga menerima lebih banyak radiasi.
Di bawah ini adalah data yang diperoleh oleh satu badan internasional di
bawah PBB yang meneliti masalah efek radiasi (UNSCEAR). Laju dosis
diberikan dalam mikrosievert per jam, di mana 1 mikro sama dengan sepersejuta.
Ketinggian, (m) Laju dosis (mikrosievert/jam)
0 (permukaan laut)
2000
4000
12000
20000
0,03
0,1
0,2
5
13
Misalnya ada seseorang bepergian dari Jakarta ke Yogyakarta
menggunakan pesawat terbang dengan waktu tempuh kira-kira 1 jam dengan
ketinggian jelajah sekitar 12000 m, maka orang itu akan memperoleh radiasi
kosmis sebesar 5 mikrosievert. Batas dosis masyarakat umum adalah 5 milisievert
per tahun atau 2,4 mikrosievert per jam. Jadi orang itu telah menerima radiasi
lebih dari 2 kali nilai batas. Meskipun demikian, orang ini belum tentu akan
menderita kanker akibat tambahan radiasi ini.
2. Radiasi terestrial
Bahan radioaktif utama yang ada dalam kerak bumi adalah Kalium-40,
Rubidium-87, unsur turunan dari Uranium-238 dan turunan Thorium-232.
Besarnya radiasi dari kerak bumi ini berbeda-beda karena konsentrasi unsur-unsur
di tiap lokasi berbeda, tetapi biasanya tidak terlalu berbeda jauh. Penelitian di
Perancis, Jerman, Italia, Jepang dan Amerika Serikat menunjukkan bahwa kira-
kira 95 persen populasi tinggal di daerah dengan tingkat radiasi rerata dari bumi
antara 0,3–0,6 milisievert per tahun (bandingkan: nilai batas dosis pekerja radiasi
adalah 50 milisievert per tahun, untuk masyarakat umum 5 milisievert per tahun).
Sekitar tiga persen populasi dunia menerima dosis 1 milisievert per tahun atau
lebih.
Ada beberapa tempat di dunia ini yang memiliki tingkat radiasi dari kerak
bumi yang sangat tinggi tetapi tingkat insiden orang terkena kanker rendah.
Tempat Penduduk (1985) Laju dosis Keterangan
Pocos de Caldas,
Brazil
Guarapari,
Brazil
Kerala & Tamil
Nadu, India
Ramsar, Iran
Bukit, tak
berpenghuni
Kota kecil,
12.000 orang
~ 70.000 orang
~ tak tercatat
~ 250 mSv/tahun
15 ~ 175 mSv/tahun
3,8 ~ 17 mSv/tahun
-
tiap musim panas
didatangi 30.000
pelancong
-
-
~ 400 mSv/tahun
Menurut perhitungan UNSCEAR, penduduk bumi menerima radiasi dari
kerak bumi ini kira-kira 350 mikorosievert per tahun.
3. Radiasi internal
Manusia juga menerima pancaran radiasi dari dalam tubuhnya sendiri.
Unsur radioaktif ini kebanyakan berasal dari sumber kerak bumi yang masuk
melalui udara yang dihirup, air yang diminum ataupun makanan. Unsur yang
meradiasi manusia dari dalam ini kebanyakan berupa tritium, Carbon-14, Kalium-
40, Timah Hitam (Pb-210) dan Polonium-210. Radiasi internal ini umumnya
merupakan 11% total radiasi yang diterima seseorang.
Penduduk di tempat paling utara di bumi menerima radiasi internal dari
Polonium-210 kira-kira 35 kali nilai rata-rata dari daging kijang yang mereka
makan. Penduduk di daerah Australia Barat yang kaya dengan uranium menerima
radiasi internal kira-kira 75 kali nilai rata-rata dari daging domba, kangguru dan
offal yang mereka konsumsi.
Seseorang yang ada di dalam gedung atau rumah dapat menerima radiasi
dari sumber yang ada dalam bahan bangunan. Sumber radiasi yang terutama di
sini adalah radon yang merupakan gas turunan peluruhan Uranium-238 dan
Thorium-232. Yang berbahaya dari gas radon ini adalah anak turunannya yang
akhirnya menjadi timah hitam yang stabil. Di daerah yang beriklim dingin,
konsentrasi radon di dalam rumah bisa lebih tinggi daripada di luar, akan tetapi di
daerah tropis konsentrasi di dalam maupun di luar bisa sama (karena kondisi
rumah yang terbuka). Radiasi yang diterima dari radon ini kira-kira 50% dari total
radiasi yang diterima dari alam.
