TEKNOLOGI DIGITAL
Teknologi digital, adalah teknologi yang tidak lagi menggunakan tenaga manusia, atau manual. Tetapi cenderung pada sistem pengoperasian yang otomatis dengan sistem komputerisasi atau format yang dapat dibaca oleh komputer. Teknologi digital pada dasarnya hanyalah sistem penghitung yang sangat cepat yang memproses semua bentuk-bentuk informasi sebagai nilai-nilai numeris.
Konsep Dasar Digital
Sistem digital merupakan bentuk perkembangan dari sistem analog. Sebuah sistem digital menggunakan urutan angka untuk mewakili informasi, dan tidak seperti sinyal analog, sinyal digital bersifat noncontinuous. Secara garis besar, sistem digital memiliki kode dalam bentuk binary, yang besar atau kecil nilainya diukur oleh jumlah bit, atau yag disebut juga dengan bandwidht, karena jumlahnya (bit) akan berpengaruh pada akurasi daripada sistem yang berbasis digital.
Contoh alat yang mengandalkan sistem digital antara lain :
• MP3 Player
• DVD Player
• Kamera digital
• Internet
Sinyal digital, analog, dan tentu saja peralatan yang berkaitan, pada umumya tidak saling kompatibel. Hal ini mengharuskan hubungan antara analog ke digital dan digital ke analog yang membutuhkan proses konversi. Ini akan membatu kita menggunakan peralatan yang berbasis analog dan digital dalam keseluruhan sistem komunikasi.
Transmisi Data
Transmisi data merupakan proses untuk melakukan pengiriman data dari salah satu sumber data ke penerima data menggunakan komputer atau media elektronik. Transmisi data terbagi menjadi dua yaitu transmisi analog dan transmisi digital.
1. Sinyal Analog
Bisa disebut juga broadband, adalah gelombang-gelombang elektronik yang bervariasi dan secara kontinu ditransmisikan melalui beragam media tergantung frekunsinya. Sinyal analog dapat diubah menjadi sinyal digital dengan dimodulasi terlebih dulu. Sinyal analog
merupakan sinyal yang digunakan untuk menampilkan data analog. Sinyal analog berupa berbagai macam gelombang elektromagnetik yang langsung, terus menerus dan disebarkan melalui berbagai media transmisi. Data analog merupakan data yang diimplikasikan melalui ukuran fisik serta memiliki nilai berulang secara terus menerus dalam beberapa interval. Data analog menempati spektrum frekuensi yang terbatas. Contoh: suara, radio, televisi.
2. Sinyal digital
Sinyal digital merupakan sinyal untuk menampilkan data digital. Dara digital merupakan data yang memiliki deretan nilai yang berbda dan memiliki cara tersendiri. Misalnya teks,
bilangan bulat dan karakter lainnya. Ada beberapa masalah dalam data digital. Data dalam bentuk karakter yang dapat dipahami manusia tidak dapat langsung ditransmisikan langsung dalam sistem komunikasi. Data tersebut harus ditransmisikan dalam bentuj biner terlebih dahulu (bilangan 0 dan 1). Jadi data itu ditransmisikan dalam bentuk deretan bit. Berikut merupakan beberapa hal yang berkaitan dengan proses ini:
1. Media Transmisi Data
Untuk melakukan transmisi data diperlukan suatu media, seperti bus, kabel yang biasa terdapat pada perangkat internal komputer, untuk eksternal komputer dalam transmisi data dapat menggunakan kabel eksternal (Wired) serta Wi-Fi (Wireless Nirkabel)
a. Kabel (Wired) Ada beberapa macam:
• Kabel pilin: UTP Wired atau Unshielded Twisted Pair digunakan untuk melakukan transmisi melalui jaringan komputer. Selain itu ada juga STP atau Shielded Twisted Pair.
• Koaksial (coaxial cable): terdiri dari dua macam konduktor dan dipisahkan oleh isolator.
• Serat optik (fiber optic) : mengirimkan informasi menggunakan gelombang cahaya.
b. Nirkabel (Wireless)
Wireless atau Wi-Fi adalah media yang hanya bisa mentransmisikan data dan tidak dijadikan untuk pemandu. Menggunakan alat bantu antena atau transceiver.
• Radio
• Microwave
• Inframerah (Infrared)
2. Jalur Transmisi Data
Merupakan suatu alat yang mampu mengirimkan informasi dengan menggunakan peralatan lain. Terdapat tiga macam, yaitu:
a. Multicast: proses komunikasi terjadi melalui satu alat dengan alat lainnya. Dalam proses ini masing-masing alat yang terhubung dapat berkomunikasi menggunakan alat yang menghunbunginya.
b. Broadcast: proses dalam penngiriman data atau informasi dari satu alat ke alat-alat lainnya. Penerima tidak dapat memberi respon balik terhadap alat pengirim data. (contoh:
pemancar radio, pemancar televisi, mengirim email menggunakan mailing list) c. Unicast: kontak informasi yang terjadi pada suatu alat dengan alat lain.
