Rabu, Maret 14, 2012

Fisika.....

TEKNOLOGI GELOMBANG BUNYI

1.      Mengukur Kedalaman Laut
      Kedalaman laut dapat ditentukan dengan teknik pantulan pulsa ultrasonik. Pulsa ultrasonik dipancarkan oleh instrumen yang dinamakan fathometer. Ketika pulsa mengenai dasar laut, pulsa tsb dipantulkan dan diterima oleh sebuah penerima. Dengan mengukur selang waktu antara saat dipancarkan dan diterima, kita bisa menghitung kedalaman laut. Jika pulsa pancar membutuhkan waktu lama untuk kembali ke penerima, berarti lautnya dalam. Jika pulsa pancar membutuhkan waktu singkat untuk kembali ke penerima, berarti lautnya dangkal.

2.      Mencuci Benda dengan Ultrasonik
      Beberapa benda seperti bagian-bagian mesin, sangat sulit dibersihkan dengan spon kasar. Getaran-getaran frekuensi tinggi dari ultrasonik dapat menghilangkan kotoran dari suatu objek. Suatu objek dicelupkan dalam suatu cairan. Gelombang ultrasonik kemudian dikirimkan melalui cairan yang menyebabkan cairan bergetar dengan sangat kuat dan akan menghilangkan kotoran yang menempel pada suatu objek tanpa haru menggosoknya.

3.      Mendeteksi Retak-Retak pada Suatu Logam
      Untuk mendeteksi retak-retak dalam struktur logam atau beton kita dapat menggunakan scanning ultrasonik. Teknik inilah yang digunakan untuk memeriksa retak-retak tersembunyi pada bagian pesawat. Jika ada retakan dalam logam, pantulan ultrasonik  dari retakan akan dapat dideteksi.
Perusahaan kereta api Inggris juga menggunakan scanning ultrasonik untuk memeriksa retakan pada rel yang akan dilintasi kereta.

4.      Kacamata Tunanetra
Kacamata tunanetra dilengkapi dengan pengirim dan penerima ultrasonik, sehingga tunanetra dapat menduga jarak benda yang ada di dekatnya.

5.      Kamera dan Perlengkapan Mobil
      SONAR digunakan untuk sebuah kamera yang dapat mengatur fokus secara otomatis. Gelombang-gelombang ultrasonik dikirim oleh kamera menuju subjek yang difoto. Setelah gema dari objek kembali ke kamera, kamera menghitung jarak ke subjek, dan menyetel fokus yang sesuai dengan jarak ini.
      Saat ini SONAR sedang diuji cobakan sebagai suatu alat dari sistem perlengkapan mobil. Sistem akan menggunakan SONAR untuk menghitung jarak dari sebuah mobil ke objek-objek di dekatnya seperti di pinggiran jalan. Data-data ini terdisplai di depan pengemudi sehingga dapat menghindari kecelakaan. Pengemudi juga dibantu sehingga memarkir mobil menjadi lebih mudah dan aman.