4. Radiasi dari tindakan medis
Radiasi dari tindakan medis merupakan radiasi yang berasal dari sumber
buatan manusia, jadi sesungguhnya bukan merupakan radiasi dari alam. Radiasi
dari tindakan medis ini dituliskan di sini sebagai pembanding.
Dalam bidang kedokteran radiasi digunakan sebagai alat pemeriksaan
(diagnosis) maupun penyembuhan (terapi). Pesawat sinar-X atau Roentgen
merupakan alat diagnosis yang paling banyak dikenal dan dosis radiasi yang
diterima dari roentgen ini merupakan dosis tunggal (sekaligus) terbesar yang
diterima dari radiasi buatan manusia. Dalam sekali penyinaran sinar-X ke dada,
seseorang dapat menerima dosis radiasi total sejumlah 35-90 hari jumlah radiasi
yang diterima dari alam. Penyinaran sinar-X untuk pemeriksaan gigi memberikan
dosis total kira-kira 3 hari jumlah radiasi yang diterima dari alam. Penyinaran
radiasi untuk penyembuhan kanker nilai dosisnya kira-kira ribuan kali dari yang
diterima dari alam.
Meskipun dosis radiasi yang diterima dari kedokteran ini cukup tinggi,
orang masih mau menerimanya karena nilai manfaatnya jauh lebih besar daripada
iesikonya.
5. Radiasi dari reaktor nuklir
Banyak orang beranggapan bahwa tinggal di sekitar pembangkit listrik
tenaga nuklir akan menyebabkan terkena radiasi yang tinggi. Meskipun di dalam
reaktor terdapat banyak sekali unsur radioaktif, tetapi sistem keselamatan reaktor
membuat jumlah lepasan radiasi ke lingkungan sangat kecil. Dalam kondisi
normal, seseorang yang tinggal di radius 1-6 km dari reaktor menerima radiasi
tambahan tak lebih daripada 0,005 milisievert per tahun. Nilai ini jauh lebih kecil
daripada yang diterima dari alam (kira-kira 2 milisievert per tahun) atau 1/400
nilai radiasi dari alam.
Radiasi yang dipancarakan dari PLTN sesungguhnya lebih kecail daripada
radiasi dari pembangkit listrik berbahan bakar batubara maupun minyak. Radiasi
yang diterima orang per orang di sekitar PLT Batubara bisa 3 kali lebih tinggi
daripada yang diterima dari PLTN.
Gambar 1 Sumber Dosis Radiasi
2.3. Karakteristik Radiasi Gelombang Elektromagnetik
Radiasi elektromagnetik adalah kombinasi medan listrik dan medan
magnet yang berosilasi dan merambat lewat ruang dan membawa energi dari satu
tempat ke tempat yang lain. Cahaya tampak adalah salah satu bentuk radiasi
elektromagnetik. Penelitian teoritis tentang radiasi elektromagnetik disebut
elektrodinamik, sub-bidang elektromagnetisme.
Gelombang elektromagnetik ditemukan oleh Heinrich Hertz. Gelombang
elektromagnetik termasuk gelombang transversal.
Macam-macam gelombang elektromagnetik yaitu :
1. Gelombang Radio
Dasar teori dari perambatan gelombang elektromagnetik pertama kali
dijelaskan pada 1873 oleh James Clerk Maxwell dalam papernya di Royal
Society mengenai teori dinamika medan elektromagnetik (A dynamical theory of
the electromagnetic field), berdasarkan hasil kerja penelitiannya
antara 1861 dan 1865.
Radio Transmission
Gelombang radio adalah satu bentuk dari radiasi elektromagnetik, dan
terbentuk ketika objek bermuatan listrik dari gelombang osilator (gelombang
pembawa) dimodulasi dengan gelombang audio (ditumpangkan frekuensinya)
pada frekuensi yang terdapat dalam frekuensi gelombang radio (RF) pada
suatu spektrum elektromagnetik, dan radiasi elektromagnetiknya bergerak dengan
cara osilasi elektrik maupun magnetik.
