Rabu, 12 April 2017

MACAM MACAM ALAT OPTIK

A. Pengertian

Alat optik merupakan alat yang bekerja berdasarkan prinsip cahaya. Alat optik membuat hidup manusia lebih mudah dan berarti. Anda dapat menikmati keindahan alam semesta, mengabadikan saat-saat terindah pada lembaran foto, atau bahkan bisa membuat sehelai rambut di kepala menjadi terlihat sebesar lengan.

B. Macam-Macam Alat Optik

   
 1. Mata

Setiap manusia memiliki alat optik tercanggih yang pernah ada, yaitu mata. Mata merupakan bagian dari pancaindra yang berfungsi untuk melihat. Mata membantu kita menikmati keindahan alam, melihat teman-teman, mengamati benda-benda di sekeliling, dan masih banyak lagi yang dapat kita nikmati melalui mata. Coba bayangkan bila manusia tidak mempunyai mata atau mata kita buta, tentu dunia ini terlihat gelap gulita.

Bagian-Bagian Mata

Apabila diamati, ternyata mata terdiri atas beberapa bagian yang masing-masing mempunyai fungsi berbeda-beda tetapi saling mendukung. Bagian-bagian mata yang penting tersebut, antara lain, kornea, pupil, iris, aquaeus humour, otot akomodasi, lensa mata, retina, vitreous humour, bintik kuning, bintik buta, dan saraf mata.

• Kornea. Kornea merupakan bagian luar mata yang tipis, lunak, dan transparan. Kornea berfungsi menerima dan meneruskan cahaya yang masuk pada mata, serta melindungi bagian mata yang sensitif di bawahnya.

• Pupil. Pupil merupakan celah sempit berbentuk lingkaran dan berfungsi agar cahaya dapat masuk ke dalam mata.

• Iris. Iris adalah selaput berwarna hitam, biru, atau coklat yang berfungsi untuk mengatur besar kecilnya pupil. Warna inilah yang Anda lihat sebagai warna mata seseorang.

• Aquaeus Humour. Aquaeus humour merupakan cairan di depan lensa mata untuk membiaskan cahaya ke dalam mata.

• Otot Akomodasi. Otot akomodasi adalah otot yang menempel pada lensa mata dan berfungsi untuk mengatur tebal dan tipisnya lensa mata.

• Lensa Mata. Lensa mata berbentuk cembung, berserat, elastis, dan bening. Lensa ini berfungsi untuk membiaskan cahaya dari benda supaya terbentuk bayangan pada retina.

• Retina. Retina adalah bagian belakang mata yang berfungsi sebagai tempat terbentuknya bayangan.

• Vitreous Humour. Vitreous humour adalah cairan di dalam bola mata yang berfungsi untuk meneruskan cahaya dari lensa ke retina.

• Bintik Kuning. Bintik kuning adalah bagian dari retina yang berfungsi sebagai tempat terbentuknya bayangan yang jelas.

• Bintik Buta. Bintik buta adalah bagian dari retina yang apabila bayangan jatuh pada bagian ini, maka bayangan tampak tidak jelas atau kabur.

• Saraf Mata. Saraf mata befungsi untuk meneruskan rangsangan bayangan dari retina menuju ke otak.

Proses terlihatnya benda oleh mata yaitu benda yang berada di depan mata memantulkan cahaya. Cahaya tersebut masuk ke mata melalui pupil yang kemudian akan dibiaskan oleh lensa mata sehingga terbentuk bayangan pada retina. Oleh saraf, bayangan tadi diteruskan ke pusat saraf (otak), sehingga Anda terkesan melihat benda.


Pembentukan Bayangan

a. Daya Akomodasi Mata

Bola mata Anda bentuknya tetap, sehingga jarak lensa mata ke retina juga tetap. Hal ini berarti jarak bayangan yang dibentuk lensa mata selalu tetap, padahal jarak benda yang kita lihat berbeda. Bagaimana supaya kita tetap dapat melihat benda dengan jarak bayangan yang terbentuk tetap, meskipun jarak benda yang dilihat berubah? Tentu kita harus mengubah jarak fokus lensa mata, dengan cara mengubah kecembungan lensa mata. Hal inilah yang menyebabkan kita bisa melihat benda yang memiliki jarak berbeda tanpa mengalami kesulitan. Kemampuan ini merupakan karunia Tuhan yang sampai sekarang manusia belum bisa menirunya.

