1. Mata

1. 1 Pengertian MataMata adalah panca indra yang berfungsi untuk melihat suatu objek. Secara garis besar memang untuk melihat, namun tentu saja mata memiliki bagian-bagian didalamnya yang memiliki fungsi berbeda-beda dan saling berhubungan sehingga mata kita bisa melihat. 1. 2 Pembentukan Bayangan Benda pada RetinaKetika kita melihat suatu benda, berkas cahaya yang dipantulkan benda masuk ke mata kita dan oleh lensa mata (lensa kristalin) berkas cahaya itu akan difokuskan sehingga bayangan yang terbentuk akan tepat jatuh di retina. Oleh karena jarak antara mata dan lensa selalu tetap, maka untuk melihat benda yang jaraknya berbeda-beda kecembungan lensa mata perlu diubah-ubah. Kemampuan otot siliar untuk mengubah kecembungan lensa mata ini disebut daya akomodasi mata. Daerah penglihatan mata seseorang sangat dipengaruhi oleh kemampuan mata untuk mengubah kecembungan mata orang tersebut. Orang normal akan dapat melihat benda sedekat-dekatnya pada jarak rata-rata 25 cm dengan menggunakan daya akomodasi maksimum dan akan melihat sejauh-jauhnya hingga jarak yang tak terhingga dengan menggunakan daya akomodasi minimum. Jarak terdekat yang dapat dilihat seseorang disebut titik dekat mata (punctum proximum) sedangkan titik terjauh yang masih dapat dilihat mata disebut (punctum remotum).

Semua benda yang teramati terletak di ruang III yaitu berjarak lebih besar dari 2 F.Sifat-sifat bayangan yang terbentuk di retina :1. Nyata2. Terbalik3. Diperkecil4. Di ruang IIPerhitungan untuk hubungan antara jarak fokus mata, jarak benda dan jarak bayangan benda atau jarak retina ke lensa mata dapat menggunakan rumus sebagai berikut.=

1. 3 Daya Akomodasi mataBola mata Anda bentuknya tetap, sehingga jarak lensa mata ke retina juga tetap. Hal ini berarti jarak bayangan yang dibentuk lensa mata selalu tetap, padahal jarak benda yang kita lihat berbeda. Bagaimana supaya kita tetap dapat melihat benda dengan jarak bayangan yang terbentuk tetap, meskipun jarak benda yang dilihat berubah? Tentu kita harus mengubah jarak fokus lensa mata, dengan cara mengubah kecembungan lensa mata. Hal inilah yang menyebabkan kita bisa melihat benda yang memiliki jarak berbeda tanpa mengalami kesulitan. Kemampuan ini merupakan karunia Tuhan yang sampai sekarang manusia belum bisa menirunya.

Lensa mata dapat mencembung atau pun memipih secara otomatis karena adanya otot akomodasi (otot siliar). Untuk melihat benda yang letaknya dekat, otot siliar menegang sehingga lensa mata mencembung dan sebaliknya untuk melihat benda yang letaknya jauh, otot siliar mengendur (rileks), sehingga lensa mata memipih. Kemampuan otot mata untuk menebalkan atau memipihkan lensa mata disebut daya akomodasi mata.

Agar benda/objek dapat terlihat jelas, objek harus terletak pada daerah penglihatan mata, yaitu antara titik dekat dan titik jauh mata. Titik dekat (punctum proximum = pp) adalah titik terdekat yang masih dapat dilihat dengan jelas oleh mata ( 25 cm). Pada titik dekat ini lensa mata akan mencembung maksimal. Titik jauh (punctum remotum = pr) adalah titik terjauh yang masih dapat dilihat dengan jelas oleh mata, jaraknya tak terhingga. Pada titik jauh ini, lensa mata akan memipih maksimal.

2. Kacamata

2.1 PengertianKacamataadalahlensatipis untuk mata guna menormalkan dan mempertajam penglihatan (ada yang berangka dan ada yang tidak).Sekarang selain menjadi alat bantu penglihatan, kacamata juga sudah menjadi pelengkap gaya serta menjadi alat bantu khusus untuk menikmati hiburan seperti kacamata khusus tiga dimensi.2.2 Pembentukan Bayanganbayangan akan dibentuk oleh lensa tersebut. Jauh dekatnya bayangan terhadap lensa, bergantung pada letak benda dan jarak fokus lensa.

Gambar 5.Kacamata dapat membantu orang yang cacat mata.

