Dokumen tersebut membahas tentang gelombang dan bunyi, termasuk definisi gelombang, contoh gelombang mekanik, elektromagnetik, dan bunyi. Juga dibahas aplikasi gelombang tersebut dalam bidang kesehatan seperti ultrasonografi, sinar tampak, sinar ultraviolet, dan inframerah.

1. Modul Pendidikan Jarak Jauh, Pendidikan Tinggi Kesehatan
Uraian Materi
Pernahkah Anda perhatikan bahwa
kita mendengar bunyi bedug setelah
bedug tersebut dipukul? Atau suara
yang ditimbulkan oleh piring yang
jatuh? Suara itu timbul karena adanya
gelombang.
Cobalah Anda tuliskan pengalaman
Anda saat mendengarkan detak
jantung janin pada kotak berikut ini.
...................................................................
..................................................................
..................................................................
..................................................................
..................................................................
..................................................................
.................................................................
...................................................................
Apakah Anda sudah selesai
menuliskannya? Bila sudah, silahkan
cari dan temukanlah jawaban atas
“Mengapa” dari pengalaman Anda
pada uraian materi yang disajikan
berikut ini.
1. Apakah yang dimaksud
gelombang?
Gelombang adalah osilasi yang
berbentuk suatu usikan. Gelombang
terjadi karena adanya usikan yang
merambat. Cerminan gelombang
merupakan rambatan usikan,
sedangkan mediumnya tetap. Jadi,
gelombang merupakan rambatan
pemindahan energi tanpa diikuti
pemindahan massa medium.
2. Gelombang Mekanik
Gelombang mekanik adalah
gelombang yang memerlukan
medium dalam perambatannya serta
sumber energi. Sebuah gelombang
mekanik diatur gerakannya dengan
suatu usikan yang menyebabkan
perpindahan sebagian kecil dari
suatu medium secara cepat. Partikel-partikel
di dalam medium tidak
bergerak bersama gelombang, tetapi
membentuk suatu osilasi sehingga
gelombang dapat berpindah dari satu
tempat ke tempat yang lain. Contoh:
gelombang yang terjadi pada tali jika
salah satu ujungnya digerak-gerakkan,
gerakan air (gelombang) yang terjadi
saat melempar sebuah benda ke kolam
air yang tenang.
Gelombang mekanik terdiri-dari
gelombang transversal dan
longitudinal. Gelombang transversal
merupakan gelombang yang menjalar
keluar dari titik kesetimbangan dalam
lingkaran konsentris. Arah gerakan dari
Kembali ke : Pendahuluan Uraian Materi Rangkuman Tes Formatif 2

2. Modul Pendidikan Jarak Jauh, Pendidikan Tinggi Kesehatan
partikel-partikel ini adalah tegak lurus
terhadap arah gerakan gelombang
sehingga menghasilkan suatu
gelombang transversal. Gelombang
longitudinal merupakan gelombang
yang partikel-partikelnya berosilasi
dalam arah yang sama dengan arah
gerakan gelombang.
1. Gelombang Elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik
adalah suatu usikan elektromagnetik
yang merambat melewati ruang
dengan kecepatan 3 x 108 per detik.
Gelombang ini merupakan gelombang
transversal, memiliki medan listrik dan
medan magnet, bervibrasi tegak lurus
terhadap arah perjalanan gelombang,
mempunyai kecepatan konstan dalam
ruang hampa, frekuensi dan panjang
gelombangnya berbanding terbalik.
Frekuensi gelombang ini ada
yang rendah dan tinggi. Frekuensi
rendah tidak terjadi ionisasi dan
tidak merusak molekul, sedangkan
frekuensi tinggi sebaliknya. Contoh
gelombang elektromagnetik dengan
frekuensi rendah diantaranya adalah
gelombang pendek, gelombang mikro,
infra merah, sinar tampak, ultraviolet.
Contoh gelombang elektromagnetik
dengan frekuensi tinggi adalah sinar x,
sinar gamma, dan sinar cosmic.
Pengaruh dan pemanfaatan
gelombang elektromagnetik dalam
kesehatan
(1) Sinar tampak.
Sinar ini digunakan untuk
mengetahui secara langsung
bagian tubuh baik luar maupun
dalam yang mengalami suatu
kelainan. Contoh:
• Transiluminasi : transmisi cahaya
melalui jaringan tubuh, seperti
menemukan hidrosefalus,
pnemothoraks, kelainan testes.
• Endoskop : alat untuk melihat
ruang dalam tubuh.
• Sistoskop : alat untuk melihat
struktur dalam kandung kencing.
Kembali ke : Pendahuluan Uraian Materi Rangkuman Tes Formatif 3

