close

Bio Optik

by

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
 Pendapat di Bawah di ihwal oleh Aristoteles (384 – 322 SM) alasannya pada realita kita tidak mampu menyaksikan benda-benda di dalam ruang gelap. Sampai era ke-4 sebelum masehi orang masih berrpendapat bahwa benda-benda di sekitar dapat dilihat oleh sebab mata mengeluarkan sinar-sinar pandangan. Anggapan ini disokong oleh Plato (429 – 348 ) dan Euclides (287 – 212 SM) oleh alasannya adalah pada mata binatang di malam hari terlihat bersinar.Namun demikian Aristoteles tidak dapat memberi klarifikasi mengapa mata mampu menyaksikan benda. Pada abad pertengahan Alhazan (965 – 1038) seorang Mesir di Iskandria beropini bahwa benda di sekeliling itu dapat dilihat oleh karena benda-benda tersebut memantulkan cahaya atau memancarkan cahaya yang masuk ke dalam mata . teori ini risikonya di terima sampai era ke 20 ini.
  
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 OPTIK GEOMETRI DAN OPTIK FISIKA
1. Optik Geometri
Berpangkal pada perjalanan cahaya dalam medium secara garis lurus, berkas-berkas cahaya di sebut garis cahaya dan gambar secara garis lurus. Dengan cara pendekatan ini dapatlah melukiskan ciri-ciri cermin dan lensa dalam bentuk matematika. Misalnya untuk rumus cermin dan lensa :
f = focus = titik api

b = jarak benda

v = jarak bayangan

Hukum Willebrord Snelius (1581 -1626) :

n = indeks bias

i = sudut tiba

r = sudut bias (refraksi)

2. Optik Fisik
Gejala cahaya seperti dispersi, interferensi dan polasisasi tidak mampu di jelaskan malui tata cara optika geometri. Gejala-tanda-tanda ini cuma dapat diterangkan dengan menghitung ciri-ciri fisik dari cahaya tersebut. Sir Isaac Newton (1642-1727), cahaya itu menggambarkan insiden cahaya sebagai suatu fatwa dari butir-butir kecil (teori korpuskuler). Sedangkan dengan menggunakan teori kwantum yang dipelopori Plank (1858-1947), cahaya itu terdiri atas kwanta atau foton-foton, sepertinya agak mirip dengan teori Newton yang usang itu. Dengan memakai teori Max Plank dapat menjelaskan mengapa benda itu panas bila terkena sinar. Thomas Young (1773-1829) dan August Fresnel (1788-1827), dapat menerangkan bahwa cahaya dapat melentur berinterferensi. James Clark Mexwell (1831-1879) berkebangsaan Skotlandia, dari hasil percobaannya dapat menerangkan bahwa cepat rambat cahaya (3 X 10 m/detik) sehingga berkesimpulan bahwa cahaya yakni gelombang elektromagnetik. Huygens ( 1690) menganggap cahaya itu selaku tanda-tanda gelombang dari suatu sumber cahaya menjalarkan getaran-getaran ke semua jurusan. Setiap titik dari ruangan yang bergetar olehnya mampu dianggap sebagai suatu sentra gelombang baru. Inilah prinsip dari Huygens yang belum mampu menjelaskan perjalanan cahaya dari satu medium ke medium yang lain. Dari hasil percobaan Einstein (1879-1955) dimana logam di sinari dengan cahaya akan memancarkan electron (gejala foto listrik). Hal ini dapat disimpulkan bahwa cahaya mempunyai sifat fartikel dan gelombang magnetic. Dari uraian di atas dapat disimpulkan bahwa cahaya memiliki sifat bahan (partikel) dan sifat gelombang.
2.2  HUBUNGAN ANTARA ENDEKS BIAS DAN KECEPATAN RAMBAT
Ini dapat pula didefinisikan sebagai berikut : kecepatan rambat cahaya dalam ruang hampa dibandingkan dengan kecepatan rambat cahaya dalam medium. Dengan demikian kalau cepat rambat cahaya di dalam ruang hampa C dan di dalam medium C maka :
2.3  LENSA
Berdasarkan bentuk permukaan lensa maka lensa dapat dibagi menjadi dua : Lensa yang mempunyaiv permukaan sferis Lensa yang mempunyai permukaan silindris.v Permukaan sferis ada dua macam pula ialah : Lensa konvergen / konveksv