v    TEKNOLOGI GELOMBANG CAHAYA

Mikroskop dan Teknologi Nano
Scanning probe microscope atau SPM, adalah generasi baru mikroskop sesudah mikroskop elektron. SPM mempunyai kualitas yang menakjubkan, yaitu resolusi tinggi baik pada arah horizontal maupun vertikal sehingga memungkinkan untuk melihat struktur sekecil atom. Resolusi adalah seberapa pendek jarak antara 2 titik berdekatan yang bisa dilihat oleh mikroskop. Itulah sebabnya, resolusi merupakan parameter penting yang menentukan kualitas mikroskop. Mikroskop elektron mempunyai resolusi yang tinggi secara horizontal, tetapi resolusinya rendah pada arah vertikal. Sedangkan atom berdimensi tiga (koordinat X, Y dan Z), sehingga untuk observasi pada tingkat atom diperlukan resolusi tinggi baik pada arah horizontal maupun vertikal. Disinilah letak kelebihan SPM dibandingkan dengan mikroskop elektron.
SPM mulai dikembangkan oleh para ilmuwan sejak ditemukannya SNOM (Scanning Near-filed Optical Microscope) pada tahun 1972. Meskipun saat itu struktur dengan ukuran atom belum bisa dilihat, tetapi ide teknologi scanning sendiri menjadi teknologi baru yang unik dan menarik. Berita dari hasil pengembangan teknologi ini adalah ketika deretan atom silikon benar-benar terlihat dengan mikroskop jenis ini, yaitu oleh dua ilmuwan dari IBM (Gerd Binnig dan Heinrich Rohrer) pada tahun 1982. Sesuai dengan prinsip kerjanya, yaitu bekerja atas dasar kontrol lompatan arus listrik (tunnel current) antara sampel dan tip, mikroskop ini kemudian diberi nama Scanning Tunneling Microscope, atau sering disebut STM.
Generasi sesudah STM adalah Atomic Force Microscope (AFM) yang bekerja atas dasar kontrol gaya antar atom di permukaan sampel dan tip. AFM dikembangkan oleh Binnig, Quate dan Gerber pada tahun 1986. Tahun 1992, SNOM mengalami kemajuan dahsyat dalam resolusinya yang mencapai 1/40 panjang gelombang cahaya. 
 SPM mempunyai prinsip kerja yang berbeda baik dilihat dari jenis mikroskop SEM (Scanning Electron Microscope) maupun TEM (Transmission Electron Microscope). Prinsip kerja SPM adalah dengan mendeteksi tunnel current (arus listrik yang sangat lemah disebabkan lompatan elektron antara sampel dan tip) atau gaya antar atom (gaya tarik/tolak), kemudian bersamaan dengan kontrol parameter tersebut agar selalu konstan, permukaan sampel discan untuk melihat struktur berskala atom. Dengan metode ini, SPM mempunyai resolusi yang tinggi baik pada arah horizontal maupun vertikal. Sekarang, SPM telah banyak sekali mengalami pengembangan, yang tidak hanya untuk melihat morfologi permukaan, tetapi juga bisa untuk mendeteksi medan magnet, potensial dan parameter fisika lainnya di permukaan sampel. Itulah sebabnya, mikroskop tipe ini banyak diaplikasikan dalam riset teknologi nano.

 
II. TEKNOLOGI GELOMBANG CAHAYA

Sistem Komunikasi Serat Optik
Perkembangan dan penerapan teknologi telekomunikasi dunia yang berkembang dengan cepat, secara langsung ataupun tidak langsung akan mempengaruhi perkembangan sistem telekomunikasi Indonesia. Beroperasinya satelit telekomunikasi Palapa dan kemudian pemakaian SKSO (Sistem Komunikasi Serat Optik) di Indonesia merupakan bukti bahwa Indonesia juga mengikuti dan mempergunakan teknologi ini di bidang telekomunikasi.
Tidak disangkal lagi bahwa serat optik akan memberikan kemungkinan yang lebih baik bagi jaringan telekomunikasi. Serat optik adalah salah satu media transmisi yang dapat menyalurkan informasi dengan kapasitas besar dengan keandalan yang tinggi. Berlainan dengan media transmisi lainnya, maka pada serat optik gelombang pembawanya tidak merupakan gelombang elektromagnet atau listrik, akan tetapi merupakan sinar/cahaya laser.
A.     Keunggulan Transmisi Serat Optik
Sistem transmisi serat optik ini dibandingkan dengan teknologi transmisi yang lain mempunyai beberapa kelebihan, antara lain :

  1. Redaman transmisi yang kecil.
  2. Bidang frekuensi yang lebar
      Prinsip Kerja Transmisi pada Serat Optik
Berlainan dengan telekomunikasi yang mempergunakan gelombang elektromagnet maka pada serat optik gelombang cahayalah yang bertugas membawa sinyal informasi. Pertama-tama microphone merubah sinyal suara menjadi sinyal listrik. Kemudian sinyal listrik ini dibawa oleh gelombang pembawa cahaya melalui serat optik dari pengirim (transmitter) menuju alat penerima (receiver) yang terletak pada ujung lainnya dari serat. Modulasi gelombang cahaya ini dapat dilakukan dengan merubah sinyal listrik termodulasi menjadi gelombang cahaya pada transmitter dan kemudian merubahnya kembali menjadi sinyal listrik pada receiver. Pada receiver sinyal listrik dapat dirubah kembali menjadi gelombang suara.
Tugas untuk merubah sinyal listrik ke gelombang cahaya atau kebalikannya dapat dilakukan oleh komponen elektronik yang dikenal dengan nama komponen optoelectronic pada setiap ujung serat optik.
Dalam perjalanannya dari transmitter menuju ke receiver akan terjadi redaman cahaya di sepanjang kabel serat optik dan konektor-konektornya (sambungan). Karena itu bila jarak ini terlalu jauh akan diperlukan sebuah atau beberapa repeater yang bertugas untuk memperkuat gelombang cahaya yang telah mengalami redaman.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar