ALAT - ALAT OPTIK

Materi Fisika kelas XI Semester II

Alat - alat optik adalah alat - alat yang digunakan untuk membantu mata untuk melihat atau mengamati benda suapaya terlihat lebih besar atau lebih jelas.
Alat - alat optik terdiri dari:

1.   MATA
a.   Organ Mata
Pada dasarnya mata kita tidak termasuk dalam alat – alat optik, karena alat – alat optik itu sendiri diciptakan oleh manusia untuk membantu keterbatasan mata dalam melihat benda terutama benda – benda yang sangat kecil dan jauh. Tetapi prinsip kerja mata banyak yang mirip dengan pirnsip kerja alat –alat optik seperti lensa cembung, oleh sebab itu mata dibahas dalam bab ini.
Gambar berikut menunjukkan organ – organ mata yang berhubungan dengan optika ;

Keterangan:
1.  Otot Siliar, berfungsi mengatur proses akomodasi lensa mata ketika menerima cahaya
2.  Iris, berfungsi memberi warna pada mata, dan mengatur besar kecilnya pupil
3.  Lensa, berfungsi melakukan akomodasi mata untuk mengatur pembiasan cahaya yang masuk 
      ke mata suapaya bayangan tepat di retina mata
4.  Pupil,  berfungsi mengatur intensitas cahaya yang masuk ke mata
5.  Kornea,   merupakan selaput tipis bagian luar mata yang melindungi bagian dalam mata
6.  Cairan mata (aquoeus humor), berfungsi membantu lensa membiaskan cahaya yang masuk ke mata
7.  Retina mata,  berfungsi sebagai tempat terbentuknya bayangan benda di mata
8.  Syaraf optik mata,  berfungsi memberikan informasi bayangan di retina ke otak.

b.    Optika Mata

           Ketika mata melihat suatu benda, cahaya yang masuk ke mata mengalami pembiasan ketika melewati medium cairan mata, lensa, dan vitreous humor dan difokuskan oleh lensa mata ke bagian retina, kemudian ketika dirangsang oleh cahaya, sel-sel batang dan sel kerucut yang ada pada retina mengirim sinyal ke otak melalui syaraf optik, yang selanjutnya otak menerjemahkan bayangan tersebut, sehingga kita mendapat kesan melihat benda. Itu artinya suatu bayangan nyata benda dapat diterima dengan jelas jika bayangan tersebut jatuh di retina. Bayangan yang terbentuk pada retina mata adalah nyata, terbalik diperkecil.

     Untuk menghasilkan bayangan tersebut di retina, jarak fokus lensa mata harus diatur melalui otot siliar. Ketika mata melihat benda yang sangat  jauh  maka  otot  siliar  mengendor  (relax)  sehingga lensa mata menipis (memipih) dan jarak fokusnya menjadi lebih panjang. Tetapi, ketika  mata  melihat  benda  yang  dekat  secara  otomatis  otot siliar menjadi tegang sehingga lensa mata menebal (mencembung) dan jarak fokusnya menjadi lebih pendek.
     Proses  dimana  lensa  mata  mengubah  jarak  fokusnya  dengan  cara  memipih   dan  mencembung disebut proses akomodasi mata. 

     Mata dapat melihat benda dengan jelas jika benda tersebut berada di antara titik dekat mata dan titik jauh mata atau disebut daerah jangkauan mata.

Titik dekat mata (punctum proximum) adalah jarak terdekat benda ke mata yang masih bisa dilihat dengan jelas.

Titik jauh mata (punctum remotum) adalah jarak terjauh benda ke mata yang masih bisa dilihat dengan jelas.

Cacat Mata dan Penanggulangannya

      Setiap manusia menginginkan  matanya dalam keadaan normal dan  sehat,  sehingga bisa digunakan untuk melihat benda – benda dengan jelas.

Mata normal (emetropi) secara optika adalah kondisi mata yang memiliki titik dekat 25 cm dan titik jauh tak terhingga, serta lensa mata mampu berakomodasi dengan baik.

     Tetapi, kenyataannya banyak sekali terjadi ketidaknormalan pada mata sehingga tidak bisa digunakan  untuk melihat  sesuatu dengan baik  dan tentunya  memerlukan  alat bantu atau  tindakan penanggulangan. Ketidaknormalan ini sering disebut dengan istilah Cacat Mata atau aberasi. Berikut macam – macam cacat mata dan penanggulannya ;

a.    Rabun Jauh (Miopi)

      Rabun jauh adalah cacat mata dimana penderitanya tidak dapat melihat dengan jelas benda – benda yang jauh dari mata. Cacat mata ini disebabkan lensa mata tidak dapat memipih (berakomodasi minimum) dengan sempurna sehingga bayangan benda yang dilihat terbentuk di depan retina mata.

    Cacat mata ini bisa ditanggulangi dengan menggunakan kaca mata berlensa cekung (lensa negatif), karena lensa cekung dapat memancarkan cahaya sebelum masuk ke mata, sehingga bayangan akan terbentuk tepat di retina.

Kekuatan lensa kacamata yang digunakan oleh penderita miopi, dapat dirumuskan ;

b.   Rabun Dekat (Hipermetropi)

      Rabun dekat adalah cacat mata dimana penderitanya tidak dapat melihat dengan jelas benda – benda yang dekat dari mata. Cacat mata ini disebabkan lensa mata tidak dapat mencembung (berakomodasi maksimum) dengan sempurna sehingga bayangan benda yang dilihat terbentuk di belakang retina mata.

    Cacat mata ini bisa ditanggulangi dengan menggunakan kaca mata berlensa cembung (lensa poritif), karena lensa cembung dapat menguncupkan cahaya sebelum masuk ke mata, sehingga bayangan akan terbentuk tepat di retina.

Kekuatan lensa kacamata yang digunakan oleh penderita hipermetropi, dapat dirumuskan:

Keterangan:

P    =  kekuatan lensa  (dioptri)

Pr   =  titik jauh mata  (cm)

Sn  =  titik dekat mata  (cm)

c.     Mata Tua (Presbiopi)

     Mata tua adalah cacat mata dimana penderitanya tidak dapat melihat benda dengan jelas baik yang jauh maupun yang dekat dari mata. Cacat mata ini disebabkan lensa mata tidak dapat berakomodasi (memipih dan mencembung) dengan sempurna.

      Cacat mata ini bisa ditanggulangi dengan menggunakan kaca mata berlensa rangkap (cekung dan cembung). Biasanya lensa cekung di bagian atas, dan lensa cembung di bagian bawah.

d.     Astigmatisma

    Astigmatisma atau mata silinder adalah cacat mata karena adanya kelainan pada kelengkungan kornea mata (kornea mata tidak berbentuk sferis). Sehingga penderita pandangannya menjadi kabur, baik melihat benda yang jauh ataupun yang dekat dari mata.

    Astigmatisma dapat terjadi bersamaan dengan rabun dekat (hipermetropi) atau rabun jauh (miopi). Cacat mata ini bisa ditanggulangi dengan menggunakan kaca mata berlensa silinder.

Untuk alat optik lainnya seperti LUP, MIKROSKOP, dan TEROPONG dapat dilihat secara lebih lengkapnya pada bahan ajar Fisika tentang Alat - Alat Optik  disertai contoh soal dan pembahasan serta soal-soal latihan, filenya dapat didownload di bawah ini:

Bahan Ajar Alat - Alat Optik (download di sini)

Semoga bahan ajar ini bermanfaat dalam pembelajaran Fisika di Sekolah. 

Teruslah semangat belajar Fisika, karena Fisika itu Mudah dan Asik.