MAKALAH CAHAYA
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar
Belakang
Cahaya pada hakekatnya tidak dapat
dilihat, kesan adanya cahaya apabila cahaya tersebut mengenai benda. Cahaya
dapat bersifat gelombang maupun partikel. Cahaya adalah tenaga berbentuk
gelombang dan dapat membantu kita melihat. Cahaya bergerak lurus ke semua arah.
Cahaya di biaskan apabila bergerak secara tegak lurus melalui medium yang
berbeda seperti melalui udara, kaca dan air. Cahaya dapat bergerak lebih cepat
melalui udara.
Cahaya mempunyai banyak manfaat.
Selain bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari, cahaya juga di manfaatkan dalam
bidang medis. Salah satu penerapannya adalah dalam pendeteksian suatu penyakit
yang bertujuan untuk mendiagnosa dan proses penyembuhan penyakit melalui
terapi. Hal inilah yang melatarbelakangi penulis membuat makalah ini.
1.2 Masalah
Adapun masalah yang akan diangkat dalam makalah ini:
1. Menjelaskan tentang sumber dan sifat
cahaya!
2. Menjelaskan tentang fotometri!
3. Menyebutkan dan menjelaskan alat
pengukur cahaya!
4. Bagaimana cara penggunaan sinar
dalam bidang kedokteran?
5. Menjelaskan tentang laser!
1.3 Tujuan
Penulisan makalah ini bertujuan
untuk mengetahui tentang sumber dan sifat cahaya, fotometri, alat ukur cahaya,
cara penggunaan sinar dalam bidang kedokteran, dan laser.
1.4 Manfaat
Diharapkan dari pembuatan makalah
ini dapat dijadikan sebagai sumber bacaan dan literature bagi pihak-pihak yang
membutuhkan.
BAB II
PEMBAHASAN
Cahaya dapat
kita temui dimana-mana. cahaya bersifat gelombang dan partikel, Maxwell (1831-1874)
mengemukakan pendapatnya bahwa cahaya dibangkitkan oleh gejala kelistrikkan dan
kemagnetan sehingga tergolong gelombang elektomagnetik. Cahaya sendiri pada hakekatnya
tidak dapat dilihat, kesan adanya cahaya apabila cahaya tersebut mengenai suatu
benda. melalui
pendekatan cahaya sebagai gelombang
dan partikel maka peristiwa refraksi, defraksi , dispersi, dan refleksi dapat
dijelaskan dengan teori gelembang.
2.1 Sumber dan Sifat Cahaya
2.1.1 Sumber Cahaya
Sumber
cahaya secara garis besar dibagi menjadi 2, yaitu:
1. Cahaya Alam (Natural Ligthing)
Yang termaksud cahaya alam adalah cahaya matahari yang
merupakan sumber cahaya utama dan dominan di bumi.
2.
Cahaya Buatan (Artifasial)
Cahaya buatan ini meliputi cahaya listrik, cahaya gas, lampu
minyak dan lilin. Cahaya buatan ini sebagai sarana pelengkap untuk penerangan
ruangan.
2.1.2
Sifat Cahaya
1.
Cahaya Merambat Lurus
Cahaya yang dipancarkan oleh sebuah sumber cahaya merambat
ke segala arah. Bila medium yang dilaluinya homogen, maka cahaya lurus. Bukti
cahaya merambat lurus tampak pada berkas cahaya matahari yang menembus masuk ke
dalam ruangan yang gelap. Demikian pula dengan berkas lampu sorot pada malam
hari. Berkas-berkas itu tampak sebagai batang putih yang lurus. Ketika
menyentuh permukaan suatu benda maka rambatan cahaya akan mengalami dua hal,
yaitu pemantulan atau pembiasan. tidak tembus cahaya, sedangkan pembiasan
terjadi pada benda yang transparan atau tembus cahaya.
2.
