Sabtu, 20 Juni 2015

alat optik MATA



ALAT OPTIK (MATA)








BAB I
PENDAHULUAN

A.    LATAR BELAKANG
Kemajuan teknologi telah membawa dampak yang positif bagi kehidupan manusia, berbagai peralatan elektronik diciptakan untuk dapat menggantikan berbagai fungsi organ atau menyelidiki fungsi dan penyimpangan pada organ tubuh manusia. Apakah yang dimaksud dengan alat optik?
Alat optik adalah alat-alat yang salah satu atau lebih komponennya menggunakan benda optik, seperti: cermin, lensa, serat optik atau prisma. Prinsip kerja dari alat optik adalah dengan memanfaatkan prinsip pemantulan cahaya dan pembiasan cahaya. Pemantulan cahaya adalah peristiwa pengembalian arah rambat cahaya pada reflektor. Pembiasan cahaya adalah peristiwa pembelokan arah rambat cahaya karena cahaya melalui bidang batas antara dua zat bening yang berbeda kerapatannya.
Jenis alat optik yang akan kita pelajari dalam konteks ini adalah mata.Alat Optik Alami Adalah Mata. Kita hidup didunia ini merupakan berkah dari Tuhan maha pencipta, dan kita dijadikan manusia ini merupakan makhluk yang paling sempurna. Kita juga diberi Panca indra yang dapat kita fungsikan sesuai keguanaannya masing-masing, salah satunya adalah mata yang berguna sebagai alat optik alami

B. RUMUSAN MASALAH
1.      Apa saja bagian-bagian dan fungsi dari mata?
2.      Bagaimana cara kerja mata?
3.      Apa saja penyakit/kelainan pada mata?





BAB II
PEMBAHASAN

A.    PENGERTIAN OPTIK
Optik adalah cabang fisika yang menggambarkan perilaku dan sifat cahaya dan interaksi cahaya dengan materi. Optik dijelaskan dan ditandai dengan fenomena optik. Kata berasal dari ὀπτική optik Latin, yang berarti tampilan. Bidang optik biasanya menggambarkan sifat cahaya tampak, sinar inframerah dan ultraviolet, tetapi sebagai cahaya adalah gelombang elektromagnetik, fenomena yang sama juga terjadi dalam bentuk sinar-X, gelombang mikro, gelombang radio, dan lainnya gejala radiasi elektromagnetikdan mirip maupun pada balok muatan partikel (balok dibebankan). Optik secara umum dapat dianggap sebagai bagian darikeelektromagnetan. Beberapa gejala optis bergantung pada sifat kuantum cahaya yang terkait dengan beberapa bidang optik kuantum hinggamekanika. Jenis-jenis alat optik yaitu mata, mikroskop, lup, teropong, lensa dll.

B.     PENGERTIAN MATA
Mata adalah salah satu organ tubuh manusia yang sangat penting. Mata merupakan salah satu panca indera manusia. Mata merupakan indera untuk penglihatan. Tanpa mata, kita tidak dapat melihat benda-benda yang ada di dunia ini. Mata bisa melihat apabila ada cahaya. Dalam gelap mata tidak dapat melihat, karena tidak ada cahaya yang masuk ke dalam mata.
Mata adalah organ penglihatan yang mendeteksi cahaya. Yang dilakukan mata yang paling sederhana tak lain hanya mengetahui apakah lingkungan sekitarnya adalah terang atau gelap. Mata yang lebih kompleks dipergunakan untuk memberikan pengertian visual

C.    BAGIAN-BAGIAN ORGAN MATA
Organ luar
  • Bulu mata berfungsi menyaring cahaya yang akan diterima.
  • Alis mata berfungsi menahan keringat agar tidak masuk ke bola mata.
  • Kelopak mata berfungsi untuk menutupi dan melindungi mata.