Undang-undang Nomor 32 Tahun 2002 Tentang Penyiaran menyebutkan
bahwa frekuensi radio merupakan gelombang elektromagnetik yang
diperuntukkan bagi penyiaran dan merambat di udara serta ruang angkasa tanpa
sarana penghantar buatan, merupakan ranah publik dan sumber daya alam
terbatas. Seperti spektrum elektromagnetik yang lain, gelombang radio merambat
dengan kecepatan 300.000 kilometer per detik. Perlu diperhatikan bahwa
gelombang radio berbeda dengan gelombang audio.
Suatu sistem telekomunikasi yang menggunakan gelombang radio sebagai
pembawa sinyal informasinya pada dasarnya terdiri dari antena pemancar dan
antena penerima. Sebelum dirambatkan sebagai gelombang radio, sinyal informasi
dalam berbagai bentuknya (suara pada sistem radio, suara dan data pada sistem
seluler, atau suara dan gambar pada sistem TV) terlebih dahulu
dimodulasi. Modulasi di sini secara sederhana dinyatakan sebagai penggabungan
antara getaran listrik informasi (misalnya suara pada sistem radio) dengan
gelombang pembawa frekuensi radio tersebut. Penggabungan ini menghasilkan
gelombang radio termodulasi. Gelombang inilah yang dirambatkan melalui ruang
dari pemancar menuju penerima.
Gelombang radio merambat pada frekuensi 100,000 Hz sampai
100,000,000,000 Hz, sementara gelombang audio merambat pada frekuensi 20 Hz
sampai 20,000 Hz. Pada siaran radio, gelombang audio tidak ditransmisikan
langsung melainkan ditumpangkan pada gelombang radio yang akan merambat
melalui ruang angkasa. Ada dua metode transmisi gelombang audio, yaitu
melalui modulasi amplitudo (AM) dan modulasi frekuensi (FM).
2. Gelombang Mikro (Micro Wave)
Gelombang Mikro (Micro Wave) adalah gelombang elektromagnetik
dengan frekuensi super tinggi (Super High Frequency) yaitu diatas 3 GHz
(3x109 Hz)
Jika gelombang mikro diserap oleh sebuah benda, akan muncul efek
pemanasan pada benda tersebut. Jika makanan menyerap radiasi gelombang
mikro, makanan menjadi panas dan masak dalam waktu singkat. Proses inilah
yang dimanfaatkan dalam oven microwave.
Gelombang mikro juga dimanfaatkan pada radar. Radar digunakan untuk
mencari dan menentukan jejak suatu benda dengan gelombang mikro
denganfrekuensi sekitar 1010 Hz.
Oven Microwave
Oven microwave menggunakan sifat-sifat gelombang mikro (microwave)
berupa efek panas untuk memasak. Selain itu, gelombang mikro juga digunakan
dalam sistem komunikasi radar dan analisis struktur atom dan molekul.
Rentang frekuensi gelombang mikro membentang dari 3 GHz hingga 300
GHz. Frekuensi sebesar ini dihasilkan dari rangkaian osilator pada alat-alat
elektronik. Gelombang mikro dapat diserap oleh suatu benda dan menimbulkan
efek pemanasan pada benda tersebut. Sebuah sistem pemanas berbasis microwave
dapat memanfaatkan gejala ini untuk memasak benda. Sistem semacam ini
digunakan dalam oven microwave yang dapat mematangkan makanan di
dalamnya secara merata dan dalam waktu singkat (cepat).
Dalam suatu sistem radar, gelombang mikro dipancarkan terus menerus ke
segala arah oleh pemancar. Jika ada objek yang terkena gelombang ini, sinyal
akan dipantulkan oleh objek dan diterima kembali oleh penerima. Sinyal pantulan
ini akan memberikan informasi bahwa ada objek yang dekat yang akan
ditampilkan oleh layar radar.
Sistem radar banyak dimanfaatkan oleh pesawat terbang dan kapal selam.
Dengan adanya radar, pesawat terbang dan kapal selam mampu mendeteksi
keberadaan objek lain yang dekat dengan mereka. Di saat cuaca buruk di mana
terjadi badai dan gangguan cuaca yang dapat mengganggu pengelihatan,
keberadaan radar dapat membantu navigasi pesawat terbang untuk mengetahui
arah dan posisi mereka dari tempat tujuan pendaratan.
3. Sinar Inframerah (Infra Red)
Inframerah adalah radiasi elektromagnetik dari panjang gelombang lebih
panjang dari cahaya tampak, tetapi lebih pendek dari radiasi gelombang radio.
