|
Setiap manusia memliki alat
optik tercanggih yang pernah ada, yaitu mata.
Mata merupakan bagian dari panca indra yang berfungsi untuk melihat. 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.
Di dalam mata terdapat
lensa kristalin yang terbuat dari bahan bening, berserat, dan kenyal. Lensa
kristalin atau lensa mata berfungsi mengatur pembiasan yang disebabkan oleh
cairan di depan lensa. Cairan ini dinamakan aqueous humor. Intensitas cahaya
yang masuk ke mata diatur oleh pupil.
Bagian-bagian mata
Cahaya yang masuk ke mata
difokuskan oleh lensa mata ke bagian belakang mata yang disebut retina. Bentuk
bayangan benda yang jatuh di retina seolah-olah direkam dan disampaikan ke otak
melalui saraf optik. Bayangan inilah yang sampai ke otak dan memberikan kesan
melihat benda kepada mata. Jadi, mata dapat melihat objek dengan jelas apabila
bayangan benda (bayangan nyata) terbentuk tepat di retina.
Lensa mata merupakan lensa
yang kenyal dan fleksibel yang dapat menyesuaikan dengan objek yang dilihat.
Karena bayangan benda harus selalu difokuskan tepat di retina, lensa mata
selalu berubah-ubah untuk menyesuaikan objek yang dilihat. Kemampuan mata untuk
menyesuaikan diri terhadap objek yang dilihat dinamakan daya akomodasi mata.
Daya akomodasi mata
Saat mata melihat objek
yang dekat, lensa mata akan berakomodasi menjadi lebih cembung agar bayangan
yang terbentuk jatuh tepat di retina. Sebaliknya, saat melihat objek yang jauh,
lensa mata akan menjadi lebih pipih untuk memfokuskan bayangan tepat di retina.
Titik terdekat yang mampu
dilihat oleh mata dengan jelas disebut titik dekat mata (punctum proximum/PP).
Pada saat melihat benda yang berada di titik dekatnya, mata dikatakan berakomodasi
maksimum. Titik dekat mata disebut juga dengan jarak baca normal karena jarak
yang lebih dekat dari jarak ini tidak nyaman digunakan untuk membaca dan mata
akan terasa lelah. Jarak baca normal atau titik dekat mata adalah sekitar 25
cm.
Adapun, titik terjauh yang
dapat dilihat oleh mata dengan jelas disebut titik jauh mata (punctum
remotum/PR). Pada saat melihat benda yang berada di titik jauhnya, mata berada
dalam kondisi tidak berakomodasi. Jarak titik jauh mata normal adalah di titik
tak hingga.
Cacat Mata
Berkurangnya daya akomodasi
mata seseorang dapat menyebabkan berkurangnya kemampuan mata untuk melihat
benda pada jarak tertentu dengan jelas. Cacat mata yang disebabkan berkurangnya
daya akomodasi, antara lain rabun jauh, rabun dekat dan rabun dekat dan jauh.
Selain tiga jenis itu, masih ada jenis cacat mata lain yang disebut
astigmatisma.
Cacat mata dapat dibantu
dengan kacamata. Kacamata hanya berfungsi membantu penderita cacat mata agar
bayangan benda yang diamati tepat pada retina. Kacamata tidak dapat
menyembuhkan cacat mata. Ukuran yang diberikan pada kacamata adalah kekuatan
lensa yang digunakan. Kacamata berukuran -1,5, artinya kacamata itu berlensa
negatif dengan kuat lensa -1,5 dioptri.Berkurangnya daya akomodasi mata dapat
menyebabkan cacat mata sebagai berikut :
-
Rabun jauh (miopi)
Rabun
jauh yaitu mata tidak dapat melihat benda-benda jauh dengan jelas, disebut juga
mata perpenglihatan dekat (terang dekat/mata dekat). Penyebab terbiasa melihat
sangat dekat sehingga lensa mata terbiasa tebal. Miopi sering dialami oleh
tukang arloji, penjahit, orang yang suka baca buku (kutu buku) dan lain-lain. Untuk
mata normal (emetropi) melihat benda jauh dengan akomodasi yang sesuai,
sehingga bayangan jatuh tepat pada retina. Mata miopi melihat benda jauh
bayangan jatuh di depan retina, karena lensa mata terbiasa tebal. Mata miopi
ditolong dengan kacamata berlensa cekung (negatif). Tugas dari lensa cekung
adalah membentuk bayangan benda di depan mata pada jarak titik jauh orang yang
mempunyai cacat mata miopi. Karena bayangan jatuh di depan lensa cekung, maka
harga si adalah negatif. Dari persamaan lensa tipis, 1/f=1/So+1/Si si adalah
jarak titik jauh mata miopi. so adalah jarak benda ke mataf adalah fokus lensa
kaca mata.