Organ dalam
·         Humor berair (Cairan berair) berfungsi menghasilkan cairan pada mata
·         Humor/badan beningHumor Badan Bening ini terletak dibelakang lensa. Bentuknya berupa Zat transparan seperti jeli (agar-agar). Fungsi humor (badan bening) adalah untuk meneruskan cahaya dari lensa mata ke retina(selaput jala).
·         Kelenjar Air Mata, Kelenjar air mata terletak dibagian dalam kelopak mata. Kelenjar air mata berfungsi untuk menghasilkan cairan yang disebut air mata. Air Mata berguna untuk mencaga bola mata agar tetap basah. Selain itu air mata berguna untuk membersihkan mata dari benda asing yang masuk kemata sehingga mata tetap bersih.
·         Kelenjar Lakrima (Air mata) berfungsi Menghasilkan air mata untuk membasahi mata yang beguna menjaga kelembapan mata, membersihakan mata dari debu dan membunuh bibit penyakit yang masuk kedalam mata.
·         Konjungtiva adalah membran tipis pelindung (lapisan jaringan) pada mata. Konjungtiva berfungsi sebagai membran pelindung pada mata.
·         Lapisan Koroid (lapisan tengah)Lapisan koroid atau lapisan tengah terletak diantara sklera dan retina, berwarna cokelat kehitaman sampai hitam. Lapisan tengah(lapisan koroid) berfungsi memberi nutrisi pada retina luar. sedang warna gelap koroid berfungsi untuk mencegah pemantulan sinar. Lapisan yang amat gelap juga berfungsi mencegah berkas cahaya dipantulkan di sekeliling mata.
·         Retina (Selaput Jala) berfungsi sebagai layar dalam menangkap bayangan benda, di tempat ini terdapat simpul-simpul syaraf optik. Retina merupakan  lapisan terdalam dari dinding bola mata. Retina mengandung sel-sel reseptor yang peka terhadap cahaya. Bagian yang sangat peka terhadap cahaya pada retina disebut bintik kuning (fovea). Bagian yang tidak peka terhadap cahaya dan merupakan tempat keluarnya saraf mata menuju otak disebut bintik buta. 
·         Iris atauSelaput pelangi adalah daerah berbentuk gelang pada mata yang dibatasi oleh pupil dan sklera (bagian putih dari mata). Iris mengatur jumlah cahaya yang masuk ke dalam mata dengan mengubah ukuran pupilnya
·         Lensa adalah bagian mata yang berfungsi untuk memfokuskan bayangan pada retina.Lensa terletak ditengah bola mata, dibelakang anak mata(pupil) dan selaput pelangi(iris). Fungsi utama lensa adalah memfokuskan dan meneruskan cahaya yang masuk ke mata agar jatuh tepat pada retina(selaput jala). Dengan demikian mata dapat melihat dengan jelas. Lensa mata mempunyai kemampuan untuk menfokuskan jatuhnya cahaya. Fungsi lensa yang lain juga untuk membentuk bayangan pada retina yang bersifat nyata, terbalik dan diperkecil.
·         Otot-otot bersilia berfungsi Mengatur bentuk lensa. Otot siliar berfungsi untuk mengatur daya akomodasi mata.
·         Pupil (anak mata) berupa celah yang berbentuk lingkaran terdapat ditengah-tengah iris . Pupil berfungsi sebagai tempat untuk mengatur banyak sedikitnya cahaya yangmasuk kedalam mata. Pupil juga Lubang di dalam Iris yang dilalui berkas cahaya. Pupil merupakan tempat lewatnya cahaya menuju retina.
·         Saraf Optik (saraf mata)Saraf Mata berfungsi untuk meneruskan rangsang cahaya yang telah diterima. Rangsang cahaya tersebut diteruskan kesusunan saraf pusat yang berada di otak. dengan demikian kita dapat melihat suatu benda. Saraf Optik atau saraf mata juga berfungsi Mengirim informasi visual ke otak atau meneruskan informasi tentang kuat cahaya dan warna ke otak.
·         Selaput Bening (Kornea)adalah bagian mata yang melindungi permukaan mata dari kontak dengan udara luar. Selaput Bening(Kornea) sangat penting bagi ketajaman penglihatan kita. Fungsi utama selaput bening (kornea) adalah meneruskan cahaya yang masuk kemata. Kornea merupakan bagian mata yang dapat disumbangkan untuk penyembuhan orang dari kebutaan. Selaput Bening (kornea) juga berfungsi sebagai pelindung mata bagian dalam.
·         Sklera/selaput putih Sklera atau selaput putih terletak di lapisan luat. SkleraLapisan luar yang keras / keras. Lapisan ini berwarna putih, kecuali dibagian depan yaitu tidak berwarna atau bening. Lapisan Sklera berwarna putih terdiri atas serabut kolagen yang tidak teratur dan tidak berpembuluh darah, kecuali bagian episklera. Lapisan sklera berfungsi melindungi bola mata. Sklera bagian mata depan tampak bergelembung dan transparan disebut kornea.
·         Suspensor LigamenSuspensor Ligamen berfungsi menjaga lensa agar selalu pada tempatnya.

D.    CARA KERJA MATA
Gelombang cahaya dari benda tercermin pada pupil melalui kornea. Pupil mengkonstraksi untuk mengakomodasi respon cahaya yang dibutuhkan untuk penglihatan yang optimal. Gelombang cahaya yang tercermin menekuk pada lensa kristal dan nodal point, terletak di belakang permukaan lensa mata. Di sini, gambar dibalik dan terbalik, sebelum melintas di ‘fokus yang jelas’ ke retina. Retina mencatat foton cahaya kecil dan mengubahnya impuls cahaya menjadi sinyal listrik. Sinyal-sinyal ini dikirim melalui saraf optik, ke korteks oksipital. Di sini sinyal listrik diinterpretasikan sebagai gambar visual.

E.     DAYA AKOMODASI MATA
Perlu diketahui bahwa jarak antara lensa mata dan retina selalu tetap. Sehingga dalam melihat benda-benda pada jarak tertentu perlu mengubah kelengkungan lensa mata. Untuk mengubah kelengkungan lensa mata, yang berarti mengubah jarak titik fokus lensa merupakan tugas otot siliar. Hal ini dimaksudkan agar bayangan yang dibentuk oleh lensa mata selalu jatuh di retina. Pada saat mata melihat dekat lensa mata harus lebih cembung (otot-otot siliar menegang) dan pada saat melihat jauh lensa harus lebih pipih (otot-otot siliar mengendor). Peristiwa perubahan-perubahan ini disebut daya akomodasi. Daya akomodasi (daya suai) adalah kemampuan otot siliar untuk menebalkan atau memipihkan kecembungan lensa mata yang disesuaikan dengan dekat atau jauhnya jarak benda yang dilihat. Manusia memiliki dua batas daya akomodasi (jangkauan penglihatan) yaitu :
      a)      Titik dekat mata (Punctum Proximum) adalah jarak benda terdekat di depan mata yang masih dapat dilihat dengan jelas. Untuk mata normal (Emetropi) titik dekatnya berjarak 10cm s/d 20cm (untuk anak-anak) dan berjarak 20cm s/d 30cm (untuk dewasa). Titik dekat disebut juga jarak baca normal.
      b)      Titik jauh mata (Punctum Remotum) adalah jarak benda terjauh di depan mata yang masih dapat dilihat dengan jelas. Untuk mata normal titik jauhnya adalah “Tak Terhingga”
Jarak Benda Sangat Jauh

Jika jarak benda adalah tak berhingga, lensa mata berubah menjadi pipih sehingga panjang focus lensa bertambah, di mana panjang fokus (f)  harus sama dengan jarak bayangan (s’). Jarak bayangan adalah jarak antara lensa dengan titik di mana berkas cahaya yang dibiaskan mata saling berpotongan. Titik di mana berkas cahaya saling berpotongan berhimpit dengan  retina. Jadi dapat disimpulkan bahwa ketika mata mengamati benda berjarak tak berhingga,  kelengkungan lensa mata berubah menjadi pipih hingga panjang focus lensa (f) sama dengan jarak lensa mata dengan retina.  Berkas cahaya harus saling berpotongan di retina agar cahaya dapat diubah menjadi sinyal listrik oleh sel saraf  yang berada di retina dan selanjutnya diteruskan ke otak oleh saraf optik.
Berikut ini adalah pembuktian matematis mengapa ketika jarak benda (s)  sangat jauh atau diandaikan benda berjarak tak berhingga, panjang focus lensa (f)  harus sama dengan jarak bayangan (s’). Hubungan antara panjang fokus (f), jarak  benda (s) dan jarak bayangan (s’)  dinyatakan melalui persamaan berikut.
1/f = 1/s + 1/s’  —– Persamaan 1
Lensa mata termasuk lensa konvergen karenanya panjang fokus (f) bernilai positif.  Jarak benda (s) adalah tak berhingga karenanya gantikan jarak benda (s) pada persamaan 1  dengan symbol tak berhingga.

