Dafid Kurniawan, S.SI, MM

Alat Optik : Alat yang menggunakan lensa optik untuk melakukan fungsinya dalam membantu kegiatan tertentu. Secara sederhana alat optik adalah alat bantu penglihatan manusia. Lensa optik bisa terbuat dari bahan kaca, plastik, fiber, dan lain sebagainya

Alamiah : mata

Buatan : alat bantu penglihatan manusia untuk mengamati benda-benda yang tidak dapat dilihat dengan jelas oleh mata. Contohnya Kamera dan Proyektor, Lup, Mikroskop , Teropong/Teleskop

Iris

Ligamen pemeganglensa

Kornea

Pupil

Cairan aqueous(aqueous humor)

Lensa kristalin

Cairan vitreous(vit reous humor)

Bintik buta

Pembuluh nadi (arteri) dan pembuluh balik

(vena)

Sarafmata

Bintik kuning

RetinaOtot

Koroid

Mata disebut alat optik karena mata dapat melakukan pembiasan cahaya yang

masuk ke mata.

Kornea bersifat tembus pandang dan berfungsi sebagai pelindung mata. Selain itu kornea berungsi juga untuk membantu memfokuskan cahaya. Agar tetap bening dan bersih, kornea dibasahi oleh air mata yang berasal dari kelenjar air mata.

Cairan aqueous ada di belakang kornea. Cairan ini berfungsi untuk membiaskan cahaya yang masuk sehingga terfokus ke lensa mata.

Iris berpigmen. Pigmen menentukan warna pada mata seseorang.

Pupil terdapat di tengah-tengah iris. Pupil dapat mengecil dan membesar, seperti fungsi diafragma pada kamera dan mikroskop. Pupil membuka dan menutup secara refleks bergantung pada cahaya yang masuk. Jadi berfungsi jumlah cahaya yang masuk ke mata. Jika cahaya terang, pupil akan mengecil, sedangkan ketika gelap, pupil akan membesar.

Getah bening cairan dibelangkang lensa mata yang berfungsi untuk meneruskan cahaya ke retina.

Retina merupakan selaput yang mengandung sel-sel indera. Retina berfungsi sebagai layar (menangkap cahaya), tempat terbentuknya bayangan, seperti halnya pelat film pada kamera.

Pupil dalam Berbagai Kondisi Cahaya

Bintik Kuning, di dalam bintik kuning terdapat berjuta – juta sel Reseptor yang berbentuk kerucut dan batang. Bintik kuning ini sangat peka terhadap cahaya. Sel reseptor berfungsi mengubah cahaya menjadi impuls saraf ke otak melalui saraf optik. Supaya bayangan dapat terlihat dengan jelas bayangan harus terbentuk diretina tepat di bintik kuning.

Lensa Kristalin merupakan lensa mata yang terbuat dari bahan bening, berserat, dan kenyal. Untuk memfokuskan bayangan pada retina, lensa mencembung atau memipih. Daya untuk membuat lensa mata cembung dan memipih sesuai dengan jarak benda yang dilihat disebut daya akomodasi. Daya akomadasi mata berfungsi untuk mengubah jarak fokus lensa mata. Ketika benda makin dekat dengan mata maka daya akomadasi semakin besar sehingga lensa menebal akibatnya jarak fokus mata semakin kecil demikian sebaliknya.

Lensa menebal dan mencembung, memfokuskan cahaya dari benda yang

dekat

Lensa (mencembung)

Otot

Ligamen

Koroid

Retina

Lensa dan Otot Tampak Depan

Otot berkontraksi menarik koroid

Ligamen relaksasi

Melihat dekat (akomodasi)

Lensa (memipih)

Melihat jauh

Otot berelaksasi, koroid kembali ke posisi semula sehingga menjauh dari lensa

Ligamen menarik lensa

Lensa memipih, memfokuskan cahaya dari benda yang jauh

Oleh karena benda yang dilihat di depan 2F (ruang III) lensa cembung, bayangan yang terbentuk nyata, terbalik, diperkecil dan berada di antara F dan 2F di belakang lensa (ruang II).

Otak mengolah informasi sehingga benda tidak terlihat terbalik.

