Getaran adalah gerakan bolak – balik melalui titik kesetimbangan yang energinya akan merambat dalam bentuk gelombang, contohnya bandul sederhana. Bandul sederhana mula – mula di posisi O, bila ditarik ke posisi A kemudian dilepas, bandul akan bergerak bolak – balik secara teratur melalui titik A-O-B-O-A dan gerakan bolak – balik ini disebut satu getaran. Ciri getaran adalah adanya simpangan terbesar (amplitudo). Panjang tali berpengaruh terhadap periode getar, semakin panjang tali semakin besar periode getarnya dan semakin kecil frekuensinya. Karena getaran berbanding terbalik dengan frekuensi.

Energi getaran merambat dalam bentuk gelombang, namun yang merambat hanyalah energinya, zat perantaranya tidak ikut merambat (hanya ikut bergetar). Ketika kita mendengar, getaran merambat melalui gelombang yang membawa energi sehingga sampai ke saraf yang menghubungkan dengan otak. Berdasar energinya, gelombang dibagi 2 yaitu gelombang mekanis dan elektromagnetik. Gelombang mekanis memerlukan perantara (medium), contohnya gelombang tali, gelombang air dan gelombang bunyi. Gelombang elektromagnetik tidak memerlukan medium, contohnya gelomabng cahaya.

= cepat rambat gelombang (m/s)

= panjang gelombang (m)

= frekuensi gelombang (Hz)

= periode gelombang (s)

Dalam medium yang sama, cepat rambat gelombang adalah tetap atau sama. Contohnya diketahui pada tali adalah 12 m/s adalah 4 Hz, maka adalah 3 m. Jika diperbesar menjadi 6 Hz, maka adalah 2 m dan tetap 12 m/s.

Pemantulan gelombang adalah membaliknya gelombang setelah mengenai penghalang, contohnya gelombang air dan gelombang tali :

Pada gelombang tali, gelombang yang mencapai ujung akan memberi gaya keatas pada penopang yang ada di ujung, sehingga penopang memberikan gaya yang sama tetapi berlawanan arah kebawah pada tali. Gaya tali kebawah inilah yang membangkitkan gelombang pantulan yang terbalik.

Berdasar frekuensinya, bunyi dibagi menjadi 3 yaitu infrasonik, audiosonik dan ultrasonik. Infrasonik : frekuensinya <20 Hz, mampu didengar oleh hewan seperti jangkrik dan anjing. Audiosonik : frekuensinya 20 – 20.000 Hz, mampu didengar oleh semua makhluk hidup termasuk manusia. Ultrasonik : mampu didengar oleh hewan seperti kelelawar, lumba – lumba dan anjing. Pada manusia dewasa, suara perempuan lebih tinggi daripada laki – laki. Laki – laki memiliki nada dasar sebesar 125 Hz, perempuan mempunyai nada dasar oktaf yaitu 250 Hz. Tinggi rendahnya nada ditentukan oleh frekuensi, semakin besar frekuensinya, semakin tinggi pula nadanya, semakin kecil frekuensinya, semakin rendah pula nadanya.

Setiap alat musik memiliki suara yang khas yang disebut dengan kualitas bunyi (timbre). Manusia juga memiliki kualitas suara yang berbeda – beda, ada yang memiliki suara merdu atau serak. Resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya sebuah benda karena kesamaan frekuensi alami benda dengan frekuensi sumber getar.

Resonansi terjadi pada kolom udara; bunyi akan terdengar kuat ketika panjang kolom udara mencapai kelipatan ganjil dari panjang gelombang bunyi; contohnya pada kentongan, gamelan, alat musik pukul, alat musik tiup dan alat musik petik atau gesek.

Agar dapat menghindari terjadinya gaung, pada dinding ruangan besar dilengkapi peredam suara. Peredam suara terbuat dari karet busa, karton tebal, karpet dan bahan – bahan lain yang bersifat lunak. Biasanya dijumpai di bioskop, studio TV atau radio, aula dan studio rekaman.

Manusia mendengar melalui telinga. Telinga mempunyai 3 bagian yaitu telinga luar, telinga tengah dan telinga dalam. Berikut struktur telinga : Bunyi memerlukan medium untuk merambat, pada telinga luar dan telinga tengah terisi oleh udara dan rongga telinga dalam terisi oleh cairan limfa.

Kelelawar : dapat mengeluarkan dan menerima gelombang ultrasonik lebih dari 20.000 Hz ketika terbang. Gelombang yang dikeluarkan akan dipantulkan kembali oleh objek yang dilewati dan diterima oleh receiver kelelawar. Ekolokasi adalah kemampuan kelelawar menentukan lokasi.