Yaitu sinar sejajar yang menembus lensa akan berkumpul menjadi bayangan aktual, juga di sebut lensa positif atau lensa cembung. Lensav divergen / konkaf

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

2.4  KESESATAN LENSA
Berdasarkan persamaan yang berhubungan dengan jarak benda, jarak bayangan , jarak focus, radius kelengkungan lensa seerta sinar-sinar yang dating paraksial akan kemungkinan adanya kesesatan lensa (aberasi lensa). Aberasi ini ada bermacam-macam :
  1. Aberasi sferis ( disebabkan oleh kecembungan lensa). Sinar-sinar paraksial / sinar-sinar dari pinggir lensa membentuk bayangan di P’. aberasi ini mampu dihilangkan dengan memanfaatkan diafragma yang diletakkan di depan lensa atau dengan lensa adonan aplanatis yang terdiri dari dua lensa yang jenis kacanya berlawanan.
  2. Koma

    Aberasi ini terjadi akibat tidak sanggupnya lensa membentuk bayangan dari sinar di tengah-tengah dan sinar tepi. Berbeda dengan aberasi sferis pada aberasi koma suatu titik benda akan terbentuk bayangan seperti bintang berekor, tanda-tanda koma ini tidak dapat diperbaiki dengan diafragma.

  3. Astigmatisma

    Merupakan sebuah sesatan lensa yang disebabkan oleh titik benda membentuk sudut besar dengan sumbu sehingga bayangan yang terbentuk ada dua yaitu primer dan sekunder. Apabila sudut antara sumbu dengan titik benda relatif kecil maka kemungkinan besar akan berupa koma.

  4. Kelengkungan medan
Bayangan yang dibentuk oleh lensa pada layer letaknya tidak dalam satu bidang datar melainkan pada bidang lengkung. Peristiwa ini disebut lengkungan medan atau lengkungan bidang bayangan.
  1. Distorsi

    Distorsi atau gejala terbentuknya bayangan artifisial. Terjadinya bayangan imitasi ini oleh alasannya adalah di depan atau di belakang lensa diletakkan diafragma atau cela. Benda berbentuk kisi akan terlihat bayangan berbentuk tong atau berbentuk bantal. Gejala distorsi ini dapat dihilangkan dengan memasang suatu cela di antara dua buah lensa.

  2. Aberasi kromatis
Prinsip dasar terjadinya aberasi kromatis oleh alasannya adalah focus lensa berlainan-beda untuk tiap-tiap warna. Akibatnya bayangan yang terbentuk akan terlihat banyak sekali jarak dari lensa. Ada dua macam aberasi kromatis yakni : Aberasi kromatisv aksial/longitudinal : pergantian jarak bayangan sesuai dengan indeks bias. Aberasi kromatis lateral : pergeseran aberasi dalam ukuranv bayangan. Untuk menetralisir terjadinya aberasi kromatis dipakai lensa flinta dan kaca krown; lensa kembar ini disebut “ Achromatic double lens”. 
2.5  MATA
Banyak pengetahuan yang kita dapatkan lewat sebuah pandangan. Untuk membedakan gelap atau terang tergantung atas pandangan seseorang.

Ada tiga komponen pada penginderaan penglihatan : Mata memfokuskan bayangan pada retinav Systemv syaraf mata yang memberi isu ke otak

 Korteks penglihatanv salah satu bagian yang memeriksa penglihatan tersebut.

  1. Alat Optik Mata
Bagian-bagian pada mata terdiri dari : Retinav Terdapat ros batang dank ones/kerucut, fungsi rod untuk melihat pada malam hari sedangkan kone untuk menyaksikan siang hari. Dari retina ini akan dilanjutkan ke saraf optikus.

