BAB I PENDAHULUAN
Kemajuan teknologi telah membawa dampak yang positif bagi kehidupan manusia, berbagai peralatan elektronik diciptakan untuk dapat menggantikan berbagai fungsi organ atau menyelidiki fungsi dan penyimpangan pada organ tubuh manusia. Apakah yang dimaksud dengan 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.

Jenis alat optik yang akan kita pelajari dalam konteks ini adalah mata.

Alat Optik Alami Adalah Mata. Kita hidup didunia ini merupakan berkah dari Tuhan maha pencipta, dan kita dijadikan manusia ini merupakan makhluk yang paling sempurna. Kita juga diberi Panca indra yang dapat kita fungsikan sesuai keguanaannya masing-masing, salah satunya adalah mata yang berguna sebagai alat optik alami .

BAB II PEMBAHASAN
A. Fungsi Mata
Fungsi Mata Sebagai Alat Optik, karena mata merupakan salah satu contoh alat

optik, karena dalam pemakaiannya mata membutuhkan berbagai benda-benda optik seperti lensa.
B. Bagian-bagian Mata

1. Alis, yaitu rambut-rambut halus yang terdapat diatas mata. Alis berfungsi mencegah masuknya air atau keringat dari dahi ke mata.
2. Bulu Mata,

Bulu mata yaitu rambut-rambut halus yang terdapat di tepi kelopak mata. Bulu mata berfungsi untuk melindungi mata dari benda asing.

3. Humor berair (Cairan berair) atau cairan berair berfungsi menghasilkan cairan pada mata
4. Humor/badan bening Humor Badan Bening ini terletak dibelakang lensa.
Bentuknya berupa Zat transparan seperti jeli(agar-agar). Fungsi humor(badan bening) adalah untuk meneruskan cahaya dari lensa mata ke retina(selaput jala).
5. Kelenjar Air Mata

Kelenjar air mata terletak dibagian dalam kelopak mata. Kelenjar air mata berfungsi untuk menghasilkan cairan yang disebut air mata. Air Mata berguna untuk mencaga bola mata agar tetap basah. Selain itu air mata berguna untuk membersihkan mata dari benda asing yang masuk kemata sehingga mata tetap bersih. Contoh benda asing adalah debu, asap, uap, bawang merah, dan zat-zat yang berbahaya bagi mata. Oleh karena itu, jika mata terkena benda-benda asing tersebut, maka akan basah oleh air mata.

6. Kelenjar Lakrima (Air mata)

Kelenjar air mata (lakrima) berfungsi Menghasilkan air mata untuk membasahi mata yang beguna menjaga kelembapan mata, membersihakan mata dari debu dan membunuh bibit penyakit yang masuk kedalam mata.

7. Kelopak Mata

Kelopak mata terdiri atas kelopak atas dan kelopak bawah. Bagian ini untuk membuka dan meutup mata. Kelopak mata berfungsi untuk melindungi bola mata bagian depan dari benda-benda asing dari luar. Benda-benda tersebut misalnya debu, asap, dan goresan. Kelopak mata juga berfungsi untuk menyapu permukaan bola mata dengan cairan. Selain itu juga untuk mengatur intensitas cahaya yang masuk kemata.

8. Konjungtiva Konjungtiva Adalah membran tipis pelindung (lapisan jaringan) pada mata. Konjungtiva berfungsi sebagai membran pelindung pada mata.

9. Lapisan Koroid (lapisan tengah)Lapisan koroid atau lapisan tengah terletak diantara sklera dan retina, berwarna cokelat kehitaman sampai hitam. Lapisan tengah(lapisan koroid) berfungsi memberi nutrisi pada retina luar. sedang warna gelap koroid berfungsi untuk mencegah pemantulan sinar. Lapisan yang amat gelap juga berfungsi mencegah berkas cahaya dipantulkan di sekeliling mata.

10. Retina (Selaput Jala)

Retina berfungsi sebagai layar dalam menangkap bayangan benda, di tempat ini terdapat simpul-simpul syaraf optik. Retina adalah lapisan terdalam dari dinding bola mata. Retina mengandung sel-sel reseptor yang peka terhadap cahaya. Bagian yang sangat peka terhadap cahaya pada retina disebut bintik kuning (fovea). Bagian yang tidak peka terhadap cahaya dan merupakan tempat keluarnya saraf mata menuju otak disebut bintik buta.

11. Iris

Selaput pelangi atau iris adalah daerah berbentuk gelang pada mata yang dibatasi oleh pupil dan sklera (bagian putih dari mata). Iris mengatur jumlah cahaya yang masuk ke dalam mata dengan mengubah ukuran pupilnya.