Lensa mata dapat mencembung atau pun memipih secara otomatis karena adanya otot akomodasi (otot siliar). Untuk melihat benda yang letaknya dekat, otot siliar menegang sehingga lensa mata mencembung dan sebaliknya untuk melihat benda yang letaknya jauh, otot siliar mengendur (rileks), sehingga lensa mata memipih. Kemampuan otot mata untuk menebalkan atau memipihkan lensa mata disebut daya akomodasi mata.



Agar benda/objek dapat terlihat jelas, objek harus terletak pada daerah penglihatan mata, yaitu antara titik dekat dan titik jauh mata. Titik dekat (punctum proximum = pp) adalah titik terdekat yang masih dapat dilihat dengan jelas oleh mata (± 25 cm). Pada titik dekat ini lensa mata akan mencembung maksimal. Titik jauh (punctum remotum = pr) adalah titik terjauh yang masih dapat dilihat dengan jelas oleh mata, jaraknya tak terhingga. Pada titik jauh ini, lensa mata akan memipih maksimal.

b. Cacat Mata

Tidak semua mata manusia dapat membentuk bayangan tepat pada retina, ada mata yang mengalami anomali. Hal ini dapat terjadi karena daya akomodasi mata sudah berkurang sehingga titik jauh atau titik dekat mata sudah bergeser. Keadaan mata yang demikian disebut cacat mata.


Cacat mata yang diderita seseorang dapat disebabkan oleh kerja mata (kebiasaan mata) yang berlebihan atau cacat sejak lahir.

     1) Miopi (Rabun Jauh)

Miopi adalah kondisi mata yang tidak dapat melihat dengan jelas benda-benda yang letaknya jauh. Penderita miopi titik jauhnya lebih dekat daripada tak terhingga (titik jauh < ~) dan titik dekatnya kurang dari 25 cm. Hal ini terjadi karena lensa mata tidak dapat dipipihkan sebagaimana mestinya sehingga bayangan dari benda yang letaknya jauh akan jatuh di depan retina. Untuk dapat melihat benda-benda yang letaknya jauh agar nampak jelas, penderita miopi ditolong dengan kaca mata berlensa cekung (negatif).


Miopi dapat terjadi karena mata terlalu sering/terbiasa melihat benda yang dekat. Cacat mata ini sering dialami tukang jam, tukang las, operator komputer, dan sebagainya.

     2) Hipermetropi (Rabun Dekat)

Hipermetropi adalah cacat mata dimana mata tidak dapat melihat dengan jelas benda-benda yang letaknya dekat. Titik dekatnya lebih jauh daripada titik dekat mata normal (titik dekat > 25 cm).

Penderita hipermetropi hanya dapat melihat dengan jelas benda-benda yang letaknya jauh  sehingga cacat mata ini sering disebut mata terang jauh. Hipermetropi disebabkan lensa mata terlalu pipih dan sulit dicembungkan sehingga bila melihat benda-benda yang letaknya dekat, bayangannya jatuh di belakang retina. Supaya dapat melihat benda-benda yang letaknya dekat dengan jelas, penderita hipermetropi ditolong dengan kaca mata berlensa cembung (positif).


Hipermetropi dapat terjadi karena mata terlalu sering/terbiasa melihat benda-benda yang jauh. Cacat mata ini sering dialami oleh orang-orang yang bekerja sebagai sopir, nahkoda, pilot, masinis, dan sebagainya.

     3) Presbiopi (Mata Tua)

Orang-orang yang sudah tua, biasanya daya akomodasinya sudah berkurang. Pada mata presbiopi, titik dekatnya lebih jauh daripada titik dekat mata normal (titik dekat > 25 cm) dan titik jauhnya lebih dekat daripada titik jauh mata normal (titik jauh < ~). Oleh karena itu, penderita presbiopi tidak dapat melihat benda-benda yang letaknya dekat maupun jauh.


Untuk dapat melihat jauh dengan jelas dan untuk membaca pada jarak normal, penderita presbiopi dapat ditolong dengan kaca mata berlensa rangkap (kacamata bifokal). Kacamata bifokal adalah kaca mata yang terdiri atas dua lensa, yaitu lensa cekung dan lensa cembung. Lensa cekung berfungsi untuk melihat benda jauh dan lensa cembung untuk melihat benda dekat/membaca.

