MAKALAH FISIKA UNTUK
BIOTEKNOLOGI
“SPEKTRUM ELEKTROMAGNETIK
PADA SINAR UV”
Dosen
Pengampu : Parno,
Dr., M.Si
Disusun
oleh :
Nurazwani
Hasnieza
NIM
: 210343606443
Bioteknologi
off B
UNIVERSITAS
NEGERI MALANG
FAKULTAS
MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
PROGRAM
STUDI S1 BIOTEKNOLOGI
2021
KATA PENGANTAR
Puji
syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa karena telah memberikan kesempatan untuk
menyelesaikan makalah ini. Atas rahmat dan hidayah-Nya lah penulis dapat
menyelesaikan makalah yang berjudul “Spektrum Elektromagnetik pada Sinar UV”
tepat waktu. Makalah ini disusun guna memenuhi tugas Fisika untuk Bioteknologi.
Selain itu, penulis berharap agar makalah ini dapat menambah wawasan bagi
pembaca.
Penulis
juga mengucapkan terima kasih pada semua pihak yang telah membantu proses
penyusunan makalah ini. Penulis menyadari bahwa di dalam makalah ini masih
terdapat banyak kekurangan dan jauh dari kata sempurna. Oleh karena itu, saya
mengharapkan adanya kritik dan saran yang membangun demi perbaikan makalah di
masa yang akan datang.
Akhir
kata penulis mengharapkan makalah dapat diterima dan bermanfaat bagi banyak
pihak terutama bagi para pembaca.
Malang, 16 Desember 2021
Penyusun
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar
Belakang
Zaman
ini banyak teknologi yang tercipta dari inovasi terbaru. Banyak orang
mengembangkan ide-ide yang belum pernah terpikirkan sebelumnya. Tekonologi
tersebutlah yang kedepannya akan
membantu manusia memudahakan segala pekerjaannya. Namun, sulit menemukan
teknologi yang dapat secara langsung berhubungan dengan bioteknologi. Sebab,
bioteknolgi
merupakan cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup.
Spektrum
Elektromagnetik pada Sinar UV merupakan beberapa topik yang dikembangkan menjadi
teknologi masa kini. Meskipun masih digunakan dalam beberapa bidang, namun
kedepannya teknologi tersebut mampu memberikan dampak besar bagi manusia.
Seiring berkembangnya zaman, tidak menutup kemungkinan bahwa ilmu fisika dan
ilmu bioteknologi akan menghasilkan suatu teknologi.
Dengan
memerhatikan lingkungan sekitar, banyak fenomena dan hal-hal yang dapat kita
temui. Hal baru yang belum pernah kita ketahui akan membuat diri kita terdorong
untuk mengamati hal baru tersebut. Dengan begitu kita akan lebih mengenal
lingkungan sekitar dan menyumbang pemikiran yang dapat memudahkan pekerjaan
manusia baik di bidang fisika maupun bioteknologi
1.2 Rumusan Masalah
1. Apa
aitu spektrum elrektromakgnetik?
2. Bagaimana
fenomenanya dalam bidang Bioteknologi?
3. Apa
saja teknologi yang ada di bidang Bioteknologi?
4. Bagaimana
cara menyelesaikan contoh soal?
5.
Apa saja permasalahan kontekstual pada
bidang bioteknologi, solusi penyelesaiannya, dan desain miniatur teknologi?
1.3 Tujuan
1.
Pengertian Spektrum Elektromagnetik
2.
Fenomena dalam bidang Bioteknologi
3.
Teknologi pada bidang Bioteknologi
4.
Dapat menyelsaikan soal
5.
Menemukan permasalahan kontekstual pada
bidang bioteknologi, solusi penyelesaiannya, dan desain miniatur teknologi
BAB 2
PEMBAHASAN
2.1
Uraian materi
Spektrum elektromagnetik merupakan susunan berbentuk
gelombang elektromagnetik berdasarkan interval frekuensi dan panjang
gelombangnya. Gelombang elektromagnetik terdiri
dari beberapa macam, yaitu:
2.
Microwave (Gelombang
Mikro)
3.
Infra Red (Sinar
Inframerah)
4.
Cahaya Tampak
5.
Ultraviolet (Sinar
Matahari)
6.
Rontgen (Sinar
X)
7.
Sinar Gamma
Ilustrasi spektrum gelombang dapat dilihat pada gambar dibawah.
Dari gambar diatas, kita dapat mengambil kesimpulan dan mengetahui
bahwa beberapa susunan gelombang tersebut dapat diurutkan berdasarkan kategori
berikut:
1. Barisan dari frekuensi
terbesar menuju frekuensi terkecil. Sinnar gamma – sinar X – sinar
ultraviolet (cahaya matahari) – sinar tampak – sinar inframerah – gelombang
RADAR – gelombang TV – gelombang radio.
2. Barisan frekuensi cahaya
yang terlihat dari yang kecil menuju yang besar. Cahaya merah – cahaya
jingga – cahaya kuning – cahaya hijau – cahaya biru – cahaya nila– cahaya ungu.
