BIOOPTIKDra. Dwi Asmi, M.Si., PhDFAKULTAS KEDOKTERANUNIVERSITAS LAMPUNG2013*

Bioptika adalah ilmu yang mempelajari tentang optik yang terkait dengan makhluk hidup (manusia). *

Konsep dasar bioptik Cermin Benda yang dapat memantulkan cahayaAda 3 jenis cermin : datar, cekung dan cembung.

1. Cermin datar ( f = ~ )- Memantulkan berkas cahaya berbentuk paralel- Bayangan yang dibentuk bersifat maya , tegak, sama besar.- jarak bayangan ke cermin = jarak benda ke cermin

*

2. Cermin Cekung ( f = + )- Bersifat mengumpulkan cahaya (konvergen)- Sinar istimewa cermin cekung : a. sinar datang sejajar sumbu dipantulkan menuju titik fokus cermin b. sinar melalui titik fokus cermin dipantulkan sejajar sumbu utama. c. Sinar melalui pucat kelengkungan cermin dipantulkan kembali ke arah semula - Sifat bayangannya tergantung letak bendanya. *

3. Cermin Cembung ( f = - )- Bersifat menyebarkan cahaya (dirvergen)- Sinar istimewa cermin cekung :a. sinar datang sejajar sumbu utama cermin dipantulkan seolah-olah berasal dari titik fokus cermin.b. sinar datang menuju titik fokus cermin dipantulkan sejajar sumbu utama.c. sinar menuju pusat kelengkungan cermin dipantulkan ke arah semula.- Bayangan yang dibentuk bersifat : selalu maya, tegak, diperkecil *

1/f = 1/s + 1/s dan f = R/2 perbesaran bayangan (M)M = - s/s = h/hDengan :f : jarak fokus cerminR : jari-jari kelengkungan cermins : jarak benda ke cermins : jarak bayangan ke cermin, + bila nyata, - bila mayaM : perbesaran bayangan, + bila tegak (maya), - bila terbalik (nyata)h : tinggi bendah : tinggi bayangan

RUMUS-RUMUS CERMIN*

Lensa Benda bening yang dibatasi oleh dua permukaan Ada 3 jenis lensa : datar, cembung, dan cekung.

1. Lensa cembung ( f = + )- Bersifat mengumpulkan cahaya (konvergen)- Sinar istimewa lensa cembung- Sinar datang sejajar sumbu utama lensa dibiaskan menuju titik fokus lensa- Sinar datang menuju titik fokus lensa dibiaskan sejajar sumbu utama.- Sinar datang menuju titik pusat optik diteruskan tanpa membias - Sifat bayangannya tergantung pada letak bendanya.*

2. Lensa Cekung ( f = - )- Bersifat menyebarkan cahaya (divergen)- Sinar istimewa lensa cekung- Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan seolah-olah berasal dari titik fokus lensa.- Sinar datang menuju titik fokus lensa dibiaskan sejajar sumbu utama lensa.- Sinar datang menuju pusat tidak dibiaskan.- Bayangan yang terbentuk selalu bersifat maya, tegak,diperkecil.

Rumus-rumus lensa sama dengan rumus-rumus pada cermintetapi di lensa terdapat kekuatan lensa ( P ) P = 1 / f (m) atau P =100 / f(cm) , satuan P dioptri.*

Kornea dan lensa mata berfungsi sebagai lensa cembung dan menghasilkan bayangan pada bagian retina yang sensitif terhadap cahaya disebut fovea. Iris mengatur banyaknya cahaya yang masuk ke mata. Bayangan yang dihasilkan bersifat nyata, terbalik, dan diperkecil.MATA*

Jarak antara lensa mata dan retina adalah tetap.

Untuk melihat benda yang letaknya berubah-ubah, kecembungan lensa mata harus diubah,dengan berubahnya kelengkungan lensa berarti berubah pula jarak fokus lensa.Jika mata melihat benda yang jauh letaknya, otot mata dalam keadaan rileks dan lensa mata menjadi lebih pipih atau menipis.Jika mata melihat benda dekat, otot mata dalam keadaan mengencang dan lensa mata menjadi lebih cembung (tebal).*

*Mata normal (Emetropi) Dalam keadaan istirahat tidak berakomodasi maka bayangan jatuh tepat pada retina. * Titik dekat 25 cm. * Titik jauh tak terhingga

Kemampuan mata yuntuk mengubah kecembungan lensa mata sehingga bayangan dapat tepat jatuh pada retina dinamakan daya akomodasi.Keadaan tanpa akomodasi, yaitu sewaktu otot mata dalam keadaan istirahat dan lensa dalam keadaan menipis (pipih). Hal ini terjadi pada saat mata melihat benda yang jauh letaknya.Keadaan berakomodasi maksimal, yaitu sewaktu otot mengencang dan lensa mata dalam keadaan cembung maksimal. Hal ini terjadi bila mata melihat benda yang dekat letaknya.*

Mata dapat melihat dengan jelas jika letak benda dalam jangkauan penglihatan, yaitu diantara titik dekat mata (punctum proximum 25 cm) dan titik jauh mata (punctum remontum ~).Titik jauh (PR): titik terjauh dari mata yang masih dapat dilihat dengan mata dalam keadaan tidak berakomodasi.Titik dekat (PP): titik terdekat dari mata yang masih dapat dilihat dengan jelas oleh mata dalam keadaan berakomodasi maksimal.*

a. Rabun jauh (miopi)Cacat mataPenderita rabun jauh tidak dapat melihat benda-benda yang letaknya jauh dengan jelas.