Mata dapat melihat dengan jelas jika letak benda dalam jangkauan penglihatan, yaitu diantara titik dekat mata (punctum proximum) dan titik jauh mata (punctum remotum).Untuk mata normal

Titik dekat = 25 cm

Titik jauh = tak terhingga

PP PR

Jangkauan Penglihatan

=25 cm = ∞

Jadi agar bayangan benda berada di retina perlu adanya perubahan panjang fokus lensa mata atau kekuatan lensa. Proses ini yang disebut sebagai akomodasi.

Pada kondisi ini (melihat dekat) mata harus berakomodasi , sedangkan untuk melihat jauh mata mengalami relaksasi total.

Yaitu terjadi ketidaknormalan pada mata, karena menurunnya daya akomodasi, tidak meratanya kelengkungan lensa mata, dan terjadinya pengapuran pada lapisan kornea. dan dapat di atasi dengan memakai kacamata, lensa kontak atau melalui suatu operasi.

Yaitu terjadi ketidaknormalan pada mata, karena menurunnya daya akomodasi, tidak meratanya kelengkungan lensa mata, dan terjadinya pengapuran pada lapisan kornea. dan dapat di atasi dengan memakai kacamata, lensa kontak atau melalui suatu operasi.

JENISNYA

Rabun Jauh (Miopi)

Rabun Dekat (Hipermetropi)

Mata Tua (Presbiop)

Astigmatisma

Katarak dan Glaucoma

RABUN DEKAT (HIPERMETROPI)

Dapat melihat dengan jelas benda jauh tetapi tidak dapat melihat benda benda dekat dengan jelas.

Karena lensa mata tidak dapat menjadi cembung, sehingga bayangan terletak di belakang retina

PP > 25 cm

Jangkauan Penglihatan

PR tak terhingga

RABUN DEKAT (HIPERMETROPI)

Persamaan untuk meng hitung kuat lensa yang diperlukan

P =1

f

1

S+

1

S’=

1

f

S’ = - titik dekat penderita

f = jarak fokus (m)

P = kuat lensa (dioptri

S’ = 100

S = 25 cm

Contoh SoalContoh Soal

Seorang penderita rabun dekat (hipermetropi) dengan titik dekat 100 cm ingin membaca pada jarak baca normal (25 cm).

Berapa jarak fokus dan kuat lensa yang harus digunakan?

1

S+

1

S’=

1

f

1

25+

1

-100=

1

f

f = 100/3 cm =1/3 mPenyelesaianPenyelesaian

P =1

f

Kuat Lensa

P =1

1/3

= 3 dioptri

RABUN JAUH (MIOPI)

Dapat melihat dengan jelas pada jarak 25 cm tetapi tidak dapat melihat benda benda jauh dengan jelas.

Karena lensa mata tidak dapat memipih, sehingga bayangan terletak di depan retina

PP < 25 cm

Jangkauan Penglihatan

PR tertentu

RABUN JAUH (MIOPI)

Persamaan untuk meng hitung kuat lensa yang diperlukan

P =1

f

1

S+

1

S’=

1

f

S’ = - titik jauh penderita

f = jarak fokus (m)

P = kuat lensa (dioptri

S’ = 100

S = ∞

Contoh SoalContoh Soal

Seorang penderita rabun jauh (miopi) dengan titik jauh 100 cm ingin melihat benda yang sangat jauh. Berapa jarak fokus dan kuat lensa yang harus digunakan?

1

S+

1

S’=

1

f

1

∞ +

1

-100=

1

f

f = -100 cm = -1 mPenyelesaianPenyelesaian

P =1

f

Kuat Lensa

P =1

-1

= -1 dioptri

Disebabkan oleh faktor usia. Orang yang usianya sudah lanjut, daya akomodasinya semakin lemah sehingga lensa mata sukar mencembung secembung-cembungnya dan sukar memipih sepipih-pipihnya.

Cacat mata presbiopi adalah cacat mata yang tidak dapat melihat benda-benda jauh atau dekat dengan jelas.

Lensa rangkap

Untuk menolong orang yang menderita cacat mata presbiopi, harus digunakan kacamata rangkap. Lensa kacamata rangkap terdiri atas lensa cekung untuk melihat benda-benda jauh dan lensa cembung untuk melihat benda-benda dekat.

Astigmatisma disebabkan karena kornea mata tidak berbentuk sferik (irisan bola), melainkan lebih melengkung pada satu bidang dari pada bidang lainnya. Akibatnya benda yang berupa titik difokuskan sebagai garis .

