bio optik

BIOOPTIK

SEJARAH PENEMUAN Sampai abad ke-4 sebelum Masehi orang masih

berpendapat bahwa benda – benda disekitar dapat dilihat oleh karena mata mengeluarkan sinar-sinar penglihatan. Anggapan ini didukung oleh Plato (429-348 SM) dan Euclides (287-212 SM)

Aristoteles (384-322 SM) : Menentang anggapan tersebut, karena pada kenyataan kita tidak bisa melihat benda-benda di ruang gelap.

Ilmuwan Abu Ali Hasan Ibn Al-Haitham (965–sekitar 1040), dikenal juga sebagai Alhazen, mengembangkan teori yang menjelaskan penglihatan, menggunakan geometri dan anatomi.

Cahaya menurut Newton (1642-1727) terdiri dari partikel-partilkel ringan berukuran sangat kecil yang dipancarkan oleh sumbernya ke segala arah dengan kecepatan yang sangat tinggi.

Menurut Huygens (1629-1695), cahaya adalah gelombang seperti bunyi. Perbedaan antara keduanya hanya pada frekuewensi dan panjang gelombang saja.

OPTIK GEOMETRI DAN OPTIK FISIK OPTIK GEOMETRI Berpangkal pada perjalanan cahaya dalam

medium secara garis lurus, berkas-berkas cahaya di sebut garis cahaya dan gambar secara garis lurus.

OPTIK FISIK Gejala cahaya seperti dispersi, interferensi

dan polasisasi tidak dapat di jelaskan malalui metode optika geometri. Gejala-gejala ini hanya dapat dijelaskan dengan menghitung ciri-ciri fisik dari cahaya tersebut.

HUBUNGAN ANTARA ENDEKS BIAS DAN KECEPATAN RAMBAT Indeks bias adalah rasio antara kecepatan cahaya,

yang merupakan gelombang elektromagnetik, dalam vakum terhadap kecepatan cahaya dalam medium .

Indeks bias pada medium didefinisikan sebagai perbandingan antara cepat rambat cahaya di udara dengan cepat rambat cahaya di medium tersebut.

Secara matematis, indeks bias dapat ditulis: n = c / cm

n = indeks bias

c = cepat rambat cahaya di ruang hampa (3x10^8 m/s)

cm = cepat rambat cahaya di suatu medium

LENSA Lensa adalah benda tembus cahaya

yang dibatasi oleh dua buah permukaan lengkung atau satu permukaan lengkungpada satu permukaan datar.

Berdasarkan bentuk permukaan lensa maka lensa dapat dibagi menjadi dua :

1. Lensa yang mempunyai permukaan sferi

2. Lensa yang mempunyai permukaan silindris.

Permukaan sferis ada dua macam pula yaitu :

1. Lensa konvergen / konveks : Yaitu sinar sejajar yang menembus lensa akan berkumpul menjadi bayangan nyata, juga di sebut lensa positif atau lensa cembung.

  2. Lensa divergen / konkaf : Yaitu sinar

yang sejajar yang menembus lensa akan menyebar , lensa ini disebut lensa negatif atau lensa cekung. Lensa yang mempunyai permukaan silindris disebut lensa silindris. Lensa ini mempunyai focus yang positif dan ada pula mempunyai focus negatif.

A. KESEHATAN LENSA

1. Aberasi sferis ( disebabkan oleh kecembungan lensa).2. Koma3. Astigmatisma4. Kelengkungan Medan5. Distorsi6. Aberasi kromatis

MATA

Ada tiga komponen pada penginderaan penglihatan :

Mata memfokuskan bayangan pada retina, System syaraf mata yang memberi informasi

ke otak, Korteks penglihatan salah satu bagian yang

menganalisa penglihatan tersebut

Alat Optik Mata

Iris : Fungsi iris yakni mengendalikan jumlah cahaya yang masuk.

