BAB IPENDAHULUAN1.1 Latar BelakangBioakustik 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 mempelajari tentang proses penerimaan pendengaran yang timbul oleh mahluk hidup. Di dalam bioakustik dibahas tentang gelombang bunyi.Gelombang bunyi yaitu gelombang yang dihasilkan akibat adanya vibrasi atau getaran dari suatu bunyi, sedangkan bunyi itu adalah rambatan, usikan elastis dalam medium konibue ( tiga dimensi ). Gelombang bunyi timbul akibat terjadi perubahan mekanika pada gas, zat cair atau gas yang merambat kedepan dengan kecepatan. Gelombang bunyi menjalar secara tranversal atau secara longitudinal. Secara tranversal arahnya tegak lurus dengan arah getaran sedangkan secara longitudinal arah rambatnya sejajar dengan arah getaran.Gelombang bunyi mempunyai sifat memantul, diteruskan dan diserap oleh benda. Gelombang bunyi merupakan gelombang longitudinal yang tidak tampak, cara merambat gelombang bunyi mirip merambatnya gelombang dipermukaan air. Jadi gelombang bunyi merambat ke segala arah, bunyi hanya dapat merambat melalui medium perantara misalnya udara, air dan kayu. Tanpa medium perantara gelombang bunyi tidak dapat merambat sehingga tidak terdengar. Bunyi tidak dapat terdengar diruang hampa udara ( vakum ), diangkasa luar dan di bulan.Ada suatu jangkauan frekwensi yang besar dimana dapat dihasilkan gelombang mekanis longitudinal dan gelombang bunyi adalah dibatasi oleh jangkauan frekwensi yang dapat merangsang telinga dan otak manusia kepada sensasi pendengaran. Jangkauan ini adalah kira- kira 20 siklus/ detik ( atau 20 Hz) sampai kira- kira 20.000 Hz dan dinamakan jangkauan suara yang dapat didengar (audible range). Berdasarkan frekwensinya, bunyi dapat digolongkan menjadi tiga, yaitu : infrasonik, audiosonik, dan ultrasonik.Gelombang bunyi sejak dahulu hingga saat ini dimanfaatkan untuk mempermudah aktivitas manusia sehari-hari. Banyak teknologi-teknologi modern yang mengaplikasikan sifat gelombang bunyi ini. Terlebih pula pada sifat gelombang bunyi ultrasonik, gelombang ultrasonik banyak dimanfaatkan untuk mempermudah dan membantu aktivitas manusia sehari-hari, baik dalam bidang kedokteran, pertahanan, pelayaran, industry dan dalam bidang yang lainnya.

1.2 Rumusan Masalah

1.2.1 Bagaimana frekwensi gelombang ultrasonik?1.2.2 Bagaimana manfaat gelombang ultrasonik di kehidupan sehari-hari1.2.3 Bagaimana efek gelombang ultrasonik?1.3 Tujuan1.3.1 Mengetahui frekwensi gelombang ultrasonik.1.3.2 Mengetahui manfaat gelombang ultrasonik di kehidupan sehari-hari.1.3.3 Mengetahui efek gelombang ultrasonik.1.4 Manfaat 1.4.1 Bagi penulisPenulis akan lebih memahami tentang penerapan gelombang ultrasonik.1.4.2 Bagi pembacaMakalah ini dapat menambah ilmu pengetahuan dan referensi ilmu tentang gelombang ultrasonik,, pemanfaatan gelombang ultrasonik dan dampak gelombang ultrasonik.

BAB IIPEMBAHASAN2.1 Pengertian Gelombang Ultrasonik

Ultrasonik atau dikenal dengan bunyi ultra adalah ilmu yang mempelajari gelombang dengan frekwensi tinggi, Frekwensi gelombang ultrasonik adalah di atas 20.000 Hz. Hanya beberapa hewan, seperti lumba-lumba menggunakannya untuk komunikasi, sedangkan kelelawar menggunakan gelombang ultrasonik untuk navigasi. Dalam hal ini, gelombang ultrasonik merupakan gelombang ultra (di atas) frekwensi gelombang suara (sonik).Gelombang ultrasonik dapat merambat dalam medium padat, cair dan gas. Reflektivitas dari gelombang ultrasonik ini di permukaan cairan hampir sama dengan permukaan padat, tapi pada tekstil dan busa, maka jenis gelombang ini akan diserap.Frekwensi yang diasosiasikan dengan gelombang ultrasonik pada aplikasi elektronik dihasilkan oleh getaran elastis dari sebuah kristal kuarsa yang diinduksikan oleh resonansi dengan suatu medan listrik bolak-balik yang dipakaikan (efek piezoelektrik). Kadang gelombang ultrasonik menjadi tidak periodik yang disebut derau (noise), dimana dapat dinyatakan sebagai superposisi gelombang-gelombang periodik, tetapi banyaknya komponen adalah sangat besar. Kelebihan gelombang ultrasonik yang tidak dapat didengar, bersifat langsung dan mudah difokuskan. Jarak suatu benda yang memanfaatkan delay gelombang pantul dan gelombang datang seperti pada sistem radar dan deteksi gerakan oleh sensor pada robot atau hewan.Hewan-hewan tertentu, seperti anjing, kucing, dan lumba-lumba dapat mendengar gelombang ultrasonik. Kelelawar dapat menghasilkan dan mendengar frekuensi setinggi 100.000 Hz untuk mengetahui posisi makanan dan menghindari benda-benda saat terbang di kegelapan.