12. Lensa

Lensa adalah bagian mata yang berfungsi untuk memfokuskan bayangan pada retina.Lensa terletak ditengah bola mata, dibelakang anak mata(pupil) dan selaput pelangi(iris). Fungsi utama lensa adalah memfokuskan dan meneruskan cahaya yang masuk ke mata agar jatuh tepat pada retina(selaput jala). Dengan demikian mata dapat melihat dengan jelas. Lensa mata mempunyai kemampuan untuk menfokuskan jetuhnya cahaya. Kemampuan lensa mata untuk mengubah kecembungannya disebut daya akomodasi. Bila kit mengamati benda yang

letaknya dekat, maka mata berakomodasi dengan kuat. Akibatnya, lensa mata menjadi lebih cembung, dan bayangan dapat jatuh tepat diretina. Dan apabila kita mengamati benda yang letaknya jauh, maka mata tidak berakomodasi. Akibatnya, lensa mata berbentuk pipih. Sebagai contoh pada orang tuan yang berusia 50 tahun, daya akomodasi lensa mata mulai menurun. Akibatnya, orang tua menjadi sulit untuk melihat dengan jelas.Lensa mempunyai karakteristik Lunak dan transparan, mengatur fokus citra. Lensa mata berupa lensa cembung yang kenyal. Fungsi lensa yang lain juga untuk membentuk bayangan pada retina yang bersifat nyata, terbalik dan diperkecil.

13. Otot-otot bersilia

Otot-otot bersilia berfungsi Mengatur bentuk lensa. Otot siliar berfungsi untuk mengatur daya akomodasi mata.

14. Pupil (anak mata)Pupil berupa celah yang berbentuk lingkaran terdapat ditengah-tengah iris . Pupil berfungsi sebagai tempat untuk mengatur banyak sedikitnya cahaya yangmasuk kedalam mata. Pupil juga Lubang di dalam Iris yang dilalui berkas cahaya. Pupil merupakan tempat lewatnya cahaya menuju retina.

15. Saraf Optik (saraf mata)Saraf Mata berfungsi untuk meneruskan rangsang cahaya yang telah diterima. Rangsang cahaya tersebut diteruskan kesusunan saraf pusat yang berada di otak. dengan demikian kita dapat melihat suatu benda. Saraf Optik atau saraf mata juga berfungsi Mengirim informasi visual ke otak atau meneruskan informasi tentang kuat cahaya dan warna ke otak.

16. Selaput Bening (Kornea)

Cornea adalah bagian mata yang melindungi permukaan mata dari kontak dengan udara luar. Selaput Bening(Kornea) sangat penting bagi ketajaman penglihatan kita. Fungsi utama selaput bening (kornea) adalah meneruskan cahaya yang masuk kemata. Cahaya tesebut diteruskan kebagian mata yang lebih dalam dan berakhir pada selaput jala atau retina. Karena fungsinya itu, maka selaput bening (kornea) mempunyai beberapa sifat, yaitu tidak berwarna(bening) dan tidak mempunyai pembuluh darah. Kornea merupakan bagian mata yang dapat disumbangkan untuk penyembuhan orang dari kebutaan. Selaput being(kornea) brupa Piringan Transparan di depan bola mata dan tidak berpembuluh darah. Selaput Bening (kornea) juga berfungsi sebagai pelindung mata bagian dalam.

17. Sklera/selaput putih Sklera atau selaput putih terletak di lapisan luat. SkleraLapisan luar yang keras / keras. Lapisan ini berwarna putih, kecuali dibagian depan yaitu tidak berwarna atau bening. Lapisan Sklera berwarna putih terdiri atas serabut kolagen yang tidak teratur dan tidak berpembuluh darah, kecuali bagian episklera. Lapisan sklera berfungsi melindungi bola mata. Sklera bagian mata depan tampak bergelembung dan transparan disebut kornea. Iris adalah selaput tipis yang berfungsi untuk mengatur kebutuhan cahaya dalam pembentukan bayangan.

18. Suspensor LigamenSuspensor Ligamen berfungsi menjaga lensa agar selalu pada tempatnya.

C. Pembentukan bayangan Pada Mata

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.

Tahap-tahap terbentuknya bayangan pada mata

Mata kita dapat melihat suatu benda bila menerima cahaya. Adapun tahap-tahap terbentuknya bayangan pada mata adalah : cahaya masuk ke dalam mata melalui lubang pupil, pertama cahaya menembus kornea, aqueous humor, lensa, dan viterus humor sehingga bayangan jatuh tepat pada retina. Kemudian retina membentuk impuls yang dijalarkan ke saraf otak II , lalu ke otak untuk di interpretasikan sebagai penglihatan.

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.

Jangkauan penglihatan mata:

Kemampuan penglihatan manusia terbatas pada jangkauan tertentu atau disebut jangkauan penglihatan yaitu daerah di depan mata yang dibatasi oleh dua buah titik. Titik terjauh (punctum remotum disingkat PR) dan titik terdekat (punctum proximum disingkat PP).