Cahaya Dapat Dipantulkan
Kita dapat
melihat benda di sekitar kita karena benda itu memantulkan cahaya. Kemudian
cahaya pantulan itu masuk ke mata kita. Jelas tidaknya benda tergantung pada
banyaknya cahaya yang dipantulkan oleh benda. Benda tampak berwarna merah
karena benda tersebut memantulkan spektrum warna merah dan menyerap spektrum
warna lain. Benda tampak hitam karena benda tidak memantulkan cahaya tetapi
menyerap semua spektrum warna, sedangkan benda putih akan memantulkan semua
cahaya.
Jenis
pemantulan cahaya ada 2 yakni pemantulan teratur dan pemantulan baur.
pemantulan teratur adalah pemantulan yang sama sudutnya dengan sinar datang dan
terjadi pada benda teratur. sedangkan pemantulan baur adalah cahaya yang
dipantulkan yang tersebar ke banyak arah yang berbeda dikarenakan suatu
permukaan tidak teratur.
3.
Cahaya Dapat Dibiaskan
Setiap
berkas cahaya yang masuk dari medium yang satu ke medium yang lain akan
dibiaskan atau dibelokkan arah rambatnya disebut pembiasan atau refraksi.
Besarnya pergeseran berkas cahaya yang keluar dari suatu medium bergantung pada
kerapatan optik medium tersebut. Jika cahaya masuk dari zat optik kurang rapat
ke zat optik lebih rapat, cahaya dibiaskan mendekati garis normal. Sebaliknya,
jika cahaya masuk dari zat optic lebih rapat ke zat optik kurang rapat, cahaya
dibiaskan menjauhi garis normal.
4.
Cahaya Dapat Diuraikan (Dispersi)
Dispersi
cahaya merupakan peristiwa terurainya cahaya putih menjadi warna-warna spektrum.
Isac Newton mengemukakan bahwa sesungguhnya cahaya putih mengandung semua dari
tujuh warna yang terdapat pada pelangi. Berdasarkan urutan penurunan panjang
gelombang, maka warna-warna yang seharusnya kamu lihat pada pelangi adalah
merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu.
2.2
Fotometri
Fotometri
ialah ilmu yang mempelajari tentang pengukuran kwantita cahaya. Ada beberapa
kwantitas cahaya yaitu:
a.
Kuat/ Intensitas Cahaya (I)
Kuat cahaya
merupakan jumlah arus cahaya yang dapat dipancarkan dari sumber cahaya tiap
satuan sudut ruang. Satuan kuat cahaya adalah Iilin(I)/ candela (Cd). Satu
iilin internasional ialah kuat cahaya yang memberikab cahaya sebanyak 1/20 kali
banyaknya cahaya yang dipancarkan oleh 1cm2 platina pada titik lebur.
b. Arus Cayaha (Fluks Cahaya=F)
Banyaknya
tenaga cahaya yang dipancarkan dari sumber cahaya tiap satu satuan waktu.
satuan arus cahaya adalah Lumen (Lm) yang didefinisikan sebagai satuLumenadalah
arus cahaya yang dipancarkan dari sumber cahaya sekuat 1 kandela steradial.
atau arus cahaya yang dipancarkan dari sumber cahaya yang menubus bidang
serluad 1 m2 dari kulit bola yang berjari-jari 1m di mana pusat bola
terdapat 1 Iilin internasional.
c.
Kuat Penerangan (E)
Jumlah arus
cahaya tiap satuan luas. satuan penarangan adalah Luks, satu Luks didefinisikan
sebagai kuat penerangan bidang yang tiap 1m2 bidang
tersebut menerima arus cahaya 1 Lumen.
Jika arus
cahaya (F) menerangi merata suatu bidang seluas A m2 maka kuat penerangan bidang tersebut sebesar: E= .
d. Terang Cahaya (E)
Besar kuat
cahaya tiap cm2 dari luas permukaan sumber cahaya
yang dilihat (kalua sumber cahaya berupa bola maka luas permukaanya dapat
dilihat berupa luas lingkaran).
Rumus:
e = I/A
Apabila ada
2 bola lampu yang berpijar mempunyai kuat cahya yang sama tetapi lampuyang
kecil kelihatan lebih terang dari pada lampu yang besar. Dalam Hal ini
dikatakan terang cahaya (e) lampu kecil lebih terang dari pada lampu yang
besar.
