Karya Tulis Ilmiah Efek Doppler Polarisa
EFEK DOPPLER
Pengertian Efek Doppler
Efek Doppler, dinamakan mengikuti tokoh fisika, Christian Johann Doppler
(1803 – 1855). Efek Doppler adalah perubahan frekuensi atau panjang gelombang dari
sebuah sumber gelombang yang diterima oleh pengamat, jika sumber suara/gelombang
tersebut bergerak relatif terhadap pengamat/pendengar. Untuk gelombang yang umum
dijumpai, seperti gelombang suara yang menjalar dalam medium udara, perhitungan dari
perubahan frekuensi ini, memerlukan kecepatan pengamat dan kecepatan sumber relatif
terhadap medium di mana gelombang itu disalurkan.
Ketika sumber bunyi dan pengamat bergerak saling mendekati, pengamat
mendengar frekuensi bunyi yang lebih tinggi
daripada frekuensi bunyi yang dipancarkan
sumber tanpa adanya gerak relatif. Ketika
sumber bunyi dan pengamat bergerak saling
menjauhi, pengamat mendengar frekuensi bunyi
yang lebih rendah daripada frekuensi sumber
bunyi tanpa adanya gerak relatif.
Rumus Efek Doppler
Efek doppler dialami ketika ada gerak relatif antar sumber bunyi dan pengamat.
Jika cepat rambat bunyi diudara saat itu adalah v, kecepatan pengamat vp dan kecepatan
sumber bunyi vs dan frekuensi yang dipancarkan sumber adalah fs, maka secara perhitungan
frekuensi yang didengar oleh pengamat adalah:
fp = frekuensi pendengar (Hz)
fs = frekuensi sumber (Hz)
v = kecepatan bunyi di udara (340 m/s)
vp = kecepatan pendengar (m/s)
Ari W Aryandi. 2010. Aplikasi Radar. Diunduh dari http://aryandi28.blogspot.com
Fisika. 2010. Efek Doppler. http://fisika79.wordpress.com
Mahmudin. 2009. Gambar Efek Doppler. http://www.fisikamahmud.blogspot.com
vs = kecepatan sumber (m/s)
1.
Sumber Bunyi Bergerak dan Pengamat Diam
Jika sumber bunyi diam terhadap pengamat yang juga diam, frekuensi yang
terdengar oleh pengamat sama dengan frekuensi yang di pancarkan oleh sumber bunyi.
Frekuensi yang terdengar oleh pengamat akan berbeda jika ada gerak relatif antara
sumber bunyi dan pengamat.
Untuk kasus sumber bunyi bergerak dan pengamat diam, frekuensi yang
terdengar oleh pengamat dapat dirumuskan sebagai berikut.
a. Sumber Bunyi Bergerak Mendekat dan Pengamat Diam
Vs
Fs
Vp = 0
fp
fp=
V
fs
V −Vs
Dengan
fs = frekuensi sumber bunyi (Hz)
fp = frekuensi yang didengar oleh pengamat (Hz)
v = kecepatan bunyi di udara (340 m/s)
vs = kecepatan sumber bunyi (m/s)
vp = kecepatan pendengar (m/s)
b. Sumber Bunyi Bergerak Menjauh Dan Pengamat Diam
Vs
Vp = 0
fs
fp
fp=
V
fs
V +Vs
Ari W Aryandi. 2010. Aplikasi Radar. Diunduh dari http://aryandi28.blogspot.com
Fisika. 2010. Efek Doppler. http://fisika79.wordpress.com
Mahmudin. 2009. Gambar Efek Doppler. http://www.fisikamahmud.blogspot.com
Dengan
fs = frekuensi sumber bunyi (Hz)
fp = frekuensi yang didengar oleh pengamat (Hz)
v = kecepatan bunyi di udara (340 m/s)
vs = kecepatan sumber bunyi (m/s)
vp = kecepatan pendengar (m/s)
2. Sumber Bunyi Diam dan Pengamat Bergerak
Jika pengamat bergerak dan sumber bunyi diam, frekuensi yang terdengar oleh
pengamat berbeda dengan frekuensi yang dipancarkan sumber bunyi. Frekuensi yang
terdengar tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut:
a.