Hal ini disebabkan lensa tidak dapat dipipihkan sebagaimana mestinya, sehingga sinar-sinar sejajar yang datang dari tempat yang jauh akan membentuk bayangan di depan retina).

Titik jauh penderita miopi

Penderita miopi dapat ditolong dengan menggunakan kacamata yang berlensa cekung (negatif).Rumus:1/s+1/s=1/fP=1/fs=~s= -s= titik terjauh mata normal =~s=titik terjauh penderita bernilai negatif karena bayangan yang terlihat maya (m)P=kekuatan lensa (dioptri)*

Contoh soal:Seorang penderita miopi mempunyai titik terjauh 2 m. Tentukanlah kekuatan lensa kacamata yang diperlukan agar orang tersebut seperti orang normal.Jawab:1/s+1/s=1/f1/~+(-1/2)=1/f0-1/2=1/ff=-2Sehingga p = -1/2 dioptri

*

B. Rabun dekat (hipermetropi)Penderita rabun dekat tidak dapat melihat benda-benda yang letaknya dekat dengan jelas walaupun mata telah berakomodasi maksimal.

Hal ini disebabkan lensa tidak dapat dicembungkan sebagaimana mestinya, sehingga sinar-sinardari benda yang dekat akan membentuk bayangan di belakang retina).

Titik dekat penderita hipermetropi >25 cm.*

Penderita hipermetropi dapat ditolong dengan menggunakan kacamata yang berlensa cembung (positip).Rumus:1/s+1/s=1/fP=1/fs=25 cms= -s= titik dekat mata normal =25 cms=titik dekat penderita bernilai negatif karena bayangan yang terbentuk maya (m)*

Contoh soal:Seseorang menggunakan lensa kacamata positif berkekuatan 0,5 dioptri. Titik dekat orang tersebut adalah...P=0,5, s=25 cm = 0,25 m (mata normal)1/s+1/s=1/f1/25+1/s=0,251/s=0,5-1/25=-3,5s=-1/3,5=-0,286 m=-28,6 cmJadi titik dekat penderita tersebut adalah 28,6 cm*

c. Mata Tua (Presbiopi)Mata tua (Presbiopi) merupakan penglihatan tidak normal disebabkan oleh berkurangnya daya akomodasi seseorang karena usia lanjut. Penderita presbiopi tidak dapat melihat benda yang terlalu jauh dan terlalu dekat dengan jelas. Penderita presbiopi mempunyai titik dekat >25 cm dan titik jauh

*Seorang kakek dapat melihat jelas jika benda berada pada jarak 75 cm s/d 120 cm, Jika kakek ingin melihat normal, berapakah ukuran lensa yang harus digunakan? Kakek harus menggunakan kacamata BIVOKAL Yaitu kacamata lensa positif dan negatif.LENSA POSITIF.LENSA NEGATIF

d. AstigmatismaPenderita astigmatisma tidak mampu melihat garis-garis horisontal dan vertikal secara simultan. Hal ini disebabkan oleh bentuk kornea mata yang tidak berbentuk bola melainkan lebih melengkung pada satu bidang daripada bidang yang lain.

Penderita astigmatisma dapat ditolong dengan menggunakan lensa silindris.*

Peralatan dasar yang dapat digunakan untuk memeriksa mata: Ophthalmoscope (untuk memeriksa bagian dalam mata);Retinoscope (mengukur kekuatan fokus mata);Keratometer (mengukur pengkurvaan kornea);Tanometer (mengukur tekanan mata);lLensometer (alat menentukan resep dari lensa yang belum diketahui);*

Definisi : nilai kebaikan sudut terkecil dimana sebuah benda masih kelihatan dan dapat dibedakan .Di klinik visus , di fisika resolusi mataSecara matematik visus dinyatakan dengan :V = d / D dengan d : jarak yang dilihat penderita D : jarak yg dapat dilihat oleh mata normalContoh : V = 20/30 ini berarti penderita dapat membaca huruf pada jarak 20 ft, sedangkan bagi mata normal pada jarak 30 ft. Ketajaman Penglihatan (Visual Acuity)*

Tanggap WarnaKemampuan mata dalam menanggapi warnaMekanismenya belum diketahui secara jelas

Bagian mata yang respon terhadap cahaya adalah retina, yang mempunyai 2 reseptor :1. Kone (kerucut)- tiap mata mempunyai sekitar 6,5 juta- penglihatan fotopik (siang hari)- sensitif terhadap warna kuning dan hijau.2. Rod (batang)- tiap mata mempunyai sekitar 120 juta- penglihatan skotopik (malam hari)- peka terhadap cahaya biru.

Kone dan rod sama-sama peka terhadap warna merah. *

Teori Tanggap WarnaMenurut Lamonov, Young H (1964)

Kurva kepekaan spektrum kone biru, hijau dan merah

- Kone biru peka terhadap = 400 500 nm ungu, biru, dan hijau- Kone hijau peka terhadap = 450 675 nm biru, hijau, kuning dan merah.- Kone merah peka terhadap = 400 700 nm peka terhadap semua warna*