     4) Astigmatisma


Astigmatisma adalah cacat mata dimana kelengkungan selaput bening atau lensa mata tidak merata sehingga berkas sinar yang mengenai mata tidak dapat terpusat dengan sempurna. Cacat mata astigmatisma tidak dapat membedakan garis-garis tegak dengan garis-garis mendatar secara bersama-sama. Cacat mata ini dapat ditolong dengan kaca mata berlensa silinder.

c. Tipuan Mata

KELAINAN ATAU GANGGUAN PENGELIHATAN PADA MANUSIA

Ada berbagai jenis penyakit mata yang bisa menyerang siapa saja termasuk bayi, anak-anak, remaja hingga orang lanjut usia. Berikut ini adalah beberapa jenis penyakit mata yang sangat umum.

1. Degenerasi Makula

Degenerasi Makula


Degenerasi makula adalah sebuah penyakit mata yang menyerang pada bagian makula sehingga menyebabkan mata tidak bisa melihat dengan jelas atau penglihatan kabur. Makula merupakan sebuah organ kecil pada mata yang terletak dibagian belakang mata dan berfungsi untuk mengirimkan sinyal gambar dari mata ke bagian otak. Penyakit ini paling sering terjadi pada orang tua.
Gejala Degenerasi Makula
  • Penglihatan mata menjadi kabur atau tidak fokus
  • Adanya garis gelombang dalam penglihatan
  • Tidak bisa mengenal warna dengan baik
  • Membutuhkan cahaya yang sangat terang untuk membaca
  • Sulit untuk mengenali wajah
  • Tidak bisa melihat warna cerah
  • Mengalami halusinasi dalam melihat warna dan gelombang cahaya
Penyebab Degenerasi Makula
  • Pertambahan usia yang biasanya terjadi pada orang tua dengan usia lebih dari 65 tahun.
  • Adanya riwayat keluarga yang mengalami degenerasi makula
  • Kebiasaan merokok
  • Obesitas
  • Riwayat penyakit jantung dan kolesterol tinggi
  • Terlalu banyak konsumsi sayur dan buah seperti diet hanya dengan konsumsi sayur dan buah.
Perawatan dan Cara Mencegah Degenerasi Makula

MATA SEBAGAI INDRA PENGELIHATAN


Mata Sebagai Indra Pengelihatan 

Hasil gambar untuk mata sebagai indra penglihatan


A. PENGERTIAN MATA
Mata adalah salah satu alat indra manusia yang berfungsi sebagai indra penglihat. Mata merupakan alat indra yang kompleks. Apabila kita menyebutkan Mata, maka dalam pikiran kita yang muncul adalah bola mata, namun sebenarnya tidak hanya bola mata yang berperan agar kita dapat melihat, bulu mata, alis mata, dan kelopak mata juga berperan penting dalam mendukung penglihatan. Mata adalah orang yang kerjanya terkait dengan cahaya (terang gelap), warna, dan benda yang dilihat.

B. BAGIAN – BAGIAN MATA DAN FUNGSINYA
Secara garis besar Mata memiliki 2 bagian utama, yaitu bagian dalam bola mata, dan bagian luar bola mata.
1. Bagian Luar Mata
Seperti yang telah saya jelaskan tadi sahabat, Mata sebagai Alat indra Penglihat bukan hanya Bola Mata namun juga ada bagian luar bola mata yang fungsinya tidak kalah penting, yaitu :

Alis Mata , adalah bagian yang terdapat di atas kelopak mata yang tersusun atas rambut – rambut, Alis mata berfungsi untuk melindungi mata dari air dan kotoran yang hendak masuk ke mata. Contohnya mata dapat terlindung dari keringat dari atas alis mata.

Kelopak Mata, adalah bagian yang menutupi sebagian mata, dan berfungsi untuk melindungi serta membersihkan mata. Kelopak mata dapat menutup dan membuka. Kelopak mata memiliki gerak refleks untuk berkedip jika terjadi sesuatu, misalnya ketika intensitas cahaya yang diterima bola mata meningkat secara tiba-tiba. 

PEMBENTUKAN BAYANGAN PADA LENSA CEKUNG

Lensa cekung adalah lensa yang bagian tengahnya berbentuk cekung lebih tipis daripada bagian tepinya. Cahaya yang lewat melalui sebuah lensa cekung dibelokkan ke arah tepi lensa atau menjauhi sumbu lensa (Gambar 3.9). Sinar-sinar sejajar dikenakan pada lensa cekung, sinar-sinar biasnya akan menyebar seolah-olah berasal dari satu titik yang disebut titik focus. Titik fokus lensa cekung berada pada sisi yang sama dengan sinar datang sehingga titik fokus lensa cekung bersifat maya atau semu dan bernilai negatif.

