Metode gelombang K-Space untuk media homogen dan media heterogen fotoakustik

Abstract

Gelombang merupakan gejala alam yang dapat ditemui dalam kehidupan sehari-hari. Tidak mudah untuk membuat suatu definisi tentang semua yang mencakup aspek dari kata gelombang. Sebuah getaran dapat didefinisikan sebagai sebuah gerakan bolak balik di sekitar nilai referensi, namun sebuah getaran belum tentu sebuah gelombang. Secara sederhana kita dapat mendefinisikan gelombang sebagai usikan yang merambat. Pada gelombang, energi dari sebuah getaran berpindah jauh dari sumbernya dalam bentuk sebuah gangguan di sekitar medianya. Perbedaan dalam pengenalan awal karakteristik gelombang tentu terhadap sifat dari media yang terlibat. Secara numerik, persamaan gelombang telah banyak digunakan untuk menghitung waktu tekanan pada satu titik dari sumber yang dihasilkan. Di sini akan membahas metode untuk mencari solusi numerik dari persamaan gelombang. Gelombang yang akan digunakan di sini adalah gelombang fotoakustik, sedangkan media yang akan digunakan adalah media homogen dan media non-homogen atau bisa disebut juga media heterogen. Metode yang digunakan pada pembahasan ini adalah metode k-space. Metode k-space adalah metode yang menggunakan transformasi Fourier pada persamaan gelombang untuk menghitung gradien spasial. Dalam metode k-space, memudahkan pengguna untuk mencari solusi atau memberikan hasil yang lebih akurat dikarenakan metode ini sangat sesuai untuk memodelkan aplikasi akustik frekuensi tinggi. Setelah mentransformasi Fourier persamaan gelombang tersebut, langkah berikutnya hanyalah mencari solusi numerik dengan menggunakan fungsi Green. Fungsi Green ini membantu pengguna untuk menyelesaikan solusi numerik secara khusus. Dalam hal ini, metode k-space akan digunakan pada kedua media yaitu media homogen dan media heterogen. Hasil solusi numerik yang didapat akan disimulasikan ke dalam suatu perangkat lunak yang disebut MATLAB. Hasil tersebut berupa gambar gelombang yang merambat. Hal ini ingin menunjukkan bagaimana gelombang fotoakustik merambat dari titik sumbernya di sekitar media homogen dan media heterogen. Setelah itu ingin ditunjukkan bahwa apabila diberikan sensor, namun kita tidak mengetahui letak sumber gelombang, maka gelombang tersebut akan tertangkap oleh sensor yang melewatinya dan sensor tersebut akan merambatkan kembali gelombang tersebut sehingga pada akhirnya kita akan mengetahui letak mula-mula sumber gelombang. Hasil dari skripsi ini diharapkan dapat berguna sebagai acuan untuk menyelesaikan berbagai masalah dalam persamaan gelombang.