Fovea sentralis : Kornea : berfungsi memfokuskan benda dengan

cara refraksi Lensa : sebagai pengatur pembiasan Pupil : fungsinya mengatur cahaya yang masuk Lapisan koroid : lapisan berpigmen diantara sclera

dan retina Retina : berperan sebagai reseptor rangsang

cahaya, menangkap bayangan yang bdibentuk oleh lensa mata

Daya Akomodasi Kemampuan lensa mata untuk memfokuskan

objek di sebut daya akomodasi

Kelainan Penglihatan 1. Myopia (rabun jauh) 2. Hipermetropia ( rabun dekat) 3. presbiopi(mata tua) 4. Astigmatisma 5. katarak 6. Campuran (presbiopia dan miopia)

Ketajaman Penglihatan Ketajaman penglihatan dipergunakan untuk

menentukan penggunaan kacamata , di klinik dikenal dengan nama visus. Tapi bagi seorang ahli fisika ketajaman penglihatan ini disebut resolusi mata.

Tanggap Cahaya 1. Kone (kerucut) berfungsi untuk melihat siang hari disebut

“fotopik”.Melalui kone kita dapat mengenal berbagai warna, tetapi kone tidak sensitive terhadap semua warna, ia hanya sensitive terhadap warna kuning, hijau (panjang gelombang 550 nm). Kone terdapat terutama pada fovea sentralis.

2. Rod (batang) Dipergunakan pada waktu malam atau

disebut penglihatan Skotopik. Dan merupakan ketajaman penglihatan dan dipergunakan untuk melihat ke samping. Setiap mata ada 120 juta batang

Penyesuaian Terhadap Terang dan Gelap

1. Mekanisme penyesuaian terang (cahaya) Penyinaran dengan energi cahaya yang besar dan

dilakukan secara terus menerus konsentrasi rhodopsin di dalam rod akan sangat menurun sehingga kepekaan retina terhadap cahaya akan menurun.

2. Mekanisme penyesuaian gelap Selama berada di ruangan gelap, pembentukan

rhodopsin di dalam rod sangatlah perlahan-lahan, konsentrasi rhodopsin akan mencapai kadar yang cukup dalam beberapa menit berikutnya sehingga akhirnya rod akan terangsang oleh cahaya dalam waktu singkat.

Teori tanggap warna Ahli faal Lamonov, Young Helmholpz

berpendapat ada 3 tipe kone yang tanggap terhadap tiga warna poko yaitu biru, hijau dan merah.

1. Kone biru 2. Kone hijau 3. Kone merah

CAHAYA

Cahaya adalah energi berbentuk gelombang elektromagnetik yang kasat mata dengan panjang gelombang sekitar 380–750 nm.

Fotometri ( pengukuran kwantitas cahaya) dan Satuan

1. Kuat cahaya (I) 2. Arus cahaya (= Fluks Cahaya = F) 3. Kuat penerangan (E) 4. Terang Cahaya

LASER Singkatan dari kata light amplification by

stimulate emission of radiation, adalah sebuah alat yang menggunakan efek mekanika kuantum, pancaran terstimulasi, untuk menghasilkan sebuah cahaya yang koherens dari medium yang dikontrol kemurnian, ukuran, dan bentuknya.

Macam-Macam Laser 1. Laser He-Ne 2. Laser CO2 3. Laser argon 4. Laser solid state a. Laser rubi b. Laser (Nd- YAG)

Mikroskop Mikroskop (bahasa Yunani: micron = kecil dan

scopos = tujuan) adalah sebuah alat untuk melihat obyek yang terlalu kecil untuk dilihat dengan mata telanjang. Ilmu yang mempelajari benda kecil dengan menggunakan alat ini disebut mikroskopi,

Bagian optik Mikroskop, a. Lensa obyektif berfungsi guna pembentukan bayangan pertama

dan menentukan struktur serta bagian renik yang akan terlihat pada bayangan akhir

b. Lensa okuler berfungsi untuk memperbesar bayangan yang

dihasilkan oleh lensa obyektif berkisar antara 4 hingga 25 kali.

c. Lensa kondensor adalah lensa yang berfungsi guna

mendukung terciptanya pencahayaan pada obyek yang akan dilihat sehingga dengan pengaturan yang tepat maka akan diperoleh daya pisah maksimal.