Lensa cekung bersifat menyebarkan sinar atau divergen

Gambar 3.9 Lensa cekung bersifat menyebarkan sinar atau divergen
(Sumber : Rinie, dkk, 2008: 383)
Bagaimana pembentukan bayangan pada lensa cekung? Sebelum membahas tentang pembentukan bayangan pada lensa cekung, terlebih dahulu harus kamu ketahui sinar-sinar istimewa pada lensa cekung. Sinar istimewa ini sangat penting sebagai dasar melukis pembentukan bayangan pada lensa cekung. Adapun sinar-sinar istimewa pada lensa cekung adalah sebagai berikut ditunjukkan Gambar 3.10:
1)     Sinar datang sejajar sumbu utama akan dibiaskan seolaholah berasal dari titik fokus.
2)     Sinar datang seolah-olah menuju titik fokus lensa pertama (F1) akan dibiaskan sejajar sumbu utama.
1)     Sinar yang datang melewati pusat optik lensa (O) tidak dibiaskan.
 Sinar-sinar istimewa pada lensa cekung
Gambar 3.10 Sinar-sinar istimewa pada lensa cekung
(Sumber : Wasis dan Sugeng, 2008: 248)
Dengan menggunakan ketiga sinar istimewa pada lensa cekung di atas dapat digambarkan pembentukan bayangan oleh lensa cekung. Berikut adalah pembentukan bayangan pada lensa cekung untuk berbagai posisi benda.
a)      Jarak benda lebih besar 2F2
Jarak benda lebih besar dari 2F2, dengan menggunakan sinar istimewa lensa cekung yaitu nomor 1 dan nomor 3, diperoleh bayangan yang bersifat maya, tegak, diperkecil, dan letak bayangannya di depan lensa ditunjukkan Gambar 3.11.
 Sinar dengan benda lebih besar dari 2F2
Gambar 3.11 Sinar dengan benda lebih besar dari 2F2
(Sumber : Wasis dan Sugeng, 2008: 249)
b)     Jarak Benda di antara 2F2 dan F2
Jarak benda di antara 2F2 dan F2, dengan menggunakan sinar istimewa lensa cekung yaitu nomor 1 dan nomor 3, diperoleh bayangan yang bersifat maya, tegak, diperkecil, dan letak bayangannya di depan lensa ditunjukkan Gambar 3.12.
 Sinar dengan benda di antara 2F2 dan F2
Gambar 3.12 Sinar dengan benda di antara 2F2 dan F2
(Sumber : Wasis dan Sugeng, 2008: 249)
c)      Benda diletakkan di antara F dan pusat lensa
Benda diletakkan di antara F dan pusat lensa, dengan menggunakan sinar istimewa lensa cekung yaitu nomor 1 dan nomor 3, diperoleh bayangan yang bersifat maya, tegak, diperkecil, dan letak bayangannya di depan lensa ditunjukkan Gambar 3.13.
Sinar dengan benda di antara F dan pusat lensa
Gambar 3.13 Sinar dengan benda di antara F dan pusat lensa

PEMBENTUKAN BAYANGAN PADA LENSA CEMBUNG

Lensa cembung bersifat membiaskan cahaya. Lensa cembung memiliki ciri bagian tengah lebih tebal daripada bagian tepi. Sinar-sinar cahaya yang datang sejajar sumbu lensa dibiaskan menuju titik fokus (Gambar 3.2). Sinar-sinar itu membentuk bayangan nyata yang dapat diproyeksikan pada layar dan bernilai positif.