1/f  = 1/~ + 1/s’
1/f  = 0 + 1/s’
1/f  = 1/s’
s’ = f —– Persamaan 2

Persamaan 2 menunjukan bahwa pada lensa konvergen atau lensa cembung,  jika jarak benda adalah tak berhingga maka panjang fokus (f) sama dengan jarak bayangan (s’).

Jarak Benda Sangat Dekat

Bagaimana jika benda dekat dengan mata  ? Lensa cekung dapat membentuk bayangan maya dan nyata. Bayangan nyata dihasilkan oleh lensa cembung ketika jarak benda (s)  lebih besar dari pada panjang focus lensa  (f). Mengenai hal ini telah dibahas pada topic bayangan lensa cembung.
Sebelumnya telah dijelaskan bahwa jarak benda terdekat yang  dapat difokuskan dengan baik oleh mata normal adalah 25 cm. Dengan demikian, panjang focus harus lebih kecil dari 25  cm. Panjang focus juga tidak bisa sama dengan 25 cm  karena jika sama besar maka bayangan berada pada jarak tak berhingga, di  mana hal ini tak masuk akal karena biji mata cukup kecil.
Perhitungan memperkirakan panjang fokus (f) sistem lensa mata :
1/f = 1/s + 1/s’  —– Persamaan 1

                  Titik dekat mata normal adalah 25 cm karenanya jarak benda (s) terdekat adalah 25 cm. Jarak antara kornea dan mata sekitar 2,5 cm. Bayangan tampak jelas jika berkas cahaya jatuh di retina sehingga jarak antara kornea dan lensa dianggap sebagai jarak bayangan (s’).

1/f = 1/s + 1/s’
1/f = 1/ 25 + 1/ 2,5 = 1/25 + 10/25 = 11/25
f = 25/11
f = 2,27 cm

                  Selisih antara jarak bayangan (s’) dan jarak fokus (f) adalah 2,5 cm – 2,27 cm = 0,23 cm. Berdasarkan hasil perhitungan di atas dapat disimpulkan bahwa jarak fokus (f) lebih kecil dari jarak bayangan (s’). Titik fokus mata berada 0,23 cm di sebelah kiri titik bayangan atau retina.
                  Lensa mata bersifat konvergen karenanya bayangan yang dibentuk pada retina walaupun nyata tetapi terbalik. Walaupun bayangan pada retina terbalik, syaraf otak mengubahnya menjadi tegak.

      F.   KELAINAN PADA MATA
Cacat mata terjadi karena jangkauan penglihatan berubah. Hal ini diakibatkan oleh kemampuan daya akomodasi mata yang berubah. Daya akomodasi adalah kemampuan lensa mata untuk mengubah jarak fokusnya agar bayangan jatuh di retina mata. Berikut ini akan diuraikan berbagai jenis cacat mata yang di dasarkan pada kemampuan daya akomodasinya.
1.      Cacat Mata Miopi (Rabun Jauh)
Cacat mata miopi terjadi jika pada penglihatan tak berakomodasi bayangan jatuh di depan retina, hal ini terjadi karena lensa mata tidak dapat menjadi sangat pipih (terlalu cembung). Agar dapat melihat jelas benda yang jauh maka perlu dibantu dengan lensa divergen (lensa cekung). Lensa divergen adalah lensa yang dapat menyebarkan berkas cahaya.
Berikut ini adalah bagan pembentukan bayangan pada cacat mata miopi sebelum dan sesudah memakai lensa.