Namanya (dari bahasa Latin infra, "bawah"), merah merupakan warna dari cahaya
tampak dengan gelombang terpanjang. Radiasi inframerah memiliki jangkauan
tiga "order" dan memiliki panjang gelombang antara 700 nm dan 1 mm.
Inframerah ditemukan secara tidak sengaja oleh Sir William Herschell,
astronom kerajaan Inggris ketika ia sedang mengadakan penelitian mencari bahan
penyaring optik yang akan digunakan untuk mengurangi kecerahan gambar
matahari dalam tata surya teleskop.
Sinar inframerah (infrared/IR) termasuk dalam gelombang
elektromagnetik dan berada dalam rentang frekuensi 300 GHz sampai 40.000
GHz (10 pangkat 13). Sinar inframerah dihasilkan oleh proses di dalam molekul
dan benda panas. Telah lama diketahui bahwa benda panas akibat aktivitas
(getaran) atomik dan molekuler di dalamnya dianggap memancarkan gelombang
panas dalam bentuk sinar inframerah. Oleh karena itu, sinar inframerah sering
disebut radiasi panas.
Karakteristik Infra merah:
Tidak dapat dilihat oleh manusia
Tidak dapat menembus materi yang tidak tembus pandang
Dapat ditimbulkan oleh komponen yang menghasilkan panas
Panjang gelombang pada inframerah memiliki hubungan yang berlawanan
atau berbanding terbalik dengan suhu. Ketika suhu mengalami kenaikan,
maka panjang gelombang mengalami penurunan.
Jenis-Jenis Inframerah Berdasarkan Panjang Gelombang:
Inframerah jarak dekat dengan panjang gelombang 0.75 – 1.5 µm
Inframerah jarak menengah dengan panjang gelombang 1.50 – 10 µm
Inframerah jarak jauh dengan panjang gelombang 10 – 100 µm
Manfaat Infra merah dalam kesehatan dan komunikasi:
a. Kesehatan
Mengaktifkan molekul air dalam tubuh. Hal ini disebabkan karena inframerah
mempunyai getaran yang sama dengan molekul air. Sehingga, ketika molekul
tersebut pecah maka akan terbentuk molekul tunggal yang dapat
meningkatkan cairan tubuh.
Meningkatkan sirkulasi mikro. Bergetarnya molekul air dan pengaruh
inframerah akan menghasilkan panas yang menyebabkan pembuluh kapiler
membesar, dan meningkatkan temperatur kulit,, memperbaiki
sirkulasi darah dan mengurani tekanan jantung.
Meningkatkan metabolisme tubuh. jika sirkulasi mikro dalam tubuh
meningkat, racun dapat dibuang dari tubuh kita melalui metabolisme. Hal ini
dapat mengurangi beban liver dan ginjal.
Mengembangkan Ph dalam tubuh. Sinar inframerah dapat
membersihkan darah, memperbaiki tekstur kulit dan mencegah rematik
karena asam urat yang tinggi.
Inframerah jarak jauh banyak digunakan pada alat-alat kesehatan. Pancaran
panas yang berupa pancaran sinar inframerah dari organ-organ tubuh dapat
dijadikan sebagai informasi kondisi kesehatan organ tersebut. Hal ini sangat
bermanfaat bagi dokter dalam diagnosis kondisi pasien sehingga ia dapat
membuat keputusan tindakan yang sesuai dengan kondisi pasien tersebut.
Selain itu, pancaran panas dalam intensitas tertentu dipercaya dapat
digunakan untuk proses penyembuhan penyakit seperti cacar. Contoh
penggunaan inframerah yang menjadi trend saat ini adalah adanya gelang
kesehatan Bio Fir. Dengan memanfaatkan inframerah jarak jauh, gelang
tersebut dapat berperang dalam pembersihan dalam tubuh dan
pembasmian kuman atau bakteri.
b. Komunikasi
Adanya sistem sensor infra merah. Sistem sensor ini pada dasarnya
menggunakan inframerah sebagai media komunikasi yang menghubungkan
antara dua perangkat. Penerapan sistem sensor infra ini sangat bermanfaat
sebagai pengendali jarak jauh, alarm keamanan, dan otomatisasi pada
sistem. Adapun pemancar pada sistem ini terdiri atas sebuah LED
(Lightemitting Diode)infra merah yang telah dilengkapi dengan rangkaian
yang mampu membangkitkan data untuk dikirimkan melalui sinar
inframerah, sedangkan pada bagian penerima biasanya terdapat
foto transistor, foto dioda, atau modulasi infra merah yang berfungsi untuk
menerima sinar inframerah yang dikirimkan oleh pemancar.