Sumber Bunyi Diam Dan Pengamat Bergerak Mendekat
Vs = 0
Vp
fs
fp=
b.
fp
V +Vp
fs
V
Sumber Bunyi Diam Dan Pengamat Bergerak Menjauh
Vs = 0
Vp
fs
fp=
fp
V −Vp
fs
V
3. Sumber Bunyi dan Pengamat Bergerak
Jika salah satu dari pengamat atau sumber bunyi mendekati , fp > fs;
Jika salah satu dari pengamat atau sumber bunyi menjauhi, fp < fs ;
Ari W Aryandi. 2010. Aplikasi Radar. Diunduh dari http://aryandi28.blogspot.com
Fisika. 2010. Efek Doppler. http://fisika79.wordpress.com
Mahmudin. 2009. Gambar Efek Doppler. http://www.fisikamahmud.blogspot.com
Secara umum, persamaan Efek Doppler untuk sumber bunyi s dan pengamat p
(keduanya bergerak) adalah :
a. Sumber bunyi bergerak mendekat dan pengamat mendekat
Vs
Vp
fs
fp=
fp
V + Vp
fs
V −Vs
b. Sumber bunyi bergerak menjauh dan pengamat bergerak menjauh
Vs
Vp
fs
fp=
c.
fp
V −Vp
fs
V +Vs
Sumber bunyi bergerak mendekat dan pengamat bergerak menjauh
Vs
Vp
fs
fp=
fp
V −Vp
fs
V −Vs
d. Sumber bunyi bergerak menjauh dan pengamat bergerak mendekat
Vs
Vp
fp=
fs
fp
V +Vp
fs
V +Vs
Ari W Aryandi. 2010. Aplikasi Radar. Diunduh dari http://aryandi28.blogspot.com
Fisika. 2010. Efek Doppler. http://fisika79.wordpress.com
Mahmudin. 2009. Gambar Efek Doppler. http://www.fisikamahmud.blogspot.com
SUMBER
PENGAMAT
RUMUS
KETERANGAN
fp=
v
fs
v−vs
fp > fs
fp=
v
fs
v+ vs
fp < fs
fp=
v+ vp
fs
v
fp > fs
fp=
v−vp
fs
v
fp < fs
fp=
v +vp
fs
v−vs
fp > fs
fp=
v−vp
fs
v−vs
fp > fs
fp=
v+ vp
fs
v+ vs
fp < fs
fp=
v−vp
fs
v +vs
fp < fs
BUNYI
Mendekat
Diam
Menjauh
Diam
Diam
Mendekat
Diam
Menjauh
Mendekat
Mendekat
Mendekat
Menjauh
Menjauh
Mendekat
Menjauh
Menjauh
Diam
Diam
fp=fs
fp = fs (bukan
efek doppler)
Aplikasi Efek Doppler dalam Kehidupan Sehari-hari
1. Di bidang kesehatan efek doppler digunakan utk memonitor aliran darah melalui
pembuluh nadi utama. Gelombng ultrasonik frekuensi 5-10 MHz diarahkn menuju ke
pembuluh nadi dan suatu penerima R akan mendeteksi sinyal hambur pantul. Freq
tampak dari sinyal pantul yang diterima bergantung pada kecepatan aliran darah.
Ari W Aryandi. 2010. Aplikasi Radar. Diunduh dari http://aryandi28.blogspot.com
Fisika. 2010. Efek Doppler. http://fisika79.wordpress.com
Mahmudin. 2009. Gambar Efek Doppler. http://www.fisikamahmud.blogspot.com
Pengukuran ini efektif utk mendeteksi trombosis (penyempitan pembuluh darah)
karena trombosis bisa menyebabkan perubahan yang cukup signifikan pada aliran
darah.
2. Efek doppler diaplikasikan oleh ilmuan pada alat USG (Ultrasonografi), dengan
memanfaatkan gelombang pantul dan gelombang datang.
