MATA SEBAGAI 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.

Beberapa jenis alat optik yang akan kita pelajari dalam konteks ini adalah:

1.   Mata

2.  Kamera

3.  Lup (kaca pembesar)

4. Teropong (teleskop)

5.   Mikroskop

Pada materi ini kita akan membahas Fungsi Mata sebagai Alat Optik
Mata merupakan salah satu contoh alat optik, karena dalam pemakaiannya mata membutuhkan berbagai benda-benda optik seperti lensa.  Berikut ini adalah bagian-bagian mata dan fungsinya:

1. Kornea

Pada bagian depan skera terdapat bagian bening yang terlihat cembung, bagian ini disebut kornea. Kornea berfungsi untuk melindungi lensa mata dan meneruskan cahaya yang masuk ke mata. Kornea selalu dibasahi oleh air mata, tidak memiliki pembuluh darah dan bersifat tembus cahaya

2. Lensa

Lensa mata berupa lensa cembung yang berfungsi membiaskan cahaya yang masuk ke mata.

Lensa merupakan bagian yang bersifat lunak dan transparan yang terdapat di belakang iris. Lensa berfungsi untuk mengumpulkan dan memfokuskan cahaya agar bayangan benda jatuh di tempat yang tepat. Lensa memiliki kemampuan yang disebut daya akomodasi, yaitu kemampuan untuk menebal/menipisnya atau mencembung/memipihnya lensa sesuai dengan jarak benda yang dilihat. Lensa diikat oleh otot pemegang lensa, otot inilah yang berfungsi dalam kemampuan Daya Akomodasi Lensa. Apabila Lensa Akan semakin cembung saat melihat benda yang dekat dan semakin memipih saat melihat benda yang jauh.

3.   Iris 

Iris adalah selaput bola mata yang membentuk celah lingkaran. Iris merupakan bagian yang memberi warna pada mata, yaitu  bola matanya berwarna coklat, hitam, biru atau hijau,  irislah yang berperan untuk memberikan warna pada bola mata manusia. Pada bagian Iris terdapat pingmen warna, oleh karena itu iris sering disebut selaput pelangi, iris terletak pada bagian depan bola mata. Iris dapat mengkerut dan mengembang, iris berfungsi untuk mengatur pergerakan pupil sesuai dengan intensitas cahaya yang masuk.

4.  Otot Siliar

Menyesuaikan bentuk lensa sehingga memfokuskan mata. Mereka melekat pada zonules dari Zinn, yang pada gilirannya melekat pada lensa. Kontraksi otot-otot siliaris mengendurkan zonules sehingga mereka tidak menarik begitu banyak pada lensa. Lensa menjadi bulat, dan mata bisa memfokuskan pada objek di dekatnya. Ketika otot-otot siliaris releks, para zonula menarik tepi lensa sehingga mereka menjadi datar dan tipis untuk penglihatan jauh.

5.  Retina

Lapisan yang terdapat di bagian belakang dinding bola mata dimana disitu tempat bayangan akan dibentuk. Istilah lain dari bagian ini adalah selaput jala, dimana bagian ini adalah bagian yang peka terhadap cahaya. Terlebih pada bintik kuning, retina sendiri memiliki fungsi untuk menangkap cahaya dan  kemudian meneruskannya sampai ke saraf mata. kemudian cahaya akan diterima di ujung-ujung saraf yang ada di bagian selaput jala.

     Secara sederhana sebagai alat optik mata membentuk bayangan nyata, terbalik, dan diperkecil pada retina. Pemfokusan dilakukan dengan mengubah jarak fokus lensanya. Benda akan nampak jelas jika bayangan tepat jatuh pada permukaan retina. Hal ini akan terjadi jika lensa mata dengan kemampuan akomodasinya dapat selalu menempatkan bayangan pada retina. Karena berbagai hal, kadang-kadang bayangan tidak terbentuk tepat di retina. Hal ini terjadi jika mata mengalami cacat atau objek berada diluar jangkauan penglihatan.

Pembentukan Bayangan di Retina

 Kita bisa melihat suatu benda dengan jelas jika bayangan benda itu tepat di retina. Lensa mata mampu menebal dan menipis sesuai jarak benda yang diamati. Kemampuan mata untuk menebal dan menipis ini disebut daya akomodasi mata.

Mata dikatakan berakomodasi maksimum bila lensa mata dalam keadaan paling tebal. Sebaliknya, mata dikatakan tidak berakomodasi jika lensa mata dalam keadaan paling tipis. Untuk melihat benda yang jauh tak terhingga, mata tak berakomodasi, lensa mata dalam  keadaan  paling tipis. Jarak terjauh yang masih teramati dengan jelas oleh mata tak berakomodasi ini disebut titik jauh atau punctum remotum.

Untuk melihat benda yang mendekat dengan jelas, lensa mata akan menebal hingga batas maksimum daya akomodasinya. Jarak terdekat benda dari mata yang masih teramati dengan jelas oleh mata berakomodasi maksimum ini disebut titik dekat atau punctum proximum.