Untuk pencitraan pandangan seperti nightscoop
Inframerah digunakan untuk komunikasi jarak dekat, seperti
pada remote TV. Gelombang inframerah itu mudah untuk dibuat, harganya
relatif murah, tidak dapat menembus tembok atau benda gelap, serta
memiliki fluktuasi daya tinggi dan dapat diinterfensi oleh cahaya matahari.
Sebagai alat komunikasi pengontrol jarak jauh. Inframerah dapat bekerja
dengan jarak yang tidak terlalu jauh (kurang lebih 10 meter dan tidak ada
penghalang)
Sebagai salah satu standardisasi komunikasi tanpa kabel. Jadi, inframerah
dapat dikatakan sebagai salah satu konektivitas yang berupa
perangkat nirkabel yang digunakan untuk mengubungkan atau transfer data
dari suatu perangkat ke parangkat lain. Penggunaan inframerah yang seperti
ini dapat kita lihat pada handphone dan laptop yang memiliki aplikasi
inframerah. Ketika kita ingin mengirim file ke handphone, maka bagian
infra harus dihadapkan dengan modul infra merah pada PC. Selama proses
pengiriman berlangsung, tidak boleh ada benda lain yang menghalangi.
Fungsi inframerah pada handphone dan laptop dijalankan
melalui teknologi IrDA (Infra red Data Acquition). IrDA dibentuk dengan
tujuan untuk mengembangkan sistem komunikasi via inframerah.
4. Sinar Tampak
Dalam rentang spektrum gelombang elektromagnetik, cahaya atau sinar
tampak hanya menempati pita sempit di atas sinar inframerah. Spektrum frekuensi
sinar tampak berisi frekuensi dimana mata manusia peka terhadapnya. Frekuensi
sinar tampak membentang antara 40.000 dan 80.000 GHz (10 pangkat 13) atau
bersesuaian dengan panjang gelombang antara 380 dan 780 nm (10 pangkat -9).
Cahaya yang kita rasakan sehari-hari berada dalam rentang frekuensi ini. cahaya
juga dihasilkan melalui proses dalam skala atom dan molekul berupa pengaturan
internal dalam konfigurasi elektron.
Pembahasan tentang cahaya begitu luas dan membentuk satu disiplin ilmu
fisika tersendiri, yaitu optik.
5. Sinar Ultraviolet
Radiasi ultraungu (sering disingkat UV, dari bahasa Inggris: ultraviolet)
adalah radiasi elektromagnetis terhadap panjang gelombang yang lebih pendek
dari daerah dengan sinar tampak, namun lebih panjang dari sinar-X yang kecil.
Radiasi UV dapat dibagi menjadi hampir UV (panjang gelombang: 380–
200 nm) dan UV vakum (200–10 nm). Dalam pembicaraan mengenai pengaruh
radiasi UV terhadap kesehatan manusia dan lingkungan, jarak panjang gelombang
sering dibagi lagi kepada UVA (380–315 nm), yang juga disebut "Gelombang
Panjang" atau "blacklight"; UVB (315–280 nm), yang juga disebut "Gelombang
Medium" (Medium Wave); dan UVC (280-10 nm), juga disebut "Gelombang
Pendek" (Short Wave).
Istilah ultraviolet berarti "melebihi ungu" (dari bahasa Latin ultra,
"melebihi"), sedangkan kata ungu merupakan warna panjang gelombang paling
pendek dari cahaya dari sinar tampak. Beberapa hewan, termasuk burung, reptil,
dan serangga seperti lebah dapat melihat hingga mencapai "hampir UV". Banyak
buah-buahan, bunga dan benih terlihat lebih jelas di latar belakang dalam panjang
gelombang UV dibandingkan dengan penglihatan warna manusia.
Sinar UV membantu tubuh kita dalam membuat vitamin D, yang
memperkuat tulang dan gigi dan membantu tubuh kita membangun kekebalan
terhadap penyakit seperti rakhitis dan kanker usus besar. Sinar UV juga digunakan
untuk mengobati psoriasis, sinar memperlambat pertumbuhan sel-sel kulit,. Sinar
UV telah digunakan dalam berbagai hal komersial juga, termasuk sterilisasi dan
desinfeksi. Beberapa hewan dapat melihat sinar UV, dan UV membantu lebah
untuk mengumpulkan serbuk sari dari bunga.