Pembiasan pada lensa cembung

Gambar 3.2 Jenis lensa
(Sumber : Saeful Karim, dkk, 2008: 302)
Lensa cembung bersifat mengumpulkan cahaya (konvergen). Besar pembiasan cahaya pada suatu lensa bergantung pada indeks bias bahan lensa dan lengkung permukaan lensa, sedangkan indeks bias bergantung pada cepat rambat cahaya dalam bahan lensa tersebut. Seperti ditunjukkan Gambar 3.3, lensa cembung tebal akan membiaskan cahaya lebih besar daripada lensa cembung tipis. Panjang fokus lensa cembung tebal lebih pendek daripada panjang lensa cembung tipis.
Lensa cembung bersifat mengumpulkan cahaya (konvergen). Besar pembiasan cahaya pada suatu lensa bergantung pada indeks bias bahan lensa dan lengkung permukaan lensa, sedangkan indeks bias bergantung pada cepat rambat cahaya dalam bahan lensa tersebut. Seperti ditunjukkan Gambar 3.3, lensa cembung tebal akan membiaskan cahaya lebih besar daripada lensa cembung tipis. Panjang fokus lensa cembung tebal lebih pendek daripada panjang lensa cembung tipis.
Pembiasaan pada lensa cembung tebal dan lensa cembung tipis
Gambar 3.3 Pembiasaan pada lensa cembung tebal dan lensa cembung tipis
(Sumber : Saeful Karim, dkk, 2008: 302)
Bagaimana pembentukan bayangan pada lensa cembung? Sebelum membahas tentang pembentukan bayangan pada lensa cembung, perlu kamu pahami sinar-sinar istimewa yang dimiliki lensa cembung. Sinar istimewa ini sangat penting sebagai dasar melukis pembentukan bayangan pada lensa cembung. Adapun sinar-sinar istimewa pada lensa cembung adalah sebagai berikut ditunjukkan Gambar 3.4:
1)     Sinar datang sejajar sumbu utama akan dibiaskan melalui titik fokus (F1) di belakang lensa.
2)     Sinar datang menuju titik fokus di depan lensa (F2) akan dibiaskan sejajar sumbu utama.
3)     Sinar yang datang melewati pusat optik lensa (O) diteruskan, tidak dibiaskan.
Sinar-sinar istimewa pada lensa cembung
Gambar 3.4 Sinar-sinar istimewa pada lensa cembung
(Sumber : Wasis dan Sugeng, 2008: 250)
Lensa cembung dapat menghasilkan banyak jenis bayangan, baik yang nyata maupun maya, tegak, terbalik, diperbesar atau diperkecil. Jenis bayangan yang dibentuk bergantung pada posisi benda dan panjang fokus lensa. Berikut adalah pembentukan bayangan pada lensa cembung untuk berbagai posisi benda.
a)      Jarak benda lebih besar 2F2
Jarak benda lebih besar 2F2, dengan menggunakan sinar istimewa lensa cembung yaitu nomor 1 dan nomor 3, diperoleh bayangan yang bersifat nyata, terbalik, diperkecil, dan letak bayangannya di antara F1 dan 2Fditunjukkan Gambar 3.5.
Bayangan lensa cembung dengan jarak benda lebih besar 2F2Gambar 3.5 Bayangan lensa cembung dengan jarak benda lebih besar 2F2
(Sumber : Wasis dan Sugeng, 2008: 250)
b)     Benda diletakkan di antara 2F2 dan F2
Benda diletakkan di antara 2F2 dan F2. Dengan menggunakan sinar istimewa lensa cembung yaitu nomor 1 dan nomor 3, diperoleh bayangan yang bersifat nyata, terbalik, diperbesar, dan letak bayangannya di luar 2Fditunjukkan Gambar 3.6.
 Bayangan lensa cembung dengan jarak benda lebih besar 2F2Gambar 3.6 Bayangan lensa cembung dengan benda di antara 2F2 dan F2
(Sumber : Wasis dan Sugeng, 2008: 250)
c)      Benda diletakkan di titik F2
Benda diletakkan di F2 objek. Dengan menggunakan sinar istimewa lensa cembung yaitu nomor 1dan nomor 3, diperoleh bayangan yang bersifat maya di tak hingga ditunjukkan Gambar 3.7.
Bayangan lensa cembung dengan benda di titik F2
Gambar 3.7 Bayangan lensa cembung dengan benda di titik F2
(Sumber : Wasis dan Sugeng, 2008: 250)
d)     Benda diletakkan di antara F2 objek dan pusat lensa
Benda diletakkan di antara F2 dan pusat lensa. Dengan menggunakan sinar istimewa lensa cembung yaitu nomor 1 dan nomor 3, diperoleh bayangan yang bersifat maya, tegak, diperbesar, dan terletak di depan lensa ditunjukkan Gambar 3.8.
 Bayangan lensa cembung dengan benda di antara F2 dan pusat lensa
Gambar 3.8 Bayangan lensa cembung dengan benda di antara F2 dan pusat lensa
(Sumber : Wasis dan Sugeng, 2008: 250)
Sumber : 
https://prodiipa.wordpress.com/kelas-viii/kacamataku-penolongku/d-lensa/1-lensa-cembung/