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]