Bahaya Sinar UV Pada Kulit Manusia
Pada dasarnya, kulit manusia dilengkapi dengan perlindungan alami dari
sinar matahari yaitu pigmen melanin. Kulit yang gelap menandakan kandungan
pigmen dalam jumlah banyak, begitu juga sebaliknya. Penelitian membuktikan
bahwa semakin banyak pigmen. Semakin kecil kemungkinan seseorang terkena
kanker kulit karena pigmen berfungsi sebagai penangkal dampak sinar UV yang
dipancarkan oleh matahari. Sering beraktifitas di bawah sinar matahari tanpa
pelindung kulit, akan menyebabkan kulit lebih cepat mengalami penuaan. Kulit
jadi cepat berkerut dan timbul bercak-bercak hitam yang kita kenal sebagai flek
hitam.
Sinar UV juga bisa membuat kulit tidak mulus karena menebal atau
menipis. Bisa juga muncul benjolan-benjolan kecil yang ukurannya bervariasi.
Benjolan-benjolan atau flek pada kulit bisa berkembang menjadi tumor jinak
bahkan kanker kulit. Khususnya pada orang yang sering berjemur di bawah sinar
matahari atau berjemur. Tidak heran bila bintik awal kanker kulit timbul di bagian
tubuh yang terbuka seperti wajah, kepala, tangan dan bagain yang banyak terpapar
sinar matahari.
Sinar matahari tidak sepanjang hari merusak kulit, sebelum pukul 09.00
pagi justru penting untuk tulang. Kita justru harus waspada pada pancaran sinar
yang berlagsung pukul 09.00 hingga 15.00, sebab di waktu tersebut sinar matahari
mengandung sinar UV yang dapat merusak kulit.
6. Sinar X
Sinar-X atau sinar Röntgen adalah salah satu bentuk dari radiasi
elektromagnetik dengan panjang gelombang berkisar antara 10 nanometer ke 100
pikometer (mirip dengan frekuensi dalam jangka 30 PHz to 60 EHz). Sinar-X
umumnya digunakan dalam diagnosis gambar medis dan Kristalografi sinar-X.
Sinar-X adalah bentuk dari radiasi ion dan dapat berbahaya.
Awal perkenalan umat manusia dengan radiasi pengion dimulai ketika
Wilhelm C. Roentgen (1845 – 1923), fisikawan berkebangsaan Jerman, pada
tahun 1895 menemukan sejenis sinar aneh yang selanjutnya diberi nama sinar X.
Selang satu tahun dari penemuan sinar-X tersebut, fisikawan Prancis Antonie
Henry Becquerel menemukan unsur Uranium (U) yang dapat memencarkan
radiasi secara spontan. Untuk selanjutnya bahan yang memiliki sifat seperti itu
disebut bahan radioaktif. Dua tahun kemudian, pasangan suami istri ahli kimia
berkebangsaan Perancis Marie Curie dan Piere Curie menemukan unsur Polonium
(Po) dan Radium (Ra) yang memperlihatkan gejala yang sama seperti Uranium.
Tahun 1895 itu Roentgen sendirian melakukan penelitian sinar X dan
meneliti sifat-sifatnya. Pada tahun itu juga Roentgen mempublikasikan laporan
penelitiannya. Berikut ini adalah sifat-sifat sinar-X:
a. Sinar X dipancarkan dari tempat yang paling kuat tersinari oleh sinar katoda.
b. Intensitas cahaya yang dihasilkan pelat fotolumenansi, berbanding terbalik
dengan kuadrat jarak antara titik terjadinya sinar X dengan pelat foto
luminesensi meskipun pelat dijauhkan sekitar 2 m, cahaya masih dapat
terdeteksi.
c. Sinar X dapat menembus buku 1000 halaman tetapi hamper seluruhnya
terserap oleh timbal setebal 1,5 mm.
d. Pelat fotografi sensitive terhadap sinar X.
e. Ketika tangan terpapari sinar X diatas pelat fotografi, maka akan tergambar
foto tulang tersebut pada pelat fotografi.
f. Lintasan sinar X tidak dibelokkan oleh medan magnet (daya tembus dan
lintasan yang terbelokkan oleh medan magnet merupakan sifat yang membuat
sinar X berbeda dengan sinar katoda).