3. Besarnya rentang panjang
gelombang
Rumus
Gelombang Elektromagnetik
Keterangan:
·
c = Cepat rambat gelombang
elektromagnetik (m/s)
·
µ0 = Permeabilitas vakum = 4 π x 10-7 WbA-1 m-1
·
e0 = Permitivitas vakum = 8,85 x 10-12 C2 N-1 m-2
Penjelasan sinar
UV
Sinar
ultraviolet adalah radiasi gelombang elektromagnetik yang berasal dari
matahari. Sinar ini tidak bisa dilihat oleh mata. Namun, beberapa hewan seperti
lebah, burung, dan kupu-kupu bisa melihat sinar UV dengan jelas.
Jenis-jenis sinar UV:
·
Sinar UVA. Sinar UVA memiliki panjang
gelombang 315-400 nm dan memiliki panjang gelombang yang paling panjang
diantara sinar UV lainnya.
·
Sinar UVB. Sinar UVB memiliki panjang
gelombang 280-315 nm. Sinar UVB dapat terserap oleh awan dan tidak dapat
menembus kaca, namun jangkauan paparannya hanya dapat mencapai lapisan
epidermis kulit. UVB dapat menyebabkan kulit memerah, perih dan terbakar.
·
Sinar UVC. Sinar UVC memiliki panjang
gelombang yang paling pendek yaitu 180-280 nm dan merupakan sinar ultraviolet
yang paling berbahaya bagi kulit.
2.2
Fenomena
Dalam Bioteknologi
Salah
satu cara untuk membunuh bakteri yaitu dengan menggunakan sinar ultraviolet.
Selain dari cahaya matahari, sinar ultraviolet juga berasal dari lampu yang mempunyai
panjang gelombang. Pemanfaatan disinfektan banyak digunakan untuk membunuh
bakteri, namun terdapat solusi yang lebih baik yakni system UV untuk mematikan
bakteri tanpa menimbulkan dampak buruk bagi lingkungan. Sinar UV efektif untuk
membunuh mikroorganisme pathogen misalnya virus dan protozoa.
Penyinaran
sinar ultraviolet pada mikroorganisme berpengaruh pada pertumbuhan sel
mikroorganisme. Ultraviolet pada panjang gelombang 245 nm dapat mematikan
mikroorganisme karena dapat menyebabkan kerusakan pada DNA Bintsis et al.,
(2000) menyatakan bahwa radiasi ultraviolet dalam rentang 250-260 nm sangat
mematikan bagi sebagian besar mikroorganisme termasuk jamur, bakteri, virus,
protozoa dan algae. Penyinaran ultraviolet pada E.coli dapat mempengaruhi
suseptibilitas sel pada E.coli sehingga menngakibatkan terganggunya pertumbuhan
dan kerusakan pada membrane.
2.3
Teknologi
Dalam Bidang Bioteknologi
Baru-baru
ini telah diciptakan Robot berteknologi menggunakan sinar ultraviolet. Robot
itu Bernama Violeta. Pada masa pandemic saat ini sangat dibutuhkan teknologi
untuk menghambat pertumbuhan virus Covid-19. Maka dari itu untuk mempermudah
sterilisasi ruang isolasi yang telah digunakan pasien Covid-19, Institut
Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) berkolaborasi dengan Universitas Airlangga
(Unair) menciptakan robot bernama Violeta.
Ide diciptakannya robot ini bermula saat dosen ITS
berhasil melakukan riset sinar ultraviolet (UV) yang mampu menghilangkan atau
menghambat pertumbuhan mikroorganisme. Namun, karena paparan sinar UV
sangat berbahaya apabila mengenai manusia secara langsung, maka diciptakanlah
robot yang dapat dimonitor dari jarak jauh selama proses sterilisasi ruang
dengan sinar UV. Untuk menggunakan robot inipun ruangan harus kosong terlebih
dahulu agar tidak ada manusia yang terkena dampak langsung dari sinar
ultraviolet.
Robot ini efektif digunakan pada jarak 1 – 2 meter
terhadap objek dengan membutuhkan waktu 10 – 15 menit untuk melakukan
sterilisasi secara sempurna. Robot Violeta dikendalikan dengan remote control
untuk menghasilkan lampu UV dengan panjang gelombang sebesar 200 – 300
nanometer (nm). lampu UV yang sebesar 30 watt ini lebih aman untuk
kesehatan daripada menggunakan bahan disinfektan. Pasalnya, tidak ada residu
atau sisa bahan kimia yang tertinggal setelah proses sterilisasi. Cara kerja
robot Violeta yaitu dengan menggunakan sinar ultraviolet gelombang
pendek (UVC) untuk membunuh atau menonaktifkan mikro organisme dengan
menghancurkan nucleic acids dan mengganggu DNA.
2.4
Contoh Soal
Gelombang elektromagnetik dalam
suatu medium memiliki kelajuan 2,8 x 108 m/s. Jika
permitivitas medium 12,76 x 10–7 wb/Am,
tentukan permeabilitas medium tersebut.
Jawaban:
Diketahui: c = 2,8 x 108 m/s, ε =
12,76 x 10–7 wb/Am.