Hubungan tersebut secara matematis dapat ditulis sebagai berikut : (1-1)

dengan :S = jarak benda ke lensa (m),S' = jarak bayangan ke lensa (m), danf = jarak fokus lensa (m).

Selain itu, Anda juga pernah mempelajari kekuatan atau daya lensa. Kekuatan atau daya lensa adalah kemampuan lensa untuk memfokuskan sinar yang datang sejajar dengan lensa. Hubungan antara daya lensa dan kekuatan lensa memenuhi persamaan :

P = 1 / f (1-2)dengan :

P = kekuatan atau daya lensa (dioptri), danf = jarak fokus lensa (m).

a. Kacamata Berlensa Cekung untuk Miopi

Seperti telah dibahas sebelumnya, mata miopi tidak dapat melihat dengan jelas benda-benda yang jauh atau titik jauhnya terbatas pada jarak tertentu. Lensa kacamata yang digunakan penderita miopi harus membentuk bayangan benda-benda jauh (S~) tepat di titik jauh mata atau S' = PR, dengan PR singkatan dari punctum remotum, yang artinya titik jauh. Tanda negatif pada S' diberikan karena bayangan yang dibentuk lensa kacamata berada di depan lensa tersebut atau bersifat maya. Jika nilai S dan S' tersebut Anda masukkan ke dalam Persamaan (11), diperoleh : (1-3)

Persamaan (13) menunjukkan bahwa jarak fokus lensa kacamata adalah negatif dari titik jauh mata miopi. Tanda negatif menunjukkan bahwa keterbatasan pandang mata miopi perlu diatasi oleh kacamata berlensa\negatif (cekung atau divergen).

Gambar 6.Bayangan benda jauh yang dibentuk lensa untuk miopi harus jatuh di titik jauh mata.

Jika Persamaan (13) dimasukkan ke dalam Persamaan (12), diperoleh : (1-4)

dengan PR dinyatakan dalam satuan m (meter) dan P dalam dioptri.

Contoh Soal 1 :

Seseorang hanya mampu melihat benda dengan jelas paling jauh pada jarak 2 m dari matanya. Berapakah kekuatan lensa kacamata yang diperlukannya?

Kunci Jawaban :

Diketahui: titik jauh PR = 2 m, maka sesuai dengan Persamaan (64), kekuatan lensa kacamatanya adalah :

b. Kacamata Berlensa Cembung untuk Hipermetropi

Karena hipermetropi tidak dapat melihat benda-benda dekat dengan jelas, lensa kacamata yang digunakannya haruslah lensa yang dapat membentuk bayangan benda-benda dekat tepat di titik dekat matanya. Benda-benda dekat yang dimaksud yang memiliki jarak 25 cm di depan mata. Oleh karena itu, lensa kacamata harus membentuk bayangan benda pada jarak S = 25 cm tepat di titik dekat (PP, punctum proximum) atau S' = PP. Kembali tanda negatif diberikan pada S' karena bayangannya bersifat maya atau di depan lensa.

Jika nilai S dan S' ini dimasukkan ke dalam Persamaan (11) dan (12), diperoleh :

dengan PP dinyatakan dalam satuan meter (m) dan P dalam dioptri. Karena PP > 0,25 m, kekuatan lensa P akan selalu positif. Hal ini menunjukkan bahwa seseorang yang bermata hipermetropi perlu ditolong oleh kacamata berlensa positif (cembung atau konvergen).

Jelajah Fisika :

Kacamata

Kacamata telah digunakan selama hampir 700 tahun. Kacamata yang paling dini memiliki sepasang lensa cembung dan dipakai oleh orang-orang yang menderita presbiopi atau rabun mata yang menyebabkan penderitanya tidak dapat melihat benda dengan jelas. Pada tahun 1784, Benjamin Franklin menciptakan kacamata bifokal yang lensalensanya terdiri atas dua bagian dan masing-masing memiliki jarak fokal yang berbeda. (Sumber: Jendela Iptek, 1997)

Contoh Soal 2 :

Seseorang menggunakan kacamata berkekuatan +2 dioptri agar dapat membaca seperti orang bermata normal. Berapa jauhkah letak benda terdekat ke matanya yang masih dapat dilihatnya dengan jelas?