Keterangan gambar:
Gambar sebelum memakai kaca mata. Cahaya yang berasal dari tempat jauh (diluar jangkauan penglihatan) oleh lensa mata dibiaskan di depan retina sedang cahaya dari tempat dekat (dalam jangkauan penglihatan) tepat dibiaskan di retina. Gambar sesudah memakai kaca mata. Lensa negatif mengubah arah rambat cahaya sejajar menjadi menyebar sehingga seolah-olah cahaya berasal dari daerah jangkauan penglihatan.
Orang yang menderita rabun jauh atau miopi tidak mampu melihat dengan jelas objek yang jauh tapi tetap mampu melihat dengan jelas objek di titik dekatnya (pada jarak 25 cm). titik jauh mata orang yang menderita rabun jauh berada pada jarak tertentu (mata normal memiliki titik jauh tak berhingga).
Rabun jauh dapat diperbaiki dengan menggunakan lensa divergen yang bersifat menyebarkan (memencarkan) sinar. Lensa divergen atau lensa cekung atau lensa negatif dapat membantu lensa mata agar dapat memfokuskan bayangan tepat di retina. Miopi dikoreksi menggunakan lensa negative Prinsip dasarnya adalah lensa negatif digunakan untuk memindahkan (memajukan) objek pada jarak tak hingga agar menjadi bayangan di titik jauh mata tersebut sehingga mata dapat melihat objek dengan jelas.
2.       Cacat Mata Hipermetropi (Rabun Dekat)
Add caption
Orang yang menderita rabun dekat atau hipermetropi tidak mampu melihat dengan jelas objek yang terletak di titik dekatnya tapi tetap mampu melihat dengan jelas objek yang jauh (tak hingga). Titik dekat mata orang yang menderita rabun dekat lebih jauh dari jarak baca normal (PP > 25 cm). Hipermetropi dikoreksi menggunakan lensa positif. Prinsip dasarnya adalah lensa positif digunakan untuk memindahkan (memundurkan) objek pada jarak baca normal menjadi bayangan di titik dekat mata tersebut sehingga mata dapat melihat objek dengan jelas.Cacat mata hipermetropi terjadi jika penglihatan pada jarak baca normal mengakibatkan bayangan dari lensa mata jatuh di belakang retina, hal ini karena lensa mata tidak dapat menjadi sangat cembung (terlalu pipih). Agar dapat melihat jelas benda-benda pada jarak baca normal (Sn) maka cacat mata ini perlu dibantu dengan menggunakan lensa konvergen (lensa cembung). Lensa konvergen adalah lensa yang dapat mengumpul berkas cahaya.
3.      Cacat Mata Presbiopi 
Add caption
Cacat mata presbiopi (mata tua atau rabun dekat dan rabun jauh diakibatkan karena melemahnya daya akomodasi) terjadi karena bayangan jatuh di belakang retina pada saat melihat dekat dan bayangan jatuh di depan retina pada saat melihat jauh, hal ini terjadi karena daya akomodasi lensa mata lemah. Agar dapat melihat jelas baik benda yang dekat maupun yang jauh maka perlu dibantu dengan menggunakan gabungan lensa cembung (konvergen) dan cekung (divergen). Cacat mata ini sering juga dikenal dengan nama cacat mata tua. Dengan menggunakan cara sebagaimana pada cacat miopi dan cacat hipermetropi, ukuran lensa dapat diketahui.