- Rabun
dekat (hipermetropi)
Rabun
dekat tidak dapat melihat jelas benda dekat, disebut juga mata perpenglihatan
jauh (terang jauh/mata jauh). Rabun dekat mempunyai titik dekat yang lebih jauh
daripada jarak baca normal. Penyebab terbiasa melihat sangat jauh sehingga
lensa mata terbiasa pipih. Rabun dekat sering dialami oleh penerbang (pilot),
pelaut, sopir dan lain-lain. Rabun jauh ditolong dengan kacamata berlensa
cembung (positif). Bayangan yang dibentuk lensa cembung harus berada pada titik
dekat mata penderita rabun dekat. Karena bayangan yang dihasilkan lensa cembung
berada di depan lensa maka harga si adalah negatif. Dari persamaan lensa tipis,
1/f=1/So+1/Si. si adalah jarak titik jauh mata hipermetropi. so adalah jarak
benda ke mataf adalah fokus lensa kaca mata.
- Mata
tua (presbiopi)
Mata
tua tidak dapat melihat dengan jelas benda-benda yang sangat jauh dan
benda-benda pada jarak baca normal, disebabkan daya akomodasi telah berkurang
akibat lanjut usia (tua). Pada mata tua titik dekat dan titik jauh keduanya
telah bergeser. Mata tua diatasi atau ditolong dengan menggunakan kacamata
berlensa rangkap (cembung dan cekung). Pada kacamata dengan lensa rangkap,
lensa negatif bekerja seperti lensa pada kaca mata miopi, sedangkan lensa
positif bekerja seperti halnya pada kacamata hipermetropi.
- 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.
KAMERA
Kamera
digunakan manusia untuk merekam kejadian penting atau kejadian yang menarik.
Banyak jenis dan model kamera dapat kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari.
Kamera yang dipakai wartawan berbeda dengan yang dipakai fotografer. Kamera
video dipakai dalam pengambilan gambar untuk siaran televisi atau pembuatan
film. Kamera elektronik (autofokus) lebih mudah dipakai karena tanpa pengaturan
lensa. Dewasa ini sudah ada kamera digital yang data gambarnya tidak perlu
melalui proses pencetakan melainkan dapat dilihat atau diolah melalui komputer.
Bagian-bagian
kamera mekanik (bukan otomatis) menurut kegunaan fisis :
·
Lensa cembung berfungsi untuk membentuk
bayangan dari benda yang di foto
·
Diafragma berfungsi untuk membuat sebuah
celah/lubang yang dapat diatur luasnya
·
Aperture yaitu lubang yang dibentuk
diafragma untuk mengatur banyak cahaya
·
Shutter pembuka/penutup “dengan cepat” jalan
cahaya yang menuju ke pelat film
·
pelat film berfungsi sebagai layar
penangkap/perekam bayangan.Setiap benda yang di foto, terletak pada jarak yang
lebih besar dari dua kali jarak fokus di depan lensa kamera, sehingga bayangan
yang jatuh pada pelat film memiliki sifat nyata, terbalik dan diperkecil. Untuk
memperoleh bayangan yang tajam dari benda-benda pada jarak yang berbeda-beda, lensa
cembung kamera dapat digeser ke depan atau ke belakang.
MIKROSKOP
Mikroskop
adalah alat yang digunakan untuk melihat benda-benda kecil agar tampak jelas
dan besar. Mikroskop terdiri atas dua buah lensa cembung. Lensa yang dekat
dengan benda yang daiamati (objek) disebut lensa
objektif dan lensa yang dekat dengan
pengamat disebut lensa okuler.
Mikroskop yang memiliki dua lensa disebut mikroskop
cahaya lensa ganda.
Bagian-bagian Mikroskop dan Fungsinya
LENSA
OKULER, yaitu lensa yang dekat dengan mata pengamat lensa ini berfungsi untuk
membentuk bayangan maya, tegak, dan diperbesar dari lensa objektif
LENSA
OBJEKTIF, lensa ini berada dekat pada objek yang di amati, lensa ini membentuk bayangan nyata, terbalik, di
perbesar. Di mana lensa ini di atur oleh revolver untuk menentukan perbesaran
lensa objektif.
TABUNG
MIKROSKOP (TUBUS), tabung ini berfungsi untuk mengatur fokus dan menghubungan
lensa objektif dengan lensa okuler.
MAKROMETER
(PEMUTAR KASAR), makrometer berfungsi untuk menaik turunkan tabung mikroskop
secara cepat.
MIKROMETER
(PEMUTAR HALUS), pengatur ini berfungsi untuk menaikkan dan menurunkan
mikroskop secara lambat, dan bentuknya lebih kecil daripada makrometer.
REVOLVER,
revolver berfungsi untuk mengatur perbesaran lensa objektif dengan cara
memutarnya.
REFLEKTOR,
terdiri dari dua jenis cermin yaitu cermin datar dan cermin cekung. Reflektor
ini berfungsi untuk memantulkan cahaya dari cermin ke meja objek melalui lubang
yang terdapat di meja objek dan menuju mata pengamat. Cermin datar digunakan
ketika cahaya yang di butuhkan terpenuhi, sedangkan jika kurang cahaya maka
menggunakan cermin cekung karena berfungsi untuk mengumpulkan cahaya.