Kunci Jawaban :

Letak benda terdekat ke mata yang masih dapat dilihat dengan jelas oleh mata tidak lain adalah titik dekat atau punctum proximum (PP). Ambil jarak baca orang bermata normal 25 cm. Oleh karena orang tersebut menggunakan lensa positif atau lensa cembung maka sesuai dengan Persamaan (15), diperoleh :

sehingga diperoleh titik dekat mata orang tersebut adalah PP =m = 50 cm.

c. Kacamata untuk Presbiopi dan Astigmatisma

Penderita presbiopi merupakan gabungan dari miopi dan hipermetropi. Oleh karena itu, kaca mata yang digunakannya haruslah berlensa rangkap atau bifokal, yakni lensa cekung pada bagian atas untuk melihat benda jauh dan lensa cembung pada bagian bawah untuk melihat benda-benda dekat. Sementara itu, astigmatisma dapat diatasi dengan menggunakan lensa silindris.d. Lensa Kontak

Lensa kontak atau contact lens juga dapat digunakan untuk mengatasi cacat mata. Pada dasarnya lensa kontak adalah kacamata juga, hanya tidak menggunakan rangka, melainkan ditempelkan langsung ke kornea mata.

3. Lup

3.1 PengertianLup adalah alat optik yang memiliki fungsi untuk memperbesar bayangan benda. Lensa yang digunakan adalah lensa cembung. Bayangan yang dibentuk oleh lup memiliki sifat:maya,tegak, dandiperbesar.

3.2 Daya Akomodasi Lup

Pada mataberakomodasi maksimumSi = -PP = -Sn

Perbesaran sudut atau perbesaran angular

Pada matatak berakomodasiSi = -PRSo = fPerbesaran sudut

M = perbesaran sudutPP = titik dekat mata dalam meterf = Jarak fokus lup dalam meter

3.3 Proses pembentukan bayangan pada LupPrinsip pembentukan bayangan pada lup sama dengan prinsip pembentukan bayangan pada lensa cembung. Bayangan yang terbentuk bersifat maya, tegak, dan diperbesar. Untuk mendapatkan bayangan semcam ini objek harus berada didepan lensa di antara titik O dan titik fokus f. 4. Mikroskop

4.1 PengertianMikroskop(bahasa Yunani:micros= kecil danscopein= melihat) adalah sebuah alat untuk melihat objek yang terlalu kecil untuk dilihat secara kasat mata. Mikroskop merupakan alat bantu yang dapat ditemukan hampir diseluruh laboratorium untuk dapat mengamati organisme berukuran kecil (mikroskopis).Ilmuyang mempelajari benda kecil dengan menggunakan alat ini disebutmikroskopi, dan katamikroskopikberarti sangat kecil, tidak mudah terlihat oleh mata.

4.2 Daya Akomodasi MikroskopPengamatan menggunakan mikroskop dengan mata berakomodasi maksimum.

Perbesaran mikroskop pada pengamatan ini adalah:

Keterangan:S(Ob)= Jarak benda lensa obyektif dalam meterS(Ob)= Jarak bayangan lensa obyektif dalam meterPP = titik dekat pengamat dalam meterf(Ok)= panjang fokus lensa okuler dalam meterPengamatan menggunakan mikroskop dengan mata tidak berakomodasi.

Perbesaran mikroskop pada pengamatan ini adalah:

S(Ob)= Jarak benda lensa obyektif dalam meterS(Ob)= Jarak bayangan lensa obyektif dalam meterPP = titik dekat pengamat dalam meterf(Ok)= panjang fokus lensa okuler dalam meter

Panjang MikroskopPanjang mikroskop diukur dari jarak antara lensa obyektif dan lensa okuler. Untuk masing-masing jenis pengamatan, panjang mikroskop dapat dihitung dengan cara yang berbeda.A.Mata berakomodasi maksimumd = Si(Ob)+ So(Ok)B.Mata tak berakomodasid = Si(Ob)+ f(Ok)Keterangan:d = panjang mikroskop dalam meterSi(Ob)= jarak bayangan lensa obyektif dalam meterSo(Ok)= jarak benda lensa okulerdalam meter

f(Ok)= jarak fokus lensa okuler dalam meter

4.3 Pembentukan Bayangan pada MikroskopMikroskop menggunakan dua buah lensa positif (lensa cembung). Lensa yang terletak di dekat mata (lensa bagian atas) disebutlensa okuler. Sedangkan lensa yang terletak dekat dengan objek benda yang diamati (lensa bagian bawah) disebutlensa objektif. Hal yang perlu diingat adalah fokus pada lensa obyektif lebih pendek dari fokus pada lensa okuler (fob