3. Modul Pendidikan Jarak Jauh, Pendidikan Tinggi Kesehatan
• Proktoskop : alat untuk melihat
struktur rectum.
• Bronkhoskop : alat untuk
melihat bronkhus dan paru.
(2) Sinar ultraviolet
• Memiliki efek fisik, kimia,
biologis, bakterisid (sterilisasi).
• Efek pada kulit : pembentuk Vit
D, menyebabkan eritema atau
luka bakar, keriput, pigmentasi
yang menyebabkan kulit
bertambah gelap.
• Efek pada mata : menyebabkan
foto keratitis, katarak
(3) Infra merah
• Dihasilkan dari lampu dg daya
besar 250 Watt, 750 Watt
• Contoh : Sinar matahari, emisi
lampu pijar, lampu fluoresen dan
temperatur tinggi komponen
listrik.
• Kegunaannya: sebagai terapi
panas superfisial, termogram,
reflective Infrared fotografi,
fotografi pupil mata.
Termografi:
 Setiap objek panas akan
memancarkan radiasi.
 Radiasi tergantung pada
besarnya perbedaan
tempratur
 Berdasar radiasi infrared
dapat dibuat termogram
permukaan tubuh
 Kegunaan termografi:
ca mamma, penyakit
vaskuler, follow up paska
operasi DM, penyakit
pembuluh darah otak,
akut arthritis, nyeri
sendi lutut, primary
erythemalgia
(4) Short waves
• Gelombang pendek, frequensi 1
MHz
• Digunakan untuk terapi panas
dalam (diathermi)
• Indikasi: menghilangkan nyeri
seperti pada kasus penyakit
degeneratif, kram otot, radang
kronis, dll.
(5) Microwaves
• Gelombang mikro, termasuk
gelombang radio dengan osilasi
pada frequensi yang sangat
tinggi.
• Frequensi 900 MHz ( lebih
efektif)
• Kegunaan : untuk mengurangi
nyeri pada bursitis, radang
tendon, arthritis, sprain/strain
Kembali ke : Pendahuluan Uraian Materi Rangkuman Tes Formatif 4

4. Modul Pendidikan Jarak Jauh, Pendidikan Tinggi Kesehatan
(6) Ultrasonik
Bunyi ultrasonic (frekuensi > 20.000
Hz) dihasilkan oleh magnet listrik
dan Kristal piezo electric. Kristal
piezo elektrik digunakan sebagai
transduser pada ultrasonografi.
(a) Daya ultrasonik
Frekuensi dan daya
ultrasonic yang dipakai
dalam bidang kedokteran
menurut kebutuhan.
Apabila digunakan untuk
diagnostic, maka frekuensi
yang digunakan sebesar 1
– 5 MHz dengan daya 0,01
W/cm2. Bila daya ultrasonic
ditingkatkan sampai 1 W/
cm2 dapat digunakan untuk
pengobatan, sedangkan
untuk penghancuran
(misalnya sel kanker),
dibutuhkan daya 103 W/cm2.
(b) Prinsip penggunaan
ultrasonic
Dasar penggunaan ultrasonic
adalah efek dopler, yaitu (1)
terjadi perubahan frekuensi
akibat adanya pergerakan
pendengar atau sebaliknya;
dan (2) getaran bunyi yang
dikirim ke tempat tertentu
(ke objek) akan direfleksi oleh
objek itu sendiri.
(c) Efek gelombang ultrasonik
Efek gelombang ultrasonic
sama dengan gelombang
bunyi hanya saja frekuensinya
yang sangat tinggi. Efek
gelombang ultrasonic ini
seperti uraian berikut ini.
 Mekanik
Efek ini membentuk
emulsi asap/awan dan
disintegrasi beberapa
benda padat, dipakai
untuk menentukan lokasi
batu empedu.
 Panas
Sebagian ultrasonic
mengalami refleksi pada
titik yang bersangkutan,
sedangkan sisanya
mengalami perubahan
panas.
 Kimia
Gelombang ultrasonic
menyebabkan proses
oksidasi dan hidrolisis
pada ikatan polyester.
 Efek biologis
Efek biologis yang
dimaksud adalah
gabungan dari
berbagai efek, misalnya
akibat pemanasan
menimbulkan pelebaran
pembuluh darah. Selain
Kembali ke : Pendahuluan Uraian Materi Rangkuman Tes Formatif 5