Bagian non-optik, yang terdiri: Kaki dan lengan mikroskop diafragma, meja

objek, pemutar halus dan kasar, penjepit kaca objek, dan sumber cahaya.

Berdasarkan sumber cahayanya, mikroskop dibagi menjadi dua, yaitu:

a. Mikroskop cahaya sebuah mikroskop yang menggunakan

cahaya lampu sebagai pengganti cahaya matahari sebagaimana yang digunakan pada mikroskop konvensional.

b. Mikroskop elektron Mikroskop elektron adalah sebuah

mikroskop yang mampu untuk melakukan pembesaran objek sampai

2 juta kali,

APLIKASI DALAM BIDANG KESEHATAN

PERALATAN DALAM PEMERIKSAAN MATA

1. OPTHALMOSKOP 2. RETINOSKOP 3. KERATOMETER 4. TONOMETER 5. PUPILOMETER 6. LENSOMETER

Penggunaan Sinar dalam Bidang Kedokteran

1. Sinar tampak a. Protoskop : b. Bronkhoskop c. Transilluminasi d. Endoskop e. Sistoskop 2. Ungu ultra a. Ultra ungu dipakai untuk sterilisasi alat-alat

kedokteran b. Dipergunakan untuk mengobati penyakit virtiligo 3. Merah infra a. Mengaktifkan molekul air dalam tubuh. b. Meningkatkan metabolisme tubuh. c. Mengembangkan Ph dalam tubuh.

4. Sinar biru Sinar Biru adalah sinar dengan panjang

gelombang antara 400 - 500 nm pada spektrum sinar yang masih dapat diterima oleh mata. Untuk fototerapi terhadap penderita penyakit kuning.

Penggunaan Laser a. Pada beberapa penyakit mata, sinar laser

digunakan secara rutin untuk koagulasi darah dan memblokir pembuluh darah vena.

b. Laser digunakan untuk memperoleh bayangan tiga dimensi yang dikenal sebagai ”holography”

c. Laser juga digunakan untuk beberapa tipe kanker . Contoh terapi photodynamic (PDT)

d. Penggunaan Sinar Laser Di Bidang Kedokteran Gigi

KEUNTUNGAN DAN KERUGIAN APLIKASI

KERUGIAN APLIKASI Penggunaan sinar ultra ungu (sinar

ultraviolet) dalam penyembuhan penyakir vitiligo dengan proses Fototerapi menggunakan narrow band UVB untuk kelainan kulit pada daerah lipatan atau yang sulit dicapai sering tidak memuaskan. Selain itu pada terapi dengan dosis tinggi sering mengalami hambatan, yaitu tidak bisa dilaksanakan karena bahaya fototoksisitas yang bisa terjadi baik pada daerah lesi (kelainan) maupun pada kulit yang sehat.

Sinar Biru bisa mencapai retina dan menyebabkan kerusakan mata. Pada retina mata anak, sinar berpotensi menimbulkan luka fotokimia. Hal ini bisa menyebabkan macula degenerasi yang akan muncul pada saat dewasa. Dalam jangka pendek, sinar biru dapat mengganggu kerja retina sehingga menghambat proses pembelajaran melalui mata

Bahaya sinar laser adalah bahwa ia dapat berkonsentrasi dalam jumlah besar energi radiasi dan kekuasaan dalam satu area kecil. Sebuah sinar laser memukul mata dapat menyebabkan kerusakan permanen retina

KEUNTUNGAN APLIKASI

Penggunaan laser menjadi salah satu alternatif dalam penyembuhan berbagai penyakit tanpa operasi.

Sinar-sinar tampak digunakan untuk mengetahui secara langsung apakah bagian-bagian tubuh baik luar maupun dalam mengalami kelainan.

SEKIAN

TERIMA KASIH

WASSALAMU’ALAIKUM