3. Konfigurasi Jalur Transmisi Data
a. Point to point: media atau peralatan yang saling terhubung atara satu alat dengan alat lainnya tanpa saling berbagi. (contoh: printer)
b. Point to multipoint/access multipoint : satu alat dapat terhubung dengan alat lainnya.
(contoh: penyiaran radio, penyiaran televisi) 4. Arah Kanal Transmisi
Penghubung antara dua unit alat untuk mengirimkan data. Arah transmisi dibagi menjadi tiga:
a. Simplex: one way transmission, hanya dapat melakukan komunikasi satu arah saja, penerima bersifat pasif. (contoh: pemancar radio, pemancar televisi)
b. Half duplex: either way transmission, dapat melakukan transmisi dua arah tapi tidak dapat bersamaan, harus bergantian. (contoh: walkie-talkie)
c. Full duplex: both way transmission, dapat melakukan transmisi secara bersamaan.
(contoh: telepon, handphone) Penyimpanan Data
Selain komputer, alat penyimpanan data (digital storage) pun ikut mengalami perkembangan.
Memori eksternal adalah perangkat keras untuk melakukan operasi penulisan, pembacaan, dan penyimpanan data. Inilah beberapa media penyimpanan data:
1. Harddisk
Harddisk adalah sebuah media penyimpanan luar yang menggukanan disk (piringan).
Harddisk paling banyak digunakan sebagai media penyimpanan luar utama, untuk penyimpanan hasil install system operasi, software aplikasi, penyimpanan data, dan sebagainya. Pada harddisk data direkam pada sektor-sektor melalui head yang merupakan medan magnet berasal dari arus listrik 1 dan 0 (on or off).
2. Flash Drive
Flash drive merupakan teknologi pengembangan dari zip drive yan menggunakan teknologi flash. Flash adalah chip memori yang menyimpan data dan dihubungkan dengan interface USB yang dalam perkembangannya sudah mencapai versi USB 2.1. penggunaan flash drive semakin marak karena berukuran kecil tetapi dapat menyimpan data dalam jumlah yang besar
dan bisa di dapat dengan harga yang terjangkau.
3. ZIP Drive
Keterbatasan kapasitas pada floppy disk mendorong lahirnya tekonologi baru yang disebut dengan Iomega Zip Drive. Perangkat ini terdiri atas floppy drive dan cartridge floppy khusus,yang mampu menampung sampai hampir 100MB data. Jumlah ini jelas
memungkinkan untuk menampung file multimedia dan grafik (biasanya berukuran mega bytes), yang sebelumnya tidak dimungkinkan untuk disimpan dalam floppy.
4. Floppy Disk
Floppy disk drive yang menjadi standar pemakaian terbagi menjadi dua ukuran yaitu 5.23”
dan 3.5” yang masing-masing memiliki dua tipe kapasitas Double Destiny (DD) dan High Destiny (HD). Kapasitasnya cenderung kecil dan hanya dapat menyimpan file teks. Penulisan pada floppy disk dapat dilakukan berulang-ulang, dan memakan waktu yang relative lama.
5. Compact Disc (CD)
Terbuat dari resin (polycarbonate). Informasi direkam secara digital sebagai luban-lubang mikroskopis pada permukaan yang reflektif. Proses ini dilakukan dengan menggunakan laser
yang berintensitas tinggi. Informasi dapat dibaca dengan laser berintensitas rendah.
6. Digital Versatile Disc (DVD)
Kapasitas yang dimiliki DVD jauh lebih besar daripada CD-ROM. Sebelumnya media penyimpanan data adalah harddisk dan seiring berjalannya waktu ada, media penyimpanan data secara online yaitu cloud storage. Cloud storage adalah sebuah teknologi penyimpanan data digital yang memanfaatkan adanya server sebagai media penyimpanan.
INTI ATOM DAN IPTEK NUKLIR
Pusat dari atom disebut inti atom atau nukleus. Inti atom terdiri dari proton dan neutron.
Atom merupakan bagian terkecil dari suatu materi yang sudah tidak memiliki sifat dasar materi. Dikatakan tidak memiliki sifat dasar materi karena sifat dari atom-Âatom penyusun materi itu berlainan dengan sifat materi itu sendiri. Setiap atom digambarkan sebagai bola yang terdiri atas kulit atom di bagian luar dan inti atom di tengah-tengahnya. Pada bagian kulit atom terdapat elektron-elektron bermuatan listrik negatif yang bergerak mengelilingi inti atom. Pada bagian inti terdapat proton dan neutron. Proton bermuatan listrik positif, sedang neutron tidak bermuatan listrik atau netral.
Nuklir atau inti atom sebenarnya hanyalah bagian yang sangat kecil dari sebuah atom, sedang atom itu sendiri merupakan bagian yang terkecil dari sebuah materi. Meskipun demikian, dalam membahas mengenai ilmu pengetahuan dan teknologi nuklir, ternyata kita harus berhadapan dengan bidang bahasan yang sangat luas
1. Perkembangan teori atom
Teori atom selalu mengalami perkembangan dari waktu ke waktu sesuai dengan penemuan baru. teori atom telah berkembang sejak abad sebelum masehi dan menjadi pertanyaan besar di kalangan para ahli filsafat yunani.