5. Modul Pendidikan Jarak Jauh, Pendidikan Tinggi Kesehatan
itu menyebabkan
p e n i n g k a t a n
permeabilitas membrane
sel dan kapiler serta
merangsang aktivitas
sel. Sebaliknya, bila daya
ultrasonic ditingkatkan
tubuh menjadi letih.
(d) Penggunaan dalam bidang
kebidanan
Kristal piezo elektrik yang
bertindak sebagai transduser
mengirim gelombang
ultrasonic mencapai dinding
berlawanan, kemudian
gelombang bunyi dipantulkan
dan diterima oleh transduser
itu pula. Transduser yang
menerima gelombang balik
meneruskan gelombang
tersebut ke amplifier berupa
gelombang listrik, kemudian
ditangkap oleh monitor
Ultrasonografi.
2. Gelombang Bunyi
Gelombang bunyi merupakan
vibrasi atau getaran dari molekul-molekul
zat yang saling beradu
satu sama lainnya. Molekul zat
tersebut terkoordinasi menghasilkan
gelombang serta mentransmisikan
energi bahkan tidak pernah terjadi
perpindahan partikel.
Suara yang mucul saat berbicara
tergantung pada substansi yang
menjalar. Apabila suara mencapai
tapal batas, maka suara tersebut
akan terbagi dua yaitu sebagian
energi ditransmisikan/diteruskan dan
sebagian direfleksikan (dipantulkan).
Gelombang bunyi timbul akibat
terjadi perubahan mekanik pada gas,
zat cair, atau gas yang merambat ke
depan dengan kecepatan tertentu.
Gelombang ini menjalar secara
transversal atau longitudinal. Apabila
terjadi vibrasi dari suatu bunyi, akan
terjadi peningkatan dan penurunan
tekanan pada tekanan atmosfir.
Peningkatan tekanan disebut kompresi,
sedangkan penurunan tekanan disebut
rarefaksi (peregangan).
Bunyi yang melewati berbagai
zat mempunyai kecepatan tersendiri.
Bila melewati udara dengan masa jenis
1,29 kg/m3 pada temperatur 20oC
memiliki kecepatan 331 cm/detik. Akan
tetapi bila bunyi tersebut melewati CO2
dengan masa jenis 1,98 kg/m3 pada
temperatur yang sama kecepatannya
akan menurun menjadi 258 cm/detik.
Demikian juga bila bunyi melewati
tulang dengan masa jenis 1.900 kg/m3
pada suhu 20oC, akan menghasilkan
kecepatan 4.040 cm/detik, maupun
melalui air dengan masa jenis 1.000
kg/m3 pada suhu yang sama, akan
menghasilkan kecepatan 1.480 cm/
detik.
Kembali ke : Pendahuluan Uraian Materi Rangkuman Tes Formatif 6