 Fovea sentralisv Daerah cekung yang berukuran 0,25 mm di tengah-tengahnya terdapat macula lutea (bintik kuning). Kornea dan lensav Kornea merupakan lapisan mata paling depan dan berfungsi memfokuskan benda dengan cara refraksi, tebalnya 0,5 mm sedangkan lensa berisikan kristal mempunyai dua permukaan dengan jari-jari kelengkungan 7,8 m fungsinya adalah memfokuskan objek pada banyak sekali jarak. Pupilv Di tengah-tengah iris terdapat pupil yang fungsinya mengontrol cahaya yang masuk. Apabila cahaya jelas pupil menguncup demikian sebaliknya. Sistem optic mata serupa dengan kamera TV bahkan lebih mahal oleh alasannya :

    1. Mata mampu mengamati objek dengan sudut yang sungguh besar
    2. Tiap mata mempunyai kelopak mata dan ada cairan lubrikasi
    3. Dalam satu detik dapat memfokuskan objek berjarak 20 cm
    4. Mata sungguh efektif pada intensitas cahaya 10 : 1
    5. Diafragma mata di atur secara otomatis oleh iris
    6. Kornea terdiri dari sel-sel hidup namun tidak mendapat vaskularisasi
    7. Tekanan bola mata dikontrol secara otomatis sehingga mencapai 20 mmHg
    8. Tiap mata dilindungi oleh tulang
    9. Bayangan yang terbentuk oleh mata akan diteruskan ke otak
    10. Bola mata dilengkapi dengan otot-otot mata yang mengendalikan gerakan bola mata (m=muskulus = otot). 
  1. Daya Akomodasi
Dalam hal memfokuskan objek pada retina, lensa mata memegang peranan penting. Kornea memiliki fungsi memfokuskan objek secara tetap demikian pula bola mata (diameter bola mata 20 – 23 mm). kesanggupan lensa mata untuk memfokuskan objek di sebut daya fasilitas. Selama mata menyaksikan jauh, tidak terjadi kemudahan. Makin erat benda yang dilihat semakin berpengaruh mata / lensa berakomodasi. Daya kemudahan ini tergantung terhadap umur. Usia kian tua daya akomodasi kian menurun. Hal ini disebabkan kekenyalan lensa/elastisitas lensa semakin berkurang. Jarak terdekat dari benda semoga masih mampu dilihat dengan terperinci dikatakan benda terletak pada “titik erat” punktum proksimum. Jarak punktum proksimum kepada mata dinyatakan P (dalam meter) maka disebut Ap (akisal proksimum); pada saat ini mata berakomodasi sekuat-kuatnya (mata berakomodasi maksimum). Jarak terjauh bagi benda semoga masih mampu dilihat dengan terperinci dikatakan benda terletak pada titik jauh/punktum remotum. Jarak punktum remotum terhadap mata dinyatakan r (dalam meter) maka disebut Ar (Aksial Proksimum); pada ketika ini mata tidak berakomodasi/lepas fasilitas. Selisih A dengan Ar disebut lebar akomodasi, mampu dinyatakan : A = lebar kemudahan ialah perbedaan antara fasilitas optimal dengan lepas fasilitas maksimal. Secara empiris A = 0,0028 (80 th – L) dioptri L = umur dalam tahun Bertambah jauhnya titik bersahabat balasan umur disebut mata presbiop. Presbyop ini bukan merupakan cacat penglihatan. Ada satu dari sekian jumlah orang tidak memiliki lensa mata . Mata demikian disebut mata afasia.
  1. Penyimpangan Penglihatan
Mata yang memiliki titik jauh/punktum remotum terhingga akan memberi bayangan benda secara tajam pada selaput retina. Dikatakan mata emetropia. Sedangkan mata yang memiliki titik jauh yang bukan tak terhingga , mata demikian disebut mata ametropia. Mata emetropia memiliki punktum proksimum sekitar 25 cm, disebut mata wajar . Sedangkan mata emetropia yang mempunyai punktum proksimum lebih dari 25 cm di sebut mata presbiopia.
4.      Miopia

Mata ametropia yang mempunyai P dan r terlalu kecil di sebut mata myopia. Mata myopia ini bentuk mata terlalu lonjong maka benda berjauhan tak terhingga akan tergambar tajam di depan retina. Mata seperti ini mampu melihat tajam benda pada titik dekat tanpa kemudahan. Dengan akomodasi kuat akan tampakbenda yang lebih erat lagi.