Astigmatisma disebabkan karena kornea mata tidak berbentuk sferik (irisan bola), melainkan lebih melengkung pada satu bidang dari pada bidang lainnya. Akibatnya benda yang berupa titik difokuskan sebagai garis .

Mata astigmatisma juga memfokuskan sinar-sinar pada bidang vertikal lebih pendek dari sinar-sinar pada bidang Horisontal. Astigmatisma ditolong/dibantu dengan

kacamata silindris.

Kerusakan mata yang menyebabkan lensa mata berselaput dan rabun .

Lensa mata menjadi keruh dan cahaya tidak dapat menembusinya ,

Katarak biasanya berlangsung perlahan-lahan menyebabkan kehilangan penglihatan dan berpotensi

membutakan jika tidak diobati .Selain itu, seiring waktu lapisan luar katarak akan mencair dan membentuk cairan putih susu, yang dapat menyebabkan peradangan berat jika pecah kapsul lensa dan terjadi kebocoran. bila tidak diobati, katarak dapat menyebabkan glaukoma

Glaukoma adalah salah satu jenis penyakit mata dengan gejala yang tidak langsung, yang secara bertahap menyebabkan penglihatan pandangan mata semakin lama akan semakin berkurang sehingga akhirnya mata akan menjadi buta. Hal ini disebabkan karena saluran cairan yang keluar dari bola mata terhambat sehingga bola mata akan membesar dan bola mata akan menekan saraf mata yang berada di belakang bola mata yang akhirnya saraf mata tidak mendapatkan aliran darah sehingga saraf mata akan mati.

Apakah berbahaya?

Lasik Mata adalah sebuah operasi penyembuhan mata rabun dengan menggunakan media laser.

Cara kerja lasik yaitu pembedahan secara permanen mengubah bentuk kelengkungan kornea mata, selaput bening yang terletak paling depan dari bola

mata dan tembus pandang .

Sebuah piranti laser digunakan untuk membuat irisan flap (lapisan) pada kornea mata dan menyisakan sebagian flap yang Kemudian komputer laser menguapkan jaringan yang berada di bawah flap lantas flap dikembalikan pada posisi semula.masih menempel di ujung kornea.

Proses Lasik mata yang dijalani tak menyakitkan dan berjalan dengan cepat. Siapapun dapat menjalani lasik asal berusia lebih dari 18 tahun. Selain itu tidak sedang hamil atau menyusui. Sebelum menjalani lasik, sudah tidak memakai soft contact lens selama 14 hari atau hard contact

lens selama 30 hari berturut-turut .

Faktor resiko tersebut adalah:

1 .Kehilangan tajam penglihatan.

2 .Menderita gejala visual menurun.

silau, lingkaran cahaya, dan / atau penglihatan ganda yang dapat secara serius mempengaruhi penglihatan malam hari. (kontras rendah atau berkabut)

3 .Mengalami sindrom mata kering parah.

4 .Hasil-hasil mungkin tidak permanen

5 .Mungkin kehilangan penglihatan

SS’

NYATA

TERBALIK

DIPERKECIL

PEMBENTUKAN BAYANGAN PADA KAMERA

1

S+

1

S’=

1

f

Berlaku Persamaan:

aperture

shuttter

Sifat bayangan pada kamera:

Nyata, Terbalik, Diperkecil, Di Ruang II

MATA

Tempat Bayangan

Retina

Pengatur Cahaya

Iris

Jarak Bayangan

Tetap

Jarak Fokus

Berubah sesuai dengan jarak benda

KAMERA

Diafragma

Berubah, sesuai dengan jarak benda

Tetap

Film

SAMA SAMA MEMILIKI JENIS LENSA CEMBUNG

SIFAT BAYANGANNYA SAMA SAMA NYATA, TERBALIK,

DIPERKECIL

Berfungsi untuk memproyeksikan benda diapositif

SIFAT BAYANGAN

NYATA

TERBALIK

DIPERBESAR

Lup (kaca pembesar) adalah alat optik yang terdiri dari sebuah lensa cembung.

Fungsinya, untuk melihat benda benda kecil.