1. Mata Normal

Gambar pembentukan pada mata berakomodasi Normal

Memiliki titk dekat sekitar 25 cm dan titk jauh di tak hingga. Dengan bertambahnya usia kemempuan lensa mata biasanya berkurang sehingga penglihatan tak lagi normal. Bayangn benda yang searusnya berada di retina mngkin bergeser di depan mata di belakang retina. Hal ini merupakan gangguan penglihatan.

2. Mata Tidak Normal /Cacat Mata

a.  Miopi

Miopi juga disebut rabun jauh atau terang dekat. Penderita miopi tak dapat melihat benda jauh     secara jelas. Bayangan benda jatuh di depan retina.  Penderita miopi dibantu dengan kacamata berlensa cekung.

(a)

Gambar pada penderita miopi bayangan jatuh d depan retina

(b)

Gambar penderita miopi dapat dibantu dengan kacamata berlensa cekung

Kekuatan lensa pada kacamata untuk penderita miopi dapat ditentukan dengan rumus:

dengan P adalah kekuatan lensa (dalam satuan dioptri), sedangkan PR(miopi) adalah jarak titik jauh penderita miopi (dalam satuan cm).

a. Hipermetropi

         Hipermetropi jga disebt rabun dekat atau terang jauh. Penderita hipermetropi tidak dapat melihat benda dekat secara jelas. Titk dekatnya lebih dari 25 cm. Pada penderita hipermetropi, bayangan benda jatuh di belakang retina. Dibant dengan kacamata lensa cembung.

Gambar cacat mata hipermetropi, bayangan benda jatuh di belakang retina

Kekuatan lensa pada kacamata untuk penderita hipermetropi dapat ditentukan dengan rumus:

dengan P adalah kekuatan lensa (dalam satuan dioptri), S adalah jarak benda dari mata (dalam satuan cm), jika tidak disebutkan , S = 25 cm, sedangkan Pp(hyp) adalah jarak titik dekat penderita hipermetropi (dalam satuan cm).

a.  Presbiopi

Penderita presbiopi tidak dapat jelas melihat benda yang letaknya jauh dan benda yang letaknya dekat. Baik titik jauh maupun titik dekat penderita presbiopi telah bergeser dari posisi normalnya. Presbiopi terjadi biasanya karena usia tua. Penderita ini dapat dibantu dengan kacamata berlensa rangkap, yaitu berlensa positif dan berlensa negatif

b.  Astigmatisme

Astigmatisme atau mata silindris terjadi karena bentuk kornea atau lensa mata yang terlalu cembung di salah satu sisinya. Akibatnya, sebuah titik akan terlihat sebagai garis. Benda bergaris dapat terlihat jelas, tetapi dalam arah tertentu saja, misalnya vertikal atau horisontal saja. Penderita astigmatisme dibantu dengan kacamata berlensa silinder.

Contoh soal

1. Jelaskan fungsi dari retina?

Pembahasan

Fungsi retina adalah untuk menangkap cahaya dan  kemudian meneruskannya sampai ke saraf mata. Kemudian cahaya akan diterima di ujung-ujung saraf yang ada di bagian selaput jala.

2. Seseorang yang miopi titik dekatnya 20 cm sedang titik jauhnya 50 cm. Agar ia dapat melihat jelas benda yang jauh, ia harus memakai kacamata yang kekuatannya...

Pembahasan

Diketahui:

PP=20

PR=50

Untuk melihat benda yang jarah jauh → Revisi titik jauhnya

Ditanya: P=….?

Jawab:

3. Seorang penderita presbiopi dengan titik dekat 75 cm. Agar dapat membaca pada jarak baca normal (25 cm), orang itu harus memakai kacamata dengan ukuran.....

Pembahasan

Diketahui:

PPN =25cm
PP=75cm
Ditanya: P=.....?

Jawab:

Yang ditanyakan rabun dekatnya, rabun jauhnya tidak ditanya, sehingga

ARUS LISTRIK

 A. Tujuan Pembelajaran

1. Menjelaskan pengertian arus listrik
2. Menjelaskan cara membaca dan memasang alat ukur listrik
3. Menggunakan amperemeter dalam rangkaian

 B. Materi Ajar

Arus listrik adalah aliran partikel-partikel bermuatan positif yang melelui konduktor (walau sesungguhnya electron-elektron bermuatan negatiflah yang mengalir melalui konduktor). Arus listrik hanya mengalir dalam suatu rangkaian yang tertutup.

Secara matematis Arus listrik di nyatakan: 

V=I.R 

Keterangan: 

V=tegangan (Volt) 

I=Arus(ampere) 

R=hambatan(ohm) 

Di bawah ini terdapat percobaan virtual tanpa takut listriknya terbakar atau meledak, untuk mencobanya silakan klik untuk memainkan simulasi fisika buatan Universitas Colorado yang disebut Phet Simulation berikut ini :

   

Pada rangkain simulasi di atas yang terdapat baterai 3,36 volt, aperemeter dan penghubung. Di gunakan amperemeter yang telah tersedia pada simulasi. Setelah di lakukan pengukuran pada rangkaian tersebut ternyata arus yang terbaca pada amperemeter sebesar 12 ampere. Hasil perhitungan melalui simulasi diatas sama dengan perhitungan arus listrik secara manual dengan arus listriknya sebesar 12,44 ampere.