Ditanya: Permeabilitas medium?
Dengan menggunakan persamaan Maxwell, maka diperoleh:
Jadi,
hasil yang diperoleh adalah 2,7 x 10–3 wb/Am
2.5
Permasalahan kontekstual
pada bidang bioteknologi, solusi penyelesaiannya, dan desain miniatur teknologi
Selain
memberi banyak manfaat, radiasi elektromagnetik juga memiliki reaksi kimiawi
yang berbahaya. Dampak negatif dan bahaya dari gelombang elektromagnetik, di
antaranya yaitu:
1.
Menyebabkan pertumbuhan tanaman menjadi lambat dan menjadi kerdil
akibat radiasi gelombang pendek atau UV B..
2.
Menyebabkan kulit manusia tersengat, merubah molekul DNA, dan
memicu kanker kulit
3.
Pemaparan sinar UV yang berlebihan dapat mengakibatkan garis-garis
wajah menjadi bekerut dan keriput.
Kenapa sih harus pakai sunscreen tiap hari?
Setiap orang perlu
melindungi kulitnya dari paparan sinar UVA dan UVB yang dapat menyebabkan
kanker kulit. Untuk menghindari permasalahan tersebut, diciptakanlah lotion
bernama sunscreen. Tahukah kalian bahwa sunscreen itu sudah dianjurkan untuk
digunakan sejak kita berumur 6 bulan? Tetapi penggunaan sunscreen pada
anak-anak disarankan untuk berkonsultasi ke dokter terlebih dahulu. Memakai
sunscreen juga ada aturannya loh, gasekedar memakai. Karena daya perlindungan
sunscreen dari waktu ke waktu akan semakin berkurang, entah karena keringat,
gesekan kulit ataupun ekspresi wajah. Agar sunscreen bekerja dengan maksimal
maka dianjurkan memakai sunscreen setiap 2 jam sekali atau bergantung pada
spf+++ yang telah diberikan pada suatu produk. Sunscreen dengan SPF 30 atau
lebih dapat memberikan perlindungan yang tinggi
untuk kulit. Tetapi jika angkanya lebih dari 50 maka dianggap tidak efektif
karena SPF tidak dapat melindungi sampai 100% dari sinar UV. Selain itu,
sunscreen dengan SPF <30, tidak dapat memberikan perlindungan spektrum luas.
Sedangkan
PA (Protection Grade of UVA) adalah pelindung kulit dari sinar UVA. Tingkat
perlindungan PA ditandai dengan +, mulai dari PA + yang paling ringan sampai PA
++++ yang terkuat. Untuk kita yang di negara tropis, sunscreen dengan PA ++
hingga +++ sudah cukup untuk melindungi kulit.
Seringkali
aku menemui alasan tidak memakai sunscreen
karena kalau pakai sunscreen wajah jadi minyakan lalu bikin kulit jadi
kusam. Padahal ada loh sunscreen buat all skin types yang nggak bikin muka
minyakan. Langsung spill ajalah ya. Nama produknya yaitu Azarine sunscreen gel.
Nah kamu juga bisa loh,
memanfaatkan peluang ini untuk bisnis. Kamu bisa buat produk sunscreen dengan
brand milik kamu bersama kami. Peluangnya masih sangat luas dan terbuka.
Formula dan bahan baku bisa kamu tentukan.
2.6 Contoh Artikel
BAB 3
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Spektrum elektromagnetik
adalah susunan berbentuk gelombang elektromagnetik berdasarkan interval
frekuensi dan panjang gelombang.Gelombang elektromagnetik terdiri dari beberapa
macam, yaitu gelombang radio, gelmbang mikro, infra read, cahaya, ultraviolet,
sinar x, dan sinar gamma.
Dari urutan tersebut
dapat kita ketahui bahwa Panjang gelombang terbesar dimiliki gelombang radio
dan Panjang gelombang terkecil yaitu sinar gamma.
Sifat-sifat Cahaya yaitu
·
cahaya merambat lurus
·
cahaya dapat menembus benda
transparan/bening
·
cahaya dapat dipantullkan
·
cahaya dapat dibiaskan
DAFTAR PUSAKA
References
2021. [online]
Available at: <https://produktifnews.com/2020/05/cara-robot-ultraviolet-di-ri-sterilkan-alat-medis-dari-corona/>
[Accessed 14 December 2021].
ITS News.
2021. VIOLETA, Robot Sterilisasi Covid-19 Berbasis Sinar UV Kolaborasi
ITS - Unair - ITS News. [online] Available at: <https://www.its.ac.id/news/2020/04/24/violeta-robot-sterilisasi-covid-19-berbasis-sinar-uv-kolaborasi-its-unair/>
[Accessed 14 December 2021].
Media, K.,
2021. Violeta, Robot Sterilisasi Covid-19 Buatan ITS dan Unair.
[online] KOMPAS.com. Available at: <https://www.kompas.com/edu/read/2020/04/25/155202171/violeta-robot-sterilisasi-covid-19-buatan-its-dan-unair>
[Accessed 14 December 2021].
Komentar
Posting Komentar