2.3
Alat Pengukur Cahaya
2.3.1
Alat Pengukur Kuat Cahaya
·
Fotometer Sederhana
Terdiri dari sebuah kertas ditengah-tengah terdapat bintik
minyak. Bintik minyak yang mendapat cahaya lebih terang dari satu pihak akan
terlihat lebih tua dari pada sekelilingnya dan lebih mudah tembus cahaya dari
pada sekelilingnya. Sedangkan kalau kedua belah pihak mendapat penerangan yang
sama kuat, bintik minyak ini tidak dapat dibedakan sekelilingnya. Fotometer ini
dipindah-pindahkan/digeser-geser diantara dua sumber cahaya di mana salah satu
I-nya telah diketahui.
Maka:
I1
I2
=
R12 R22
·
Fotometer Buatan Lummer Dan Brodhun
Melalui fotometer ini mata sekaligus dapat melihat bidang B
kanan dan kiri yang mendapat penyinaran dari sumber cahaya I1 dan I2.
Luks meter biasanya dipakai untuk menentukan waktu oxposure
(pencahayaan) sedangkan waktu pencahayaan berbanding terbalik dengan kuat
penerangan bidang. Dengan mempergunakan luks meter maka diperoleh data kuat
penerangan, yaitu:
1.
Cahaya matahari 100.000 luks.
2.
Lampu-lampu gedung bioskop 50.000
luks.
3.
Ruangan aula 300 luks.
4.
Ruangan membaca 150 luks.
5.
Bulan purnama 0,2 luks.
6.
Bintang malam hari 0,003 luks.
Ruangan membaca mempunyai kuat
penerangan 150 luks agar tidak merusak kesehatan mata dan tidak cepat lelah.
2.3.2 Alat Pengukur Kuat Peneranga Cahaya Yakni
Luks Meter
Di dalam
alat ini terdapat foto sel yang hanya menghasilkan listrik kalau dijatuhi
cahaya.
2.4
Penggunaan Sinar Dalam Bidang Kedokteran
Sinar sangat berguna dalam bidang kedokteran baik sebagai
pembantu dalam memperoleh informasi maupun terapi. Demikian pula sinar
berkaitan dengan ketajaman penglihatan. Sebagai contoh, lampu operasi. Lampu
ini dipakai pada waktu operasi: dengan bantuan cermin cekung untuk memperoleh sinar yang benderang. Di bawah ini
akan dibahas penggunaan sinar menurut panjang gelombang.
2.4.1
Sinar Tampak
Sinar tampak digunakan untuk
mengetahui secara langsung apakah bagian-bagian tubuh baik luar maupun dalam
mengalami suatu kelainan; untuk itu dapat diperinci sebagai berikut:
1. Transilluminasi
Transilluminasi
yaitu transmisi cahaya melalui jaringan tubuh untuk mengetahui apakah ada
gejala hidrosefalus ( kepala mengandung cairan oleh karena belum sempurna
pembentukan tulang tengkorak) atau ada kelainan di dalam tubuh. Cahay yang
masuk itu akan dihamburkan sedemikian rupa sehingga membentuk cahaya yang
spesifik. Selain transilluminasi dipergunakan untuk menentukan pneumetoraks,
kelainan testes dan payudara.
2. Endoskop
Alat yang
dipergunakan untuk melihat ruang di dalam tubuh. Alat ini terdiri dari
fiberglas, lampu. Sinar-sinar yang melalui fiberglas akan dipantulkan secara
sempurna sehingga gambaran di dalam tubuh dapat terlihat dengan mudah. Di
samping itu sifat fiberglas mudah dibengkokkan.
3. Sistoskop
Prinsip sama
dengan endoskop. Alat ini dipergunakan untuk melihat struktur di dalam kandung
kencing.
4. Protoskop
Prinsip sama
dengan endoskop, diperuntukan melihat struktur rektum (dubur
5. Bronkhoskop
Alat ini
untuk melihat bronkus paru-paru.