Ketika kelelawar terbang dan berburu, kelelawar menghasilkan bunyi berfrekuensi tinggi Ketika kelelawar terbang dan berburu, kelelawar menghasilkan bunyi berfrekuensi tinggi kemudian mendengarkan gema yang dihasilkan. Ketika kelelawar mendengarkan gema, kelelawar terfokus pada suaranya sendiri. Rentang frekuensi yang mampu didengar oleh kelelawar terbatas, sehingga kelelawar harus menghindari efek dopler yang muncul.

Lumba – lumba : memiliki sistem sonar untuk menghindari benda – benda di lautan, mencari makan dan berkomunikasi. Cara kerja sistem sonarnya yaitu lumba – lumba bernapas melalui lubang yang ada di kepala, dibawah lubang ini terdapat kantung – kantung udara yang dapat dialirkan udara untuk menghasilkan bunyi berfrekuensi tinggi. Kantung udara fungsinya memfokuskan bunyi, kemudian diteruskan ke semua arah secara putus – putus. Gelombang bunyi dipantulkan kembali jika membentur benda, kemudian ditangkap bagian bawah rahang (jendela akustik), selanjutnya informasi bunyi diteruskan ke telinga tengah dan ke otak untuk diterjemahkan. Berikut sitem sonar pada lumba – lumba :

Ultrsonografi (USG) : teknik pencitraan untuk diagnosis menggunakan gelombang ultrasonik, frekuensinya sekitar 1-8 MHz. USG digunakan untuk melihat struktur internal seperti otot, tendon, sendi, pembuluh darah, bayi dalam kandungan, berbagai jenis penyakit seperti kanker dan sebagainya. Tahap gelombang bunyi menghasilkan gambar ada 3 yaitu pemancaran gelombang, penerimaan gelombang pantul dan interpretasi gelombang pantul. USG memancarkan berkas gelombang ultrasonik ke jaringan tubuh menggunakan alat pemancar sekaligus penerima gelombang (transducer).

Untuk mengukur kedalaman laut, menggunakan transduser dan detektor. Transduser mengubah sinyal listrik menjadi gelombang ultrasonik yang dipancarkan ke dasar laut. Pantulan gelombang menimbulkan efek gema (echo) dan dipantulkan kembali ke kapal kemudian ditangkap detektor. Berikut contoh pengukuran kedalaman laut : Sonar banyak digunakan nelayan modern untuk menentukan lokasi ikan, kondisi ombak dan kecepatan arus air laut. Terapi Ultrasonik : terapi yang menggunakan gelombang ultrasonik untuk keperluan medis. Metode yang digunakan yaitu memancarkan gelombang berfrekuensi tinggi (800 – 2000 kHz) pada jaringan tubuh; contohnya keseleo pada ligamen, keseleo pada otot, tendonitis, inflamasi sendi, osteoartritis dan memecah endapan batu pada penderita batu ginjal (lithotripsi).

Pembersih Ultrasonik : alat yang menggunakan gelombang ultrasonik dengan frekuensi antara 20 – 400 kHz dengan cairan pembersih atau air biasa untuk membersihkan benda seperti perhiasan, lensa, jam tangan, alat bedah, alat musik, alat laboratorium dan alat – alat elektronik tertentu. Berikut contoh pembersih ultrasonik pada benda : Sonifikasi (Sonifikation) : proses pemberian gelombang ultrasonik pada suatu bahan (larutan atau campuran) sehingga dapat dipecah menjadi sangat kecil. Didalam laboratorium, sonifikasi dilakukan menggunakan sonikator. Pada alat pembuatan kertas, terdapat alat yang memancarkan gelombang ultrasonik pada serat selulosa sehingga tersebar merata dan kertas menjadi lebih kuat.

Sonifikasi juga digunakan dalam prosuksi nanopartikel seperti nanoemulsi dan nanokristal; mempercepat ekstraksi minyak dari jaringan tumbuhan dan pemurnian minyak bumi; merusak atau menonaktifkan material organik seperti merusak membran sel dan melepaskan isi selulernya (sonoporasi). Berikut contoh sonikator : Pengujian Ultrasonik (ultrasonic testing) : teknik pengujian berdasar penyaluran gelombang ultrasonik pada objek atau material yang diuji. Frekuensi gelombang yang digunakan sekitar 0,1 – 15 MHz. Dengan teknik pemantulan gelombang ultrasonik yang dipancarkan dalam benda, kerusakan bagian dalam benda, ketebalan dan karakteristiknya dapat diketahui.

Contohnya kerusakan logam akibat korosi. Pengujian ultrasonik digunakan dalam produksi logam baja dan alumunium; produksi pesawat; automotif dan industri lainnya. Keunggulan pengujian ultrasonik yaitu daya tinggi, akurat, tidak berbahaya dan mudah dibawa.