3. Radar (Radio Detection and Ranging)
Secara umum dalam teknologi radar terdapat tiga komponen utama yaitu antena,
transmitter, dan receiver. Antena radar adalah suatu antena reflektor berbentuk parabola
yang menyebarkan energi elektromagnetik dari titik fokusnya dan dicerminkan melalui
permukaan yang berbentuk parabola sebagai berkas sempit (gbr.A). Antena radar
merupakan dwikutub (gbr.B). Input sinyal yang masuk dijabarkan dalam bentuk phasedarray yang merupakan sebaran unsur-unsur objek yang tertangkap antena dan kemudian
diteruskan ke pusat sistem radar. Transmitter pada sistem radar berfungsi untuk
memancarkan gelombang elektromagnetik melalui reflektor antena agar sinyal objek
yang berada pada daerah tangkapan radar dapat dikenali. Sedangkan Receiver pada
sistem radar berfungsi untuk menerima pantulan kembali gelombang elektromagnetik
dari sinyal objek yang tertangkap radar melalui reflektor antena, umumnya Receiver
mempunyai kemampuan untuk menyaring sinyal agar sesuai dengan pendeteksian serta
dapat menguatkan sinyal objek yang lemah dan meneruskan sinyal objek tersebut ke
pemroses data dan sinyal serta menampilkan gambarnya di layar monitor. Dalam
kehidupan sehari-hari banyak sekali aplikasi dari radar misalnya pada saat kita pergi ke
pertokoan, mal, dan supermarket. Biasanya kita akan menemui pintu yang otomatis
membuka saat ada yang mendekat. Pada saat ada yang mendekati ke pintu, gelombang
mikro dipancarkan dan menumbuk tubuh kita kemudian gelombang mikro tersebut
dipantulkan dan diterima oleh Receiver yang dihubungkan dengan program komputer
yang secara otomatis memerintahkan pintu untuk membuka. Saat gelombang mikro yang
dipancarkan tidak lagi dipantulkan, pintu diperintahkan untuk menutup kembali.
Ari W Aryandi. 2010. Aplikasi Radar. Diunduh dari http://aryandi28.blogspot.com
Fisika. 2010. Efek Doppler. http://fisika79.wordpress.com
Mahmudin. 2009. Gambar Efek Doppler. http://www.fisikamahmud.blogspot.com
Pengertian Efek Doppler
Efek Doppler, dinamakan mengikuti tokoh fisika, Christian Johann Doppler
(1803 – 1855). Efek Doppler adalah perubahan frekuensi atau panjang gelombang dari
sebuah sumber gelombang yang diterima oleh pengamat, jika sumber suara/gelombang
tersebut bergerak relatif terhadap pengamat/pendengar. Untuk gelombang yang umum
dijumpai, seperti gelombang suara yang menjalar dalam medium udara, perhitungan dari
perubahan frekuensi ini, memerlukan kecepatan pengamat dan kecepatan sumber relatif
terhadap medium di mana gelombang itu disalurkan.
Ketika sumber bunyi dan pengamat bergerak saling mendekati, pengamat
mendengar frekuensi bunyi yang lebih tinggi
daripada frekuensi bunyi yang dipancarkan
sumber tanpa adanya gerak relatif. Ketika
sumber bunyi dan pengamat bergerak saling
menjauhi, pengamat mendengar frekuensi bunyi
yang lebih rendah daripada frekuensi sumber
bunyi tanpa adanya gerak relatif.
Rumus Efek Doppler
Efek doppler dialami ketika ada gerak relatif antar sumber bunyi dan pengamat.
Jika cepat rambat bunyi diudara saat itu adalah v, kecepatan pengamat vp dan kecepatan
sumber bunyi vs dan frekuensi yang dipancarkan sumber adalah fs, maka secara perhitungan
frekuensi yang didengar oleh pengamat adalah:
fp = frekuensi pendengar (Hz)
fs = frekuensi sumber (Hz)
v = kecepatan bunyi di udara (340 m/s)
vp = kecepatan pendengar (m/s)
Ari W Aryandi. 2010. Aplikasi Radar. Diunduh dari http://aryandi28.blogspot.com
Fisika. 2010. Efek Doppler. http://fisika79.wordpress.com
Mahmudin. 2009. Gambar Efek Doppler. http://www.fisikamahmud.blogspot.com
vs = kecepatan sumber (m/s)
1.