DIAFRAGMA,
berfungsi untuk mengatur banyak sedikitnya cahaya yang masuk.
KONDENSOR,
kondensor berfungsi untuk mengumpulkan cahaya yang masuk, alat ini dapat putar
dan di naik turunkan.
MEJA
MIKROSKOP, berfungsi sebagai tempat meletakkan objek yang akan di amati.
PENJEPIT
KACA, penjepit ini berfungsi untuk menjepit kaca yang melapisi objek agar tidak
mudah bergeser.
LENGAN
MIKROSKOP, berfungsi sebagai pegangang pada mikroskop.
KAKI
MIKROSKOP, berfungsi untuk menyangga atau menopang mikroskop.
SENDI
INKLINASI (PENGATUR SUDUT), untuk mengatur sudut atau tegaknya mikroskop.
Dasar kerja mikroskop
Obyek
atau benda yang diamati harus diletakkan di antara Fob dan 2Fob, sehingga lensa
obyektif membentuk bayangan nyata, terbalik dan diperbesar. Bayangan yang
dibentuk lensa obyektif merupakan benda bagi lensa okuler. Lensa okuler
berperan seperti lup yang dapat diatur/digeser-geser sehingga mata dapat
mengamati dengan cara berakomodasi atau tidak berakomodasi.
Hal-hal penting yang perlu diketahui
berkaitan dengan mikroskop:
(1)
jarak antara lensa objektif dan lensa okuler disebut juga panjang tabung (d).
panjang tabung sama dengan penjumlahan jarak bayangan yang dibentuk lensa
objektif (s’ob) dengan jarak benda (bayangan pertama) ke lensa okuler (sok).
d
= s’ob + sok
(2)
menggunakan mikroskop dengan mata berakomodasi maksimum berarti letak bayangan
akhir berada di titik dekat mata di depan lensa okuler. Jadi, dapat dituliskan
s’ok
= −sn
(3)
menggunakan mikroskop dengan mata tidak berakomodasi berarti jarak benda di
depan lensa okuler (sok ) berada tepat di titik fokus lensa okuler (fok). Jadi,
dapat dituliskan
sok = fok
PERISKOP
Periskop adalah alat optik
yang dipasang pada kapal selam. Periskop digunakan untuk mengintai kapal-kapal
musuh atau melihat benda-benda di atas permukaan laut sewaktu kapal selam
sedang menyelam. Periskop yang sederhana terdiri atas lensa objektif, 2 buah
prisma siku-siku dan lensa okuler.
Diagram
sinar periskop
Berkas sinar yang berasal dari sebuah kapal, setelah
menembus lensa objektf L1 dipantulkan sempurna oleh prisma-prisma siku-siku
sama kaki P1 dan P2. Berkas sinar ini akhirnya menembus lensa okuler L2 masuk
ke mata pengamat.
TEROPONG
BINTANG
Teropong bintang atau
teropong astronomi digunakan untuk mengamati benda-benda angkasa luar. Teropong
bintang menggunakan dua buah lensa positif, masing-masing sebagai lensa
obyektif dan lensa okuler. Berbeda dengan mikroskop, pada teropong jarak focus
lensa obyektif lebih besar dari jarak focus lensa okuler. Nama lain teropong
bintang adalah teropong astronomi. Ditinjau dari jalannya sinar, teropong
bintang dibeda-bedakan menjadi dua, yaitu teropong bias dan teropong pantul.
- Teropong Bias
Teropong bias atau teropong lensa, terdiri
dari dua lensa cembung masing-masing sebagai lensa objektif, dan lensa okuler. Karena
benda angakasa yang diamati jauh sekali maka berkas sinar yang datang pada
lensa objektif berupa sinar sejajar. Sehingga terbentuk bayangan nyata pada titik
fokus lensa objektif. Biasanya pangamatan bintang-bintang berlangsungan lama
maka supaya mata tidak lelah dilakukan dengan pangamatan mata tak berakomodasi.
Untuk itu bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif dianggap sebagai benda
oleh lensa okuler dan diletakkan pada titik apinya. Hal ini berarti titik fokus
lensa objektif berimpit dengan titik fokus lensa okuler. Seperti halnya pada
mikroskop, lensa okuler juga berfungsi sebagai lup. Perhatikan jalanya sinar
pada teropong bias= berikut!
- Teropong Pantul
Pada teropong pantul lensa
objektif diganti dengan cecrmin cekung. Berkas sinar dari bintang yang
dipantulkan oleh cermin A dipantulkan lagi oleh cermin datar B sehingga
terbentuk bayangan h’. Bayangan itu dianggap benda oleh lensa okuler, dan untuk
mata tidak berakomodasi ditempatkan pada fokus okuler.