2.2 Manfaat Gelombang Ultrasonik

2.2.1 Mengukur Kedalaman Laut

Mengukur ke dalaman laut dapat ditentukan dengan teknik pantulan pulsa ultrasonik. Pulsa ultrasonik dipancarkan oleh instrument yang dinamakan fathometer. Ketika pulsa mengenai dasar laut, pulsa tersebut dipantulkan dan diterima oleh sebuah penerima. Dengan mengukur selang waktu antara saat pulsa ultrasonik dipancarkan dan saat pulsa ultrasonik diterima, kita dapat menghitung ke dalaman laut. Kedalaman laut dapat dihitung dengan rumus :

s = jarak/ kedalaman laut (m) v = laju bunyi (m/s)t = waktu (sekon) 2.2.2 Dalam Bidang Pertahanan dan Pelayaran

Ultrasonik dimanfaatkan dalam alat sonar (sound navigation and ranging), yaitu sebagai alat detektor di bawah air, biasanya ultrasonik dipasang pada kapal pemburu untuk mengetahui posisi kapal selam atau sebaliknya dipasang pada kapal selam untuk mengetahui kedudukan kapal di permukaan laut. Sonar pertama untuk mendeteksikapal selam atau benda benda bawah laut lainnya dengan menggunakan sifat-sifat piezoelektrik kuartz. Sonar merupakan sistem yang menggunakan gelombang suara bawah air yang dipancarkan dan dipantulkan untuk mendeteksi dan menetapkan lokasi obyek di bawah laut atau untuk mengukur jarak bawah laut. Sejauh ini sonar telah luas digunakan untuk mendeteksi kapal selam dan ranjau,mendeteksi kedalaman, penangkapan ikan komersial, keselamatan penyelaman, dan komunikasi di laut.

Gambar. Kapal pemburu yang mendeteksi posisi kapal selam

Prinsip kerja sonar ini berdasarkan pada konsep pemantulan gelombang. Dari permukaan, gelombang bunyi dijalarkan ke dalam laut. Gelombang suara ini menyebar ke kedalaman laut. Jika sebelum tiba di dasar laut, gelombang suara ini mengenai gerombolan ikan, gelombang suara ini sebagian akan dipantulkan kembali ke permukaan. Gelombang pantul ini akan diterima oleh alat dan langsung digambarkan dalam monitor. Nelayan dapat melihat gerombolan ikan di bawah kapal mereka. Dengan demikian, nelayan dapat menurunkan jaringnya untuk menangkap ikan-ikan tersebut. Penggunaan sonar ini akan lebih menguntungkan dan membuat suatu pelayaran akan lebih efektif.

2.2.3 Dalam Bidang KedokteranFrekwensi dan daya ultrasonik yang dipakai dalam kedokteran menurut kebutuhan; apabila ultrasonik yang digunakan untuk diagnosa maka frekwensi yang digunakan sebesar 1 MHz sampai 5 MHz dengan daya 0,01 W/cm . Apabila daya ultrasonik ditingkatkan sampai 1 W / cm akan dipakai sebagai pengobatan, sedangkan untuk merusakkan jaringan kanker dipakai daya 10 W/cm .Fungsi ultrasonik hampir menyerupai sinar-X, yaitu untuk melihat organ-organ tubuh bagian dalam, khususnya organ tubuh yang tidak boleh dilihat dengan sinar-X, misalnya janin dalam rahim. Alat kesehatan itu dinamakan Ultrasonography (USG). Pemeriksaan dapat dilakukan dengan mengirim pulsa-pulsa ultrasonik ke bagian tubuh yang hendak dianalisis. Pulsa-pulsa ini akan dipantulkan oleh organ-organ tubuh bagian dalam. Masing-masing organ mempunyai struktur, kerapatan, dan kelentingan yang berbeda. Dengan mengukur waktu relatif dari gelombang-gelombang pantul ini, maka didapat kedalaman-kedalaman organ. Berdasarkan data kedalaman dan arah gelombang pantul, komputer akan membentuk bayangan bagian dalam tubuh. Salah satunya dengan ultrasonik transducer. Ultrasonik tranducer paling lazim dipakai untuk memantau janin pada wanita hamil, sistem arteri pada penderita lemah jantung, mengamati ganglion pada pasien penderita lemah atau kelainan otak.Hal-hal yang didiagnosis dengan ultrasonik. Sesuai dengan metode scanning yang dipakai maka ultrasonik dapat dipergunakan untuk diagnosis

a) A ScanningMendiagnosis 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.b) B ScanningUntuk memperoleh informasi struktur dalam dari tubuh manusia. Misalnya hati, lambung, usus, mata, mamma, jantung janin. Untuk mendeteksi kehamilan sekitar 6 minggu, kelainan dari uterus / kandung peranakan dan kasus-kasus perdarahan yang abnormal serta treatened abortus (abortus yang sedang berlangsung).

