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
KATA
PENGANTAR
Puji syukur kehadirat
Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmatNYA sehingga makalah ini dapat tersusun
hingga selesai . Tidak lupa kami juga mengucapkan banyak terimakasih atas
bantuan dari pihak yang telah berkontribusi dengan memberikan sumbangan baik
materi maupun pikirannya.
Dan harapan kami semoga
makalah ini dapat menambah pengetahuan dan pengalaman bagi para pembaca, Untuk
ke depannya dapat memperbaiki bentuk maupun menambah isi makalah agar menjadi
lebih baik lagi.
Karena keterbatasan
pengetahuan maupun pengalaman kami, Kami yakin masih banyak kekurangan dalam
makalah ini, Oleh karena itu kami sangat mengharapkan saran dan kritik yang
membangun dari pembaca demi kesempurnaan makalah ini.
Kisaran, Mei 2017
Penyusun
|
DAFTAR
ISI
KATA
PENGANTAR.................................................................................................... i
DAFTAR
ISI................................................................................................................... ii
BAB
I PENDAHULUAN............................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang............................................................................................... 1
1.2 Masalah ......................................................................................................... 1
1.3 Tujuan............................................................................................................. 1
1.4 Manfaat.......................................................................................................... 1
BAB
II PEMBAHASAN................................................................................................ 2
2.1 Sumber dan Sifat Cahaya................................................................................ 2
2.2 Fotometri........................................................................................................ 3
2.3 Alat Pengukur
Cahaya................................................................................... 4
2.4 Penggunaan Sinar
Dalam Bidang Kedokteran............................................... 5
2.5 Laser................................................................................................................ 7
BAB
III PENUTUP........................................................................................................ 9
3.1 Kesimpulan...................................................................................................... 9
3.2 Saran................................................................................................................ 9
DAFTAR
PUSTAKA..................................................................................................... 10
|
Tidak ada komentar:
Posting Komentar