2.4.2
Ungu Ultra
Sinar ungu ultra mempunyai efek
fisik, kimia dan biologis, di samping itu sinar ungu ultra dipakai untuk
sterilisasi oleh karena mempunyai sifat bakterisid. Sinar ungu ultra mempunyai
efek terhadap kulit yaitu dalam hal pembentukan vitamin D. Demikian pula ungu ultra
dapat menyebabkan kulit kemerah-merahan (erithema), dengan mempergunakan sifat
ini maka telah ada usaha untuk mengobati penderita vitiligo (kulit putih), selain itu menyebabkan edema kulit,
pigmentasi (melanin kulit) dan pembentukan vitamin D. Terhadap mata menyebabkan
foto keratitis dan katarak pada lensa mata dan cairan mata bisa mengalami
fluoresen yang bersifat sementara tanpa perubahan patologis.
Untuk mengatasi penderita artritis yaitu dengan memakai
lampu kromayer. Ungu ultra dapat diperoleh dari sinar matahari, tekanan rendah
lampu merkuri, lampu matahari/sun lamp, dan lampu cahaya hitam yang kesemuanya
itu merupakan emisi rendah. Ada sumber ungu ultra yang emisi tinggi yaitu lampu
gas merkuri dengan tekanan tinggi, arkus xenon dengan tekanan tinggi.
Spektrum ungu ultra dari masing-masing lampu sebagai
berikut.
1. Lampu merkuri tekanan rendah (253
nm).
2. Lampu merkuri tekanan tinggi (200-230 nm).
3. Lampu fluoresen (lebih besar dari
320 nm).
4. Lampu cahaya hitam (336).
2.4.3
Merah Infra
Merah infra dihasilkan oleh lampu
berfilter merah dengan daya 250 watt, 750 watt, sinar matahari, emisi lampu
pijar, lampu fluoresen dan temperatur tinggi komponen listrik.
Kegunaan akan merah infra:
1. Sebagai diameter pada penderita
artritis.
2. Emisi infra merah fotografi di mana
radiasi yang dipancarkan oleh tubuh kemudian ditangkap/dideteksi sebagai
thermogram.
3. Reflective infra red phoography
yaitu menggunaka panjang gelombang 700-900 nm, untuk menunjukkan aliran vena
pada kulit.
4. Juga dipergunakan untuk fotografi
terhadap pupil mata tanpa suatu rangsangan.
2.4.4
Sinar biru
Energi sinar diserap oleh molekul
tertentu secara selektif. Berdasarkan sifat ini maka pada tahun 1958telah
diusahakan fototerapi dengan sinar biru (-450 nm) terhadap penderita penyakit
kuning. Alat ini dapat membangkitkan panjang gelombang yang dikehendaki (biru,
merah, kuning, dan hijau) kemudian mempergunakan electrode diletakkan pada
penderita untuk pengobatan berbagai penyakit.
2.5 Laser
Laser adalah singkatan dari kata light amplification by
stimulated emission of radiaton. Yang berarti menghasilkan sumber cahaya dengan
intensitas yang besar dan fase koheren. Sinar laser merupakan sumber cahaya
yang diemisi sebagai berkas cahaya yang monokhromatis yang masing – masing
gelombang dalam satu fase bersama – sama dengan berkas cahaya lainnya yang
berdekatan ( cahaya koheren ) dan paralel.
Sinar laser dimanfaatkan pada bidang medis. Pada beberapa
penyakit mata, sinar laser digunakan secara rutin untuk koagulasi darah yang
memblokir pembuluh darah vena. Dalam penggunaan sinar laser sebagai foto
koagulasi harus diketahui minimum reaktif dose ( MRD) misalnya MRD untuk
penembakan pada retina sebesar 50 um yaitu kira – kira 2,4 mJ selam 0,25 detik.