c) M ScanningMemberi informasi tentang jantung, valvula jantung, pericardial effusion (timbunan zat cair dalam kantong jantung). M Skanning mempunyai kelebihan yaitu dapat dikerjakan sembari pengobatan berlangsung untuk menunjukkan kemajuan dalam pengobatan.

Selain berguna sebagai alat diagnosa penyakit, gelombang ultrasonik ini juga dimanfaatkan untuk membuat kaca mata tuna netra. Kaca mata tuna netra dilengkapi dengan pengirim dan penerima ultrasoniksehingga tuna netra dapat menduga jarak benda yang ada didepannya. Gelombang ultrasonik dipancarkan frame kaca mata dan mengenai objek disekitar, gelombang ultrasonik dipantulkan dan diterima kembali oleh alat penerima pada kaca mata. Ultrasonik berada pada frame kaca mata yang mengirimkan signal getaran pada telinga tuna netra. Perlu diketahui bahwa orang yang tuna netra memiliki pendengaran yang lebih tajam atau sensitif dibanding orang yang bermata normal.

2.2.4 Dalam Bidang Industri

Dalam industri ultrasonik digunakan untuk meratakan campuran susu agar homogen, membersihkan benda yang halus, meratakan campuran besi dan timah yang dilebur dalam industri logam, untuk sterilisasi pada pengawetan makanan dalam kaleng dan sebagainya.Untuk mendeteksi retak dalam struktur logam atau beton digunakan scanning ultrasonik. Teknik scanning ultrasonik inilah yang digunakan untuk memeriksa retak-retak tersembunyi pada bagian-bagian pesawat terbang, yang bisa membahayakan sebuah penerbangan pesawat. Idealnya dalam pemeriksaan rutin setiap bagian penting pada pesawat akan di scanning ultrasonik. Bila ada keretakan akan diketahui dengan cepat dapat diatasi sebelum pesawat diperkenankan terbang. Pada pengawetan makan dalam kaleng, digunakan gelombang ultrasonik karena sifat gelombang ultrasonik yang dapat membunuh bakteri pathogen dalam makanan kaleng.2.3 Efek Gelombang Ultrasonik

Ultrasonik sama dengan gelombang bunyi hanya saja frekwensi yang sangat tinggi dan mempunyai efek :a) MekanikYaitu membentuk emulsi asap / awan dan disintegrasi beberapa benda padat, dipakai untuk menentukan lokasi batu empedu.b) PanasNelson 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) KimiaGelombang ultrasonik menyebabkan proses oksidasi dan terjadi hidrolisis pada ikatan polyester.d) Efek biologisEfek 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 Vant Hoff (menimbulkan panas) otot mengalami paralyse dan sel-sel hancur; bakteri, virus dapat mengalami kehancuran. Selain itu menyebabkan keletihan pada tubuh manusia apabila daya ultrasonik ditingkatkan.

BAB IIIPENUTUP3.1 KesimpulanGelombang ultrasonik yang memiliki frekwensi lebih dari 20.000 Hz, sangat berperan penting dalam kehidupan sehari-hari, diantaranya sebagai berikut :1. Digunakan ntuk mendeteksi kedalaman laut, lokasi karang, kapal karam, kapal selam atau menentukan letak gerombolan ikan di laut.2. Dalam dunia industri digunakan untuk meratakan campuran besi dan timah yang dilebur dalam industri logam, untuk sterilisasi pada pengawetan makanan dalam kaleng dan sebagainya.3. Untuk mendeteksi retak dalam struktur logam,, contohnya dapat diaplikasikan untuk memeriksa retak-retak tersembunyi pada bagian-bagian pesawat terbang, yang bisa membahayakan sebuah penerbangan pesawat.4. Digunakan dalam dunia kedokteran untuk mendiagnosa jaringan tubuh manusia berfungsi abnormal, untuk merusak jaringan kanker dalam tubuh manusia, serta digunakan untuk mendeteksi janin dalam rahim dngan menggunakan alat Utrasanografi (USG).3.2 Saran3.2.1 Untuk pembaca dapat menambah dapat menambah wawasan dan bisa memberikan kritik membangun bagi penulis.3.2.2 Untuk lembaga pendidikan diharap agar bisa menerapkan dalam pembelajaran. 3.2.3Untuk lembaga penelitian diharapkan bisa menghasilkan penemuan yang lebih baik

7