Ultrasonik

ULTRASONIK

Ultrasonik adalah bunyi dengan frekuensi lebih dari 20.000 Hz.

Ada beberapa hewan yang dapat mendengar bunyi ultrasonik, yaitu Lumba-lumba dan Kelelawar.

Lumba-lumba menggunakan gelombang ultrasonik untuk komunikasi, sedangkan kelelawar menggunakannya
untuk navigasi.

Dalam kehidupan, gelombang ultrasonik memiliki berbagai manfaat, antara lain pemanfaatan untuk sonar, pencitraan medis, dan terapi medis menggunakan bunyi ultrasonik.

1.  Pemanfaatan untuk Sonar ( Sound Navigation Ranging )

Sonar merupakan suatu teknik yang digunakan untuk menentukan letak benda di bawah laut dengan menggunakan metode pantulan gelombang.  Pantulan gelombang oleh suatu permukaan atau benda sehingga jenis gelombang yang lebih lemah tidak lama setelah gelombang asal disebut gema.  Gema merupakan bunyi yang terdengar tidak lama setelah bunyi asli.  Perlambatan antara kedua gelombang menunjukan jarak permukaan pemantul. 

Penduga gema ( Echo Sounder ) ialah peralatan yang digunakan untuk menentukan kedalaman air di bawah kapal.  Kapal mengirimkan suatu gelombang bunyi dan mengukur waktu yang dibutuhkan gema untuk kembali, setelah pemantulan oleh dasar laut.  Selain kedalaman laut, metode ini juga dapat digunakan untuk mengetahui lokasi karang, kapal karam, kapal selam, atau sekelompok ikan.

2.  Pencitraan Medis

Bunyi ultrasonik digunakan dalam bidang kedokteran dengan menggunakan teknik pulsa-gema.  Teknik ini hampr sama dengan sonar.   Pulsa bunyi dengan frekuensi tinggi diarahkan ke tubuh, dan pantulannya dari batas atau pertemuan antara organ-organ dan struktur lainnya dan luka dalam tubuh kemudian dideteksi.  Dengan menggunakan teknik ini, tumor dan pertumbuhan abnormal lainnya, atau gumpalan fluida dapat terlihat.  Selain itu juga dapat digunakan untuk memeriksa kerja katup jantung dan perkembangan janin dalam kandungan.  Informasi mengenai berbagai organ tubuh seperti otot, jantung, hati, dan ginjal bisa diketahui.  Frekuensi yang digunakan pada diagnosis dengan gelombang ultrasonik antara 1 sampai 10 MHz, laju gelombang bunyi pada jaringan tubuh manusia sekitar 1.540 m/s, sehingga panjang gelombangnya adalah

λ = v/f = (1.540 m/s) / (10⁶ s^-1) = 1,5 × 10^-3 = 1,5 mm

Panjang gelombang ini merupakan batas benda yang paling kecil yang dapat dideteksi.  Makin tinggi frekuensi, makin banyak gelombang yang diserap tubuh, dan pantulan dari bagian yang lebih dalam dari tubuh akan hilang.  

Pencitraan medis dengan menggunakan bunyi ultrasonik merupakan kemajuan yang penting dalam dunia kedokteran.  Metode ini dapat menggantikan prosedur lain yang beresiko, menyakitkan, dan mahal.  Cara ini dianggap tidak berbahaya.

3.  Terapi Medis menggunakan Bunyi Ultrasonik

Dalam dunia kedokteran, gelombang ultrasonik digunakan dalam diagnosa dan pengobatan.  Diagnosa dengan menggunakan gelombang ultrasonik berupa USG ( Ultrasonografi ), dapat digunakan untuk mengetahui janin di dalam kandungan.  Pengobatan meliputi penghancuran jaringan yang tidak diinginkan dalam tubuh, misalnya batu ginjal atau tumor, dengan menggunakan gelombang ultrasonik berintensitas tinggi ( setinggi 107 W/m2 ) yang kemudian difokuskan pada jaringan yang tidak diinginkan tersebut.  Selain itu bunyi ultrasonik juga digunakan untuk terapi fisik, yaitu dengan memberikan pemanasan lokal pada otot yang cedera.