Pancaran sinar-x dapat diperolehi daripada sejenis alat elektronik yang
dinamakan tiub x-ray. Daripada kajian ahli sains didapati sinar-x mempunyai
sifat-sifat tertentu yang dapat dibagi kepada sifat biasa dan sifat khas.
Sifat biasa sinar X bergerak laju dan lurus. Tidak boleh Fokus oleh kanta
atau cermin dipesong oleh medan magnet sekitar arah tertuju yang dilaluinya.
Sifat khas menembusi jirim padat. Kesan pendarcahaya memberikan kesan
cahaya kepada sebatian kimia seperti zink sulfida, kalsium tungstat dan barium
platinosiamida. Kesan pengion alur sinar X yang melintas melalui gas
memindahkan tenaganya kepada molekul-molekul yang akan seterusnya akan
berpecah kepada titik yang berkas negatif. Kesan biologi sinar X bertindak dengan
tisu hidup yang berada dalam tubuh.
Istilah mutasi pertama kali digunakan oleh Hugo de vries, untuk mengemukakan
adanya perubahan fenotipe yang mendadak pada bunga Oenothera
lamarckiana dan bersifat menurun. Ternyata perubahan tersebut terjadi karena
adanya penyimpangan dari kromosomnya.
Seth Wright juga melaporkan peristiwa mutasi pada domba jenis Ancon yang
berkaki pendek dan bersifat menurun. Lihat gambar di bawah ini merupakan
domba hasil kloning.
Penelitian ilmiah tentang mutasi dilakukan pula oleh Morgan ( 1910)
dengan menggunakan Drosophila melanogaster (lalat buah). Akhirnya murid
Morgan yang bernama Herman Yoseph Muller (1890-19450 berhasil dalam
percobaannya terhadap lalat buah, yaitu menemukan mutasi buatan dengan
menggunakan sinar X. Muller berpendapat bahwa mutasi pada sel somatik tidak
membawa perubahan, sedangkan mutasi pada sel-sel generatif atau gamet
kebanyakan letal dan membawa kematian sebelum atau segera sesudah lahir.
Selanjutnya pada tahun 1927 dapat diketahui bahwa sinar X dapat menyebabkan
gen mengalami ionisasi sehingga sifatnya menjadi labil. Akhirnya mutasi buatan
dilaksanakan pula dengan pemotongan daun atau penyisipan DNA pada
organisme-organisme yang kita inginkan. Peristiwa terjadinya mutasi disebut
mutagenesis. Makhluk hidup yang mengalami mutasi disebut mutan dan faktor
penyebab mutasi disebut mutagen (mutagenik agent). Mutasi jarang terjadi secara
alami dan jika terjadi biasanya merugikan bagi makhluk hidup mutannya.
7. Sinar Gamma
Sinar gama (seringkali dinotasikan dengan huruf Yunani gamma, γ) adalah
sebuah bentuk berenergi dari radiasi elektromagnetik yang diproduksi oleh
radioaktivitas atau proses nuklir atau subatomik lainnya seperti penghancuran
elektron-positron.
Sinar gama membentuk spektrum elektromagnetik energi-tertinggi.
Mereka seringkali didefinisikan bermulai dari energi 10 keV/ 2,42 EHz/ 124 pm,
meskipun radiasi elektromagnetik dari sekitar 10 keV sampai beberapa ratus keV
juga dapat menunjuk kepada sinar X keras. Penting untuk diingat bahwa tidak ada
perbedaan fisikal antara sinar gama dan sinar X dari energi yang sama -- mereka
adalah dua nama untuk radiasi elektromagnetik yang sama, sama seperti sinar
matahari dan sinar bulan adalah dua nama untuk cahaya tampak. Namun, gama
dibedakan dengan sinar X oleh asal mereka.Sinar gama adalah istilah untuk
radiasi elektromagnetik energi-tinggi yang diproduksi oleh transisi energi karena
percepatan elektron. Karena beberapa transisi elektron memungkinkan untuk
memiliki energi lebih tinggi dari beberapa transisi nuklir, ada penindihan antara
apa yang kita sebut sinar gama energi rendah dan sinar-X energi tinggi.
Sinar gama merupakan sebuah bentuk radiasi mengionisasi, mereka lebih
menembus dari radiasi alfa atau beta (keduanya bukan radiasi elektromagnetik),
tapi kurang mengionisasi.