6. Modul Pendidikan Jarak Jauh, Pendidikan Tinggi Kesehatan
Banyak sekali fenomena yang
menghasilkan bunyi. Misalnya bunyi
yang ditimbulkan bila menghidupkan
mesin (pembakaran minyak dalam
mesin), instrumen musik, maupun
garputala yang digetarkan. Ruang
mulut dan hidung manusia merupakan
struktur resonansi untuk menghasilkan
vibrasi melalui pita suara. Dengan
demikian, bunyi berasal dari alam dan
hasil perbuatan manusia.
a. Mendeteksi gelombang bunyi
Untuk mendeteksi bunyi, perlu
mengkonversi gelombang
bunyi bentuk vibrasi untuk
menganalisis frekuensi dan
intensitasnya. Untuk perubahan
ini diperlukan alat mikrofon
dan telinga manusia. Mikrofon
merupakan transduser yang
memberi respon terhadap
tekanan bunyi (sound pressure)
dan menghasilkan isyarat/sinyal
listrik.
b. Frekuensi bunyi
Terdapat tiga daerah frekuensi
bunyi seperti uraian berikut ini.
1) 0 – 16 Hz (infrasonik)
Frekuensi ini merupakan
daerah infrasonic, ditimbulkan
oleh getaran tanah, gempa
bumi, maupun truk mobil.
Vibrasi yang ditimbulkan oleh
truk mobil ini mempunyai
frekuensi 1-16 Hz. Frekuensi
lebih kecil dari 16 Hz akan
menimbulkan perasaan
tidak enak (discomfort),
kelesuan (fatique), kadang
menimbulkan perubahan
pada penglihatan. Apabila
tubuh terpapar dengan
vibrasi bunyi yang memiliki
frekuensi infra, dapat
menyebabkan resonansi
dan akan terasa sakit pada
beberapa bagian tubuh.
2) 16 – 20.000 Hz (frekuensi
pendengaran)
Frekuensi ini merupakan
daerah sonic, yaitu daerah
yang termasuk frekuensi
yang dapat didengar
(audiofrekuensi). Kepekaan
telinga terhadap frekuensi
bunyi antara 16 – 4.000 Hz.
3) Di atas 20.000 Hz (ultrasonik)
Frekuensi ini mempunyai
daya tembus terhadap
jaringan yang cukup besar.
Dalam dunia kedokteran,
frekuensi ini dipergunakan
untuk diagnosis, destruktif/
penghancuran, dan
pengobatan.
c. Intensitas bunyi
Intensitas bunyi ditentukan
oleh energi yang dibawa oleh
Kembali ke : Pendahuluan Uraian Materi Rangkuman Tes Formatif 7

7. Modul Pendidikan Jarak Jauh, Pendidikan Tinggi Kesehatan
gelombang bunyi. Energi
gelombang bunyi ada dua, yaitu
energi potensial dan energi
kinetik. Intensitas gelombang
bunyi merupakan energi yang
melewati medium 1 m2/detik
atau watt/m2. Kekerasan/nyaring
bunyi tidak berkaitan dengan
frekuensi. Pada kenyataan 30
Hz mempunyai kekerasan sama
dengan 4.000 Hz. Suara yang
menghasilkan nyeri memiliki
intensitas 10o W/m2 atau 120 dB
(desibel), sedangkan bila bicara
pada jarak 1 meter memiliki
intensitas 10-6 W/m2 atau 60 dB.
d. Sifat gelombang bunyi
Gelombang bunyi mempunyai
sifat memantul, diteruskan dan
diserap oleh benda. Apabila
gelombang suara mengenai
dinding tubuh manusia, maka
bagian dari gelombang tersebut
akan dipantulkan dan bagian lain
akan diteruskan/ditransmisi ke
dalam tubuh.
Gelombang bunyi dapat dipatah
(refraksi) dan gelombang
bunyi yang masuk ke jaringan
akan menyebabkan efek friksi.
Penyerapan energi bunyi ini
menyebabkan berkurangnya
amplitudo gelombang bunyi.
Kembali ke : Pendahuluan Uraian Materi Rangkuman Tes Formatif 8