Benda diletakkan antara O dan F

Sifat bayangannya maya, tegak diperbesar

+

M F O

Perbesaran Lup untuk Mata Berakomodasi pada jarak x

Ma

SS’= -X

Sn

f+

Sn

x=

Sn = titik dekat mata normal

F = fokus lensa

S = jarak benda

S’ = jarak bayangan

Perbesaran Lup untuk Mata Berakomodasi Maksimum

Penggunaan normal sebuah lup adalah berakomodasi maksimum. Jika dalam soal tidak disebutkan, maka selalu dianggap lup digunakan mata berakomodasi maksimum

MSn

f+ 1=

Perbesaran Lup untuk Mata Tidak Berakomodasi

Perbesaran Lup untuk Mata Tidak Berakomodasi

MSn

f=

MIKROSKOPMIKROSKOP Adalah alat untuk melihat benda benda yang

sangat kecil

Terdiri dari 2 lensa positif (lensa cembung)

Fokus Lensa Okuler > Fokus Lensa Obyektif

Benda yang diamati diletakkan antara Fob

dan 2 Fob

2Fob Fob

Fob 2Fob Fok

PEMBENTUKAN BAYANGAN PADA MIKROSKOP

Lensa Obyektif

Lensa Okuler

SIFAT BAYANGAN

Nyata, Terbalik, DiperbesarLensa Obyektif :

Maya, Terbalik, DiperbesarLensa Okuler :

2Fob Fob

Fob 2Fob Fok

SobS’ob

1

Sob

+1

S’ob

=1

f ob

Sok

d = S’ob + S ok

S’ok

1

Sok

+1

S’ok

=1

f ok M = Mob x Mok

Perbesaran :

KETENTUAN UMUM

Untuk mata berakomodasi maksimum, bayangan dari lensa okuler terletak di depan lensa sejauh titik dekat pengamat.

S’ok = - Sn

KETENTUAN UMUM

Jika mikroskup digunakan oleh mata tidak berakomodasi maksimum, titik jauh berada di tak terhingga, sehingga jarak benda okuler sama dengan jarak fokus okuler.

S’ok = tak terhingga, shg Sok = F ok

PERBESARAN MIKROSKOP M = Mob x Mok

M ob =h’ ob

h ob

-S’ob

S ob

=Perbesaran Lensa Obyektif

Perbesaran Lensa Okuler

M ok =S n

f ok

1+

M ok =S n

f ok

Mata berakomodasi maksimum

Mata tidak berakomodasi

Disebut juga TELESKOP

Fungsinya untuk melihat benda benda yang sangat jauh

JENISNYA Teropong Bias

Teropong Bintang (Teropong Astronomi)

Teropong Bumi

Teropong Prisma (Binokuler)

Teropong Panggung (Galileo)

Teropong Pantul

Lensa Obyektif Lensa Okuler

f ob = f ok

f ob f ok

d = f ob + f ok

M a =f ob

S ok

Perbesaran

TEROPONG BINTANG

Sifat bayangan

Maya , Diperbesar, Terbalik

Lensa Obyektif Lensa Okuler

f ob 2fp

d = f ob + 4 fp + f ok

M a =f ob

S ok

Perbesaran

TEROPONG BUMI

Lensa Pembalik

2fp fok

Untuk mata tidak berakomodasi

Sifat bayanganMaya Diperbesar Tegak

Disebut juga teropong binokuler Untuk memperpendek teropong, lensa pembalik

diganti dengan dua prisma samakaki yang akan memantulkan bayangan secara sempurna

Bayangan akhir tegak, maya, diperbesar

Pemantulan pada prisma

TEROPONG PANGGUNG (TEROPONG GALILEI)

L. Okulerf ob

f ok

L. Obyektif

f ob = f ok

T

Sinar datang sejajar dari lensa obyektif membentuk bayangan tepat di fokusnya, sebagai benda maya lensa okuler

Sinar sejajar yang keluar dari lensa okuler menuju mata bersifat tegak di titik tak terhingga

d = f ob + f ok

M a =f ob

S ok

Perbesaran

TEROPONG PANTULTEROPONG PANTUL

f ob

cermin datar

lensa okuler

cermin cekung

sebagai obyektif

Menggunakan cermin cekung besar yang berfungsi sebagai pemantul cahaya dengan alasan :cermin mudah dibuat diabndingkan lensacermin tidak mengalami aberasicermin lebih ringan daripada lensa

Sampai jumpa

Semoga bermanfaat …