Perlindungan untuk sinar γ membutuhkan banyak massa. Bahan yang
digunakan untuk perisai harus diperhitungkan bahwa sinar gama diserap lebih
banyak oleh bahan dengan nomor atom tinggi dan kepadatan tinggi. Juga,
semakin tinggi energi sinar gama, makin tebal perisai yang dibutuhkan. Bahan
untuk menahan sinar gama biasanya diilustrasikan dengan ketebalan yang
dibutuhkan untuk mengurangi intensitas dari sinar gama setengahnya. Misalnya,
sinar gama yang membutuhkan 1 cm (0,4 inci) "lead" untuk mengurangi
intensitasnya sebesar 50% jujga akan mengurangi setengah intensitasnya
dengan konkrit 6 cm (2,4 inci) atau debut paketan 9 cm (3,6 inci).
Sinar gama dari fallout nuklir kemungkinan akan menyebabkan jumlah
kematian terbesar dalam penggunaan senjata nuklir dalam sebuah perang nuklir.
Sebuah perlindungan fallout yang efektif akan mengurangi terkenanya manusia
1000 kali.
Sinar gama memang kurang mengionisasi dari sinar alfa atau beta. Namun,
mengurangi bahaya terhadap manusia membutuhkan perlindungan yang lebih
tebal. Mereka menghasilkan kerusakan yang mirip dengan yang disebabkan
oleh sinar-X, seperti terbakar, kanker, dan mutasi genetika.
BAB 3. KESIMPULAN DAN SARAN
3.1 Kesimpulan
Berdasarkan pembahasan di atas, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:
3.1.1 Radiasi Matahari adalah pancaran energi yang berasal dari proses
thermonuklir yang terjadi di Matahari.
3.1.2 Radiasi matahari terdiri dari beberapa jenis yaitu:
a. Ditinjau dari massanya radiasi dapat dibagi menjadi radiasi
elektromagnetik dan radiasi partikel.
b. Ditinjau dari muatan listriknya, radiasi terbagi menjadi radiasi non
pengion dan pengion.
3.1.3 Radiasi elektromagnetik adalah kombinasi medan listrik dan medan
magnet yang berosilasi dan merambat lewat ruang dan membawa energi
dari satu tempat ke tempat yang lain.
3.1.4 Gelombang elektromagnetik termasuk gelombang transversal. Macam-
macam gelombang elektromagnetik ini yaitu gelombang radio, infra
merah, cahaya tampak, ultra violet, sinar x, dan sinar gamma.
3.2 Saran
Matahari memiliki banyak manfaat dalam kehidupan di muka bumi. Namun
meski demikian, radiasi matahari dapat menimbulkan beberapa efek yang kurang
bermanfaat bagi tubuh kita. Untuk mencegah efek yang kurang menguntungkan
ini disarankan dengan menggunakan kacamata hitam, topi, pakaian dan
pemakaian tabir surya.
DAFTAR PUSTAKA
Wikipedia.2010. Radiasi matahari http://id.wikipedia.org/wiki/Radiasi_Matahari
[ 17 oktober 2012]
jumadi. 2011. Radiasi surya http://jumadi04.blogspot.com/2011/04/radiasi-
surya.html [17 oktober 2012]
Gudangmateri.1010. pengertian dan pengenalan radiasi
http://www.gudangmateri.com/2010/10/pengertian-dan-pengenalan-
radiasi.html [17 oktober 2012]
Wikipedia.2010. Elektromagnetik Spektrum
http://id.wikipedia.org/wiki/Berkas:Electromagnetic-Spectrum.png [17
oktober 2012]
Wikipedia. 2010. Radiasi Elektromagnetik
http://id.wikipedia.org/wiki/Radiasi_elektromagnetik [17 oktober 2012]
Anonim1. 2012. Makalah Gelombang Elektromagnetik. http://terbarudidunia.blogspot.com/2012/06/makalah-gelombang-elektromagnetik.html [ 17 oktober 2012]
Eckogan.2009. Karakteristik Gelombang Radio. http://eckogan.blogspot.com/2009/11/karakteristik-gelombang-radio.html [ 17 oktober 2012]
Ulummilmi. 2012. Macam-macam Gelombang Elektromagnetik http://ulumilmi.blogspot.com/2012/05/macam-macam-gelombang-elektromagnetik.html [ 17 oktober 2012]