Unutk foto koagulasi penyinaran dapat 10 – 50 kali MRD dengan penembakan dalam
waktu 0,25 detik. Selain penggunaan laser sebagai foto koagulasi, laser juga
dipakai untuk memperoleh bayangan tiga dimensi yang dikenal sebagai “
Holography “ kadang kala laser juga digunakan pula untuk pengobatan pada
beberapa tipe kanker.
Selain mempunyai manfaat, penggunaan laser juga mempunyai
akibat. Akibat dari penggunaan laser tersebut, yaitu mengakibatkan kerusakan
pada jaringan yang terjadi oleh karena menggunakan sinar laser pada jaringhan
mencapai temperature 1000C.
2.5.1 Macam-macam Laser
Berdasarkan material pembentukan laser maka dikenal
bermacam-macam laser, yaitu:
1. Laser p-n Junction
Belum banyak digunakan, beroperasi pada daerah merah dengan
kepadatan arus 103 A/cm2 atau lebih, serta pulsa 10-100
ns ( nano second)
2. Laser He-Ne
Beroperasi pada daerah merah dengan spectrum 633 nm. Laser
ini bekerja melalui suatu tekanan yang rendah serupa dengan neon dengan daya
100 mW.
3. Laser Argon
Memberikan tingkat daya kontinyu yang tinggi (1-15 W) dengan
spektrum 515 nm. Kegunaannya : untuk foto coagulase pembuluh darah di dalam
mata penderita yang mengalami diabetes retinophaty.
4. Laser CO2
Member daya 50-500 W. dipakai untuk memotong plastik logam
setebal 1 cm.
5. Laser Solid State
Ada dua macam yaitu:
1. Laser rubi (ImJ) bekerja dengan
spektrum 693 nm pada daerah merah.
2. Laser (Nd: YAG) mempenyai daya 2
W/mm dengan spektrum 1.064 nm pada daerah merah infra.
2.5.2
Penggunaan Laser
a. Pada beberapa penyakit mata, sinar
laser digunaka secara rutin untuk koagulasi darah dan memblokir pembuluh darah
vena.
Dalam penggunaan sinar laser sebagai foto koagulasi harus
diketahui minimal reaktif dose (MRD) misalnya MRD untuk penembakan pada retina
sebesar 50 um yaitukira-kira 2,4 mJ selama 0,2 detik. Untuk foto koagulasi
penyinaran dapat 10 sampai 50 kali MRD (misalnya 24 sampai 120 mJ untuk 50 um),
dengan penembakan dalam waktu 0,25 detik.
b. Selain penggunaan laser sebagai foto koagulasi
laser juga dipakai untuk memperoleh bayangan tiga dimensi yang dilakukan
sebagai “holography”.
c. Kadangkala laser digunakan pula
untuk pengobatan pada beberapa tipe kanker.
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Dari
uraian diatas dapat disimpulkan sebagai berikut.
1.
Cahaya sendiri pada hakekatnya tidak
dapat dilihat, kesan adanya cahaya apabila cahaya tersebut mengenai suatu
benda. Melalui pendekatan cahaya sebagai gelombang dan partikel maka peristiwa
refraksi, defraksi , dispersi, dan refleksi dapat dijelaskan dengan teori
gelembang.
2.
Melihat dari sifat cahaya bahwa
cahaya itu; merambat lurus, dapat dipantulkan, cahayadapat dibiaskan, dan dapat
diuraikan (dispersi).
3.
Sinar sangat berguna dalam bidang
kedokteran yaitu sebagai pembantu dalam memperoleh informasi maupun terapi.
3.2 Saran
Penggunaan cahaya pada alat-alat medis memiliki dampak
negatif, dimana efek dari cahaya misalnya sinar-X sangat membahayakan tubuh.
Oleh karena itu, dalam penggunaannya harus sesuai dengan tahapan dan proses
yang benar dan tepat.
DAFTAR PUSTAKA
http://fhaysal.files.wordpress.com/2010/06/cahaya.pdf
http://online-medicalfaculty.blogspot.com/2012/04/prinsip-cahaya-dan-penerapannyadalam.html
0 Response to "MAKALAH CAHAYA"
Posting Komentar