Sumber Bunyi Bergerak dan Pengamat Diam
Jika sumber bunyi diam terhadap pengamat yang juga diam, frekuensi yang
terdengar oleh pengamat sama dengan frekuensi yang di pancarkan oleh sumber bunyi.
Frekuensi yang terdengar oleh pengamat akan berbeda jika ada gerak relatif antara
sumber bunyi dan pengamat.
Untuk kasus sumber bunyi bergerak dan pengamat diam, frekuensi yang
terdengar oleh pengamat dapat dirumuskan sebagai berikut.
a. Sumber Bunyi Bergerak Mendekat dan Pengamat Diam
Vs
Fs
Vp = 0
fp
fp=
V
fs
V −Vs
Dengan
fs = frekuensi sumber bunyi (Hz)
fp = frekuensi yang didengar oleh pengamat (Hz)
v = kecepatan bunyi di udara (340 m/s)
vs = kecepatan sumber bunyi (m/s)
vp = kecepatan pendengar (m/s)
b. Sumber Bunyi Bergerak Menjauh Dan Pengamat Diam
Vs
Vp = 0
fs
fp
fp=
V
fs
V +Vs
Ari W Aryandi. 2010. Aplikasi Radar. Diunduh dari http://aryandi28.blogspot.com
Fisika. 2010. Efek Doppler. http://fisika79.wordpress.com
Mahmudin. 2009. Gambar Efek Doppler. http://www.fisikamahmud.blogspot.com
Dengan
fs = frekuensi sumber bunyi (Hz)
fp = frekuensi yang didengar oleh pengamat (Hz)
v = kecepatan bunyi di udara (340 m/s)
vs = kecepatan sumber bunyi (m/s)
vp = kecepatan pendengar (m/s)
2. Sumber Bunyi Diam dan Pengamat Bergerak
Jika pengamat bergerak dan sumber bunyi diam, frekuensi yang terdengar oleh
pengamat berbeda dengan frekuensi yang dipancarkan sumber bunyi. Frekuensi yang
terdengar tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut:
a.
Sumber Bunyi Diam Dan Pengamat Bergerak Mendekat
Vs = 0
Vp
fs
fp=
b.
fp
V +Vp
fs
V
Sumber Bunyi Diam Dan Pengamat Bergerak Menjauh
Vs = 0
Vp
fs
fp=
fp
V −Vp
fs
V
3. Sumber Bunyi dan Pengamat Bergerak
Jika salah satu dari pengamat atau sumber bunyi mendekati , fp > fs;
Jika salah satu dari pengamat atau sumber bunyi menjauhi, fp < fs ;
Ari W Aryandi. 2010. Aplikasi Radar. Diunduh dari http://aryandi28.blogspot.com
Fisika. 2010. Efek Doppler. http://fisika79.wordpress.com
Mahmudin. 2009. Gambar Efek Doppler. http://www.fisikamahmud.blogspot.com
Secara umum, persamaan Efek Doppler untuk sumber bunyi s dan pengamat p
(keduanya bergerak) adalah :
a. Sumber bunyi bergerak mendekat dan pengamat mendekat
Vs
Vp
fs
fp=
fp
V + Vp
fs
V −Vs
b. Sumber bunyi bergerak menjauh dan pengamat bergerak menjauh
Vs
Vp
fs
fp=
c.