4.      Astigmatisma (mata silindris)
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.
Astigmatisme atau mata silindris merupakan kelainan pada mata yang disebabkan oleh karena lengkung kornea mata yang tidak merata. Kelainan refraksi ini bisa mengenai siapa saja tanpa peduli status sosial, umur dan jenis kelamin.
Bola mata dalam keadaan normal berbentuk seperti bola sehingga sinar atau bayangan yang masuk dapat ditangkap pada satu titik di retina (area sensitif mata). Pada orang astigmatisme, bola mata berbentuk lonjong seperti telur sehingga sinar atau bayangan yang masuk ke mata sedikit menyebar alias tidak fokus pada retina. Hal ini menyebabkan bayangan yang terlihat akan kabur dan hanya terlihat jelas pada satu titik saja. Disamping itu, bayangan yang agak jauh akan tampak kabur dan bergelombang.
Astigmatisme umumnya diturunkan dan sering muncul sejak anak anak. Selain itu, astigmatisme juga bisa disebabkan oleh tekanan yang berlebihan pada kornea, kebiasaan membaca yang buruk dan kebiasaan menggunakan mata untuk melihat objek yang terlalu dekat.
Penderita astigmatisme yang belum diobati akan sering mengeluh sakit kepala, kelelahan pada mata dan kabur saat melihat benda berjarak dekat maupun jauh. Jika mengalami gejala tersebut dalam jangka waktu yang lama, sebaiknya anda segera ke dokter mata untuk melihat kemungkinan terjadinya astigmatisme.
Hampir semua derajat astigmatisme dapat dikoreksi dengan kacamata atau lensa kontak. Pada penderita derajat ringan bahkan tidak memerlukan koreksi sama sekali selama astigmatisme itu tidak disertai dengan rabun jauh atau rabun dekat.
Kaca mata untuk penderita astigmatisme menggunakan lensa silinder. Pilihan lain untuk mengobati astigmatisme adalah dengan operasi, namun tindakan ini sangat terggantung dari kondisi pasien. Operasi dilakukan dengan menggunakan laser untuk memperbaiki lengkung kornea.
5.      Buta warna
Buta warna adalah suatu kondisi dimana seseorang sama sekali tidak dapat membedakan warna. Yang dapat dilihat hanyalah warna hitam, abu-abu, dan putih. Buta warna biasanya merupakan penyakit turunan. Artinya jika seseorang buta warna, hampir pasti anaknya juga buta warna.

6.      Katarak
Katarak merupakan penyakit mata yang dicirikan dengan adanya kabut pada lensa mata. Katarak adalah suatu penyakit mata di mana lensa mata menjadi buram karena penebalan Lensa Mata dan terjadi pada orang lanjut usia (lansia). Katarak penanganannya harus dilakukan pembedahan atau operasi.  Lensa mata normal transparan dan mengandung banyak air, sehingga cahaya dapat menembusnya dengan mudah. Walaupun sel-sel baru pada lensa akan selalu terbentuk, banyak faktor yang dapat menyebabkan daerah di dalam lensa menjadi buram, keras, dan pejal. Lensa yang tidak bening tersebut tidak akan bisa meneruskan cahaya ke retina untuk  diproses dan dikirim melalui saraf optik ke otak.Pada banyak kasus, penyebabnya tidak diketahui.
Penyakit katarak banyak terjadi di negara-negara tropis seperti Indonesia. Hal ini berkaitan dengan faktor penyebab katarak, yakni sinar ultraviolet yang berasal dari sinar matahari. Penyebab lainnya adalah kekurangan gizi yang dapat mempercepat proses berkembangnya penyakit katarak.




BAB III
PENUTUP

A.          KESIMPULAN
Mata adalah organ penglihatan yang mendeteksi cahaya. Yang dilakukan mata yang paling sederhana tak lain hanya mengetahui apakah lingkungan sekitarnya adalah terang atau gelap. Mata yang lebih kompleks dipergunakan untuk memberikan pengertian visual.
Sistem Mata, pembentukan bayangan nyata, diperkecil,dengan perubahan jarak titik Fokus lensa mata untuk menghasilkan bayangan yang jelas (terfokus) pada retina.Apabila lensa mata tidak mampu lagi menyesuaikan jarakbayangan agar terbentuk dengan jelas (terfokus), karenaperubahan jarak titik fokusnya yang terbatas, kondisi inidisebut cacat mata. Untuk dapat melihat dengan normaldapat ditolong dengan kacamata yang sesuai ukuran lensanya.


B.           SARAN

Kita tahu bahwa mata adalah penting bagi manusia karena tanpa mata manusia tidak bisa melihat apap apa menggunakan mata.setelah kita mengetahui apa pentingnya fungsi mata bagi manusia diharapkan supaya dapat memelihara atau merawat mata dengan baik agar tidak terjadi sakit yang parah seperti katarak,astigmatisma dan sebagainya




                                                        DAFTAR PUSTAKA


http://fisikafitri.wordpress.com/2010/12/07/alat-optik-2/
http://sidikpurnomo.net/alat-alat-optik.html
http://tugino230171.wordpress.com/2011/08/19/indera-penglihat-pada-manusia/
http://www.e-dukasi.net/



Tidak ada komentar:

Posting Komentar