A. Teori Atom Dalton
Pada tahun 1803, John Dalton mengemukakan mengemukakan pendapatnaya tentang atom.
Teori atom Dalton didasarkan pada dua hukum, yaitu hukum kekekalan massa (hukum Lavoisier) dan hukum susunan tetap (hukum prouts). Lavosier mennyatakan bahwa “Massa total zat-zat sebelum reaksi akan selalu sama dengan massa total zat-zat hasil reaksi”.
Sedangkan Prouts menyatakan bahwa “ Perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu
senyawa selalu tetap”. Dari kedua hukum tersebut Dalton mengemukakan pendapatnya tentang atom sebagai berikut:
1. Atom merupakan bagian terkecil dari materi yang sudah tidak dapat dibagi lagi
2. Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil, suatu unsur memiliki atom- atom yang identik dan berbeda untuk unsur yang berbeda
3. Atom-atom bergabung membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dan sederhana. Misalnya air terdiri atom-atom hidrogen dan atom-atom oksigen
4. Reaksi kimia merupakan pemisahan atau penggabungan atau penyusunan kembali dari atom-atom, sehingga atom tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.
Gambar 1. Atom Dalton
B. Teori Atom J. J. Thomson
Atom merupakan partikel yang bersifat netral, oleh karena elektron bermuatan negatif, maka harus ada partikel lain yang bermuatan positif untuk menetrallkan muatan negatif elektron tersebut. Dari penemuannya tersebut,Thomson memperbaiki kelemahan dari teori atom dalton dan mengemukakan teori atomnya yang dikenal sebagai Teori Atom Thomson yang menyatakan bahwa:
“Atom merupakan bola pejal yang bermuatan positif dan didalamya tersebar muatan negatif elektron”
Gambar 2. Atom Thomson
C. Teori Atom Rutherford
Rutherford bersama dua orang muridnya (Hans Geigerdan Erners Masreden) melakukan percobaan yang dikenal dengan hamburan sinar alfa (λ) terhadap lempeng tipis emas. Dari pengamatan mereka, didapatkan fakta bahwa apabila partikel alfa ditembakkan pada lempeng emas yang sangat tipis, maka sebagian besar partikel alfa diteruskan (ada penyimpangan sudut kurang dari 1°), tetapi dari pengamatan Marsden diperoleh fakta bahwa satu diantara 20.000 partikel alfa akan membelok sudut 90° bahkan lebih. Berdasarkan gejala-gejala yang terjadi, diperoleh beberapa kesipulan beberapa berikut:
1. Atom bukan merupakan bola pejal, karena hampir semua partikel alfa diteruskan
2. Jika lempeng emas tersebut dianggap sebagai satu lapisanatom-atom emas, maka didalam atom emas terdapat partikel yang sangat kecil yang bermuatan positif.
3. Partikel tersebut merupakan partikelyang menyusun suatu inti atom, berdasarkan fakta bahwa 1 dari 20.000 partikel alfa akan dibelokkan. Bila perbandingan 1:20.000 merupakan perbandingan diameter, maka didapatkan ukuran inti atom kira-kira 10.000 lebih kecil daripada ukuran atom keseluruhan.
Berdasarkan fakta-fakta yang didapatkan dari percobaan tersebut, Rutherford mengusulkan model atom yang dikenal dengan model atom rutherford yang menyatakan bahwa atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil dan bermuatan positif, dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif.
Gambar 3. Atom Rhuterford
D. Teori Atom Bohr
Pada tahun 1913, pakar fisika Denmark bernama Neils Bohr memperbaiki kegagalan atom Rutherford melalui percobaannya tentang spektrum atom hidrogen. Percobaannya ini berhasil memberikan gambaran keadaan elektron dalam menempati daerah disekitar inti atom.
Penjelasan Bohr tentang atom hidrogen melibatkan gabungan antara teori klasik dari Rutherford dan teori kuantum dari Planck, diungkapkan dengan empat postulat, sebagai berikut:
1. Hanya ada seperangkat orbit tertentu yang diperbolehkan bagi satu elektron dalam atom hidrogen. Orbit ini dikenal sebagai keadaan gerak stasioner (menetap) elektron dan merupakan lintasan melingkar disekeliling inti.
2. Selama elektron berada dalam lintasan stasioner, energi elektron tetap sehingga tidak ada energi dalam bentuk radiasi yang dipancarkan maupun diserap.
3. Elektron hanya dapat berpindah dari satu lintasan stasioner ke lintasan stasioner lain.
Pada peralihan ini, sejumlah energi tertentu terlibat, besarnya sesuai dengan persamaan planck,
E2 – E1 = hf
1. Lintasan stasioner yang dibolehkan memilki besaran dengan sifat-sifat tertentu, terutama sifat yang disebut momentum sudut. Besarnya momentum sudut merupakan kelipatan dari h/2p atau nh/2p, dengan n adalah bilangan bulat dan h tetapan planck.
Menurut model atom bohr, elektron-elektron mengelilingi inti pada lintasan-lintasan tertentu yang disebut kulit elektron atau tingkat energi. Tingkat energi paling rendah adalah kulit