fp
V −Vp
fs
V +Vs
Sumber bunyi bergerak mendekat dan pengamat bergerak menjauh
Vs
Vp
fs
fp=
fp
V −Vp
fs
V −Vs
d. Sumber bunyi bergerak menjauh dan pengamat bergerak mendekat
Vs
Vp
fp=
fs
fp
V +Vp
fs
V +Vs
Ari W Aryandi. 2010. Aplikasi Radar. Diunduh dari http://aryandi28.blogspot.com
Fisika. 2010. Efek Doppler. http://fisika79.wordpress.com
Mahmudin. 2009. Gambar Efek Doppler. http://www.fisikamahmud.blogspot.com
SUMBER
PENGAMAT
RUMUS
KETERANGAN
fp=
v
fs
v−vs
fp > fs
fp=
v
fs
v+ vs
fp < fs
fp=
v+ vp
fs
v
fp > fs
fp=
v−vp
fs
v
fp < fs
fp=
v +vp
fs
v−vs
fp > fs
fp=
v−vp
fs
v−vs
fp > fs
fp=
v+ vp
fs
v+ vs
fp < fs
fp=
v−vp
fs
v +vs
fp < fs
BUNYI
Mendekat
Diam
Menjauh
Diam
Diam
Mendekat
Diam
Menjauh
Mendekat
Mendekat
Mendekat
Menjauh
Menjauh
Mendekat
Menjauh
Menjauh
Diam
Diam
fp=fs
fp = fs (bukan
efek doppler)
Aplikasi Efek Doppler dalam Kehidupan Sehari-hari
1. Di bidang kesehatan efek doppler digunakan utk memonitor aliran darah melalui
pembuluh nadi utama. Gelombng ultrasonik frekuensi 5-10 MHz diarahkn menuju ke
pembuluh nadi dan suatu penerima R akan mendeteksi sinyal hambur pantul. Freq
tampak dari sinyal pantul yang diterima bergantung pada kecepatan aliran darah.
Ari W Aryandi. 2010. Aplikasi Radar. Diunduh dari http://aryandi28.blogspot.com
Fisika. 2010. Efek Doppler. http://fisika79.wordpress.com
Mahmudin. 2009. Gambar Efek Doppler. http://www.fisikamahmud.blogspot.com
Pengukuran ini efektif utk mendeteksi trombosis (penyempitan pembuluh darah)
karena trombosis bisa menyebabkan perubahan yang cukup signifikan pada aliran
darah.
2. Efek doppler diaplikasikan oleh ilmuan pada alat USG (Ultrasonografi), dengan
memanfaatkan gelombang pantul dan gelombang datang.
3. Radar (Radio Detection and Ranging)
Secara umum dalam teknologi radar terdapat tiga komponen utama yaitu antena,
transmitter, dan receiver. Antena radar adalah suatu antena reflektor berbentuk parabola
yang menyebarkan energi elektromagnetik dari titik fokusnya dan dicerminkan melalui
permukaan yang berbentuk parabola sebagai berkas sempit (gbr.A). Antena radar
merupakan dwikutub (gbr.B). Input sinyal yang masuk dijabarkan dalam bentuk phasedarray yang merupakan sebaran unsur-unsur objek yang tertangkap antena dan kemudian
diteruskan ke pusat sistem radar. Transmitter pada sistem radar berfungsi untuk
memancarkan gelombang elektromagnetik melalui reflektor antena agar sinyal objek
yang berada pada daerah tangkapan radar dapat dikenali. Sedangkan Receiver pada
sistem radar berfungsi untuk menerima pantulan kembali gelombang elektromagnetik
dari sinyal objek yang tertangkap radar melalui reflektor antena, umumnya Receiver
mempunyai kemampuan untuk menyaring sinyal agar sesuai dengan pendeteksian serta
dapat menguatkan sinyal objek yang lemah dan meneruskan sinyal objek tersebut ke
pemroses data dan sinyal serta menampilkan gambarnya di layar monitor. Dalam
kehidupan sehari-hari banyak sekali aplikasi dari radar misalnya pada saat kita pergi ke
pertokoan, mal, dan supermarket. Biasanya kita akan menemui pintu yang otomatis
membuka saat ada yang mendekat. Pada saat ada yang mendekati ke pintu, gelombang
mikro dipancarkan dan menumbuk tubuh kita kemudian gelombang mikro tersebut
dipantulkan dan diterima oleh Receiver yang dihubungkan dengan program komputer
yang secara otomatis memerintahkan pintu untuk membuka. Saat gelombang mikro yang
dipancarkan tidak lagi dipantulkan, pintu diperintahkan untuk menutup kembali.
Ari W Aryandi. 2010. Aplikasi Radar. Diunduh dari http://aryandi28.blogspot.com
Fisika. 2010. Efek Doppler. http://fisika79.wordpress.com
Mahmudin. 2009. Gambar Efek Doppler. http://www.fisikamahmud.blogspot.com