  1. Hipermetropia
Mata ametropia yang mempunyai P dan r terlalu besar dibilang hipermetropia. Kalau diamati bola mata hipermetropia maka akan tampakbola mata yang agak gepeng dari normal. Mata yang demikian itu tanpa akomodasi bayangan tak terhingga akan terletak di belakang retina, tetapi kadang abad dengan fasilitas akan terlihat benda-benda yang jauh tak terhingga secara tajam bahkan dapat melihat benda-benda berada erat di depan mata. Baik myopia maupun hipermetropia kelainannya terletak pada poros yang di sebut ametropia poros. Selain myopia dan hipermetropia, ada salah satu kelainan pada lensa mata ialah astigmatisma. Astigmatisma terjadi bila salah satu bagian system lensa menjadi bentuk telur daripada sferis. Tambahan pula kornea atau lensa kristaline menjadi memanjang ke salah satu arah. Dengan demikian radius kurvatura menjadi lebih besar pada arah memanjang. Sebagai konsekwensi berkas cahaya yang masuk melalui kurvatura yang panjang akan difokuskan dibelakang retina sedangkan berkas cahaya yang masuk melalui kurvatura yang pendek difokuskan di depan retina. Dengan perkataan lain mata tersebut mempunyai pandangan jauh terhadap beberapa berkas cahaya dan berpandangan erat kepada sisa cahaya. Dengan demikian mata seseorang yang menderita astigmatisma tidak dapat memfokuskan setiap objek dengan jelas.
  1. Tehnik Koreksi
Setelah lewat investigasi dokter mata dengan seksama maka diputuskan apakah penderita menderita presbiopia, hipermetropia, myopia, astigmatisma atau campuran (presbiopia dan myopia).
  • Mata presbiopiaPada mata presbiopia tidak ada persoalan untuk melihat jauh. Yang menjadi duduk perkara yaitu melihat bersahabat, untuk itu penderita direkomendasikan memakai kacamata konkret.
  •  Mata hipermetropiaMata demikian kesanggupan menyaksikan jauh dan akrab terusik dimana punktum proksimum dan punktum remotum yang terlalu jauh sehingga dianjurkan menggunakan kacamata kasatmata.
  • Mata myopiaPada mata myopia , kemampuan melihat dekat dan jauh tergganggu oleh karena letak punktum proksimum dan punktum remotum yang terlalu dekat sehingga dianjurkan menggunakan kacamata negatif.
  • Mata astigmatismaPenderita yang mengalami mata astigmatisma akan terusik penglihatannya tidak dalam segala arah, sehingga penderita ini disarankan memakai kacamata silindris atau beling mata toroidal. Penderita astigmatisma dengan satu mata akan menyaksikan garis dalam satu arah lebih jelas dibandingkan dengan kea rah yang berlawanan.
  • CampuanAda penderita yang matanya sekaligus mangalami presbipoi dan myopia, maka memiliki punktum proksimum yang letaknya terlalu jauh dan punktum remotum terlalu kecil, penderita demikian memakai kacamata rangkap ialah kacamata bifocal (negatif diatas, nyata di bawah).

BAB III
PENUTUP
3.1  KESIMPULAN
Gejala cahaya mirip dispersi, interferensi dan polasisasi tidak mampu di jelaskan malui metode optika geometri. Gejala-gejala ini hanya dapat diterangkan dengan mengkalkulasikan ciri-ciri fisik dari cahaya tersebut. Sir Isaac Newton (1642-1727), cahaya itu menggambarkan peristiwa cahaya sebagai sebuah pemikiran dari butir-butir kecil (teori korpuskuler). Sedangkan dengan menggunakan teori kwantum yang dipelopori Plank (1858-1947), cahaya itu terdiri atas kwanta atau foton-foton, sepertinya agak mirip dengan teori Newton yang lama itu. Dengan memakai teori Max Plank mampu menerangkan mengapa benda itu panas kalau terkena sinar.

DAFTAR PUSTAKA
1. J.F. Gabriel,2003, Fisika Kedokteran, EGC, Jakarta
2. Ganong, W.F, 1999, Buku Ajar Fisiologi Kedokteran, Edisi 17, EGC, Jakarta.
  Teladan Tugas Makalah Pancasila Sila Kelima Pancasila