PR adalah titik terjauh didepan mata, dimana benda masih nampak dengan jelas. PP adalah titik terdekat didepan mata, dimana benda masih nampak dengan jelas.

Objek akan nampak jelas jika objek berada pada jangkauan penglihatan, dan objek tidak akan nampak dengan jelas jika objek ada diluar jangkauan penglihatan (terlalu dekat dengan mata atau terlalu jauh dari mata).

D. Cacat Mata

Cacat mata terjadi karena jangkauan penglihatan berubah. Hal ini diakibatkan oleh kemampuan daya akomodasi mata yang berubah. Daya akomodasi adalah

kemampuan lensa mata untuk mengubah jarak fokusnya agar bayangan jatuh di retina mata. Berikut ini akan diuraikan berbagai jenis cacat mata yang di dasarkan pada kemampuan daya akomodasinya.

1. Cacat Mata Miopi (Rabun Jauh)

Cacat mata miopi terjadi jika pada penglihatan tak berakomodasi bayangan jatuh di depan retina, hal ini terjadi karena lensa mata tidak dapat menjadi sangat pipih (terlalu cembung). Agar dapat melihat jelas benda yang jauh maka perlu dibantu dengan lensa divergen (lensa cekung). Lensa divergen adalah lensa yang dapat menyebarkan berkas cahaya.

Berikut ini adalah bagan pembentukan bayangan pada cacat mata miopi sebelum dan sesudah memakai lensa.

Keterangan gambar:

Gambar sebelum memakai kaca mata. Cahaya yang berasal dari tempat jauh (diluar jangkauan penglihatan) oleh lensa mata dibiaskan di depan retina sedang cahaya dari tempat dekat (dalam jangkauan penglihatan) tepat dibiaskan di retina. Gambar sesudah memakai kaca mata. Lensa negatif mengubah arah rambat cahaya sejajar menjadi menyebar sehingga seolah-olah cahaya berasal dari daerah jangkauan penglihatan.

Dalam perhitungan:

So = letak benda sebenarnya (~)
Si = - PR (batas maksimum jangkauan penglihatan) tanda (-) menggambarkan bayangan di depan lensa.
Dari persamaan :

diperoleh bahwa:f = - PR

Ukuran lensa yang digunakan adalah :

P = kekuatan lensa dalam satuan dioptri (D) f = jarak fokus lensa kaca mata dalam satuan meter (m)

Orang yang menderita rabun jauh atau miopi tidak mampu melihat dengan jelas objek yang jauh tapi tetap mampu melihat dengan jelas objek di titik dekatnya (pada jarak 25 cm). titik jauh mata orang yang menderita rabun jauh berada pada jarak tertentu (mata normal memiliki titik jauh tak berhingga).

Rabun jauh dapat diperbaiki dengan menggunakan lensa divergen yang bersifat menyebarkan (memencarkan) sinar. Lensa divergen atau lensa cekung atau lensa negatif dapat membantu lensa mata agar dapat memfokuskan bayangan tepat di retina.

miopi dikoreksi menggunakan lensa negatif

Jarak fokus lensa dan kuat lensa yang digunakan untuk memperbaiki mata yang mengalami rabun jauh dapat ditentukan berdasarkan persamaan lensa tipis dan rumus kuat lensa.

Di sini jarak s adalah jarak tak hingga (titik jauh mata normal), dan s’ adalah titik jauh mata (PR). Prinsip dasarnya adalah lensa negatif digunakan untuk memindahkan (memajukan) objek pada jarak tak hingga agar menjadi bayangan di titik jauh mata tersebut sehingga mata dapat melihat objek dengan jelas.

2. Cacat Mata Hipermetropi

Rabun Dekat dan Cara Memperbaikinya

Orang yang menderita rabun dekat atau hipermetropi tidak mampu melihat dengan jelas objek yang terletak di titik dekatnya tapi tetap mampu melihat dengan jelas objek yang jauh (tak hingga). Titik dekat mata orang yang menderita rabun dekat lebih jauh dari jarak baca normal (PP > 25 cm).

Cacat mata hipermetropi dapat diperbaiki dengan menggunakan lensa konvergen yang bersifat mengumpulkan sinar. Lensa konvergen atau lensa cembung atau lensa positif dapat membantu lensa mata agar dapat memfokuskan bayangan tepat di retina.

hipermetropi dikoreksi menggunakan lensa positif

Jarak fokus lensa dan kuat lensa yang digunakan untuk memperbaiki mata yang mengalami hipermetropi dapat ditentukan berdasarkan persamaan lensa tipis dan rumus kuat lensa.

Di sini jarak s adalah jarak titik dekat mata normal (25 cm), dan s’ adalah titik dekat mata (PP). Prinsip dasarnya adalah lensa positif digunakan untuk memindahkan (memundurkan) objek pada jarak baca normal menjadi bayangan di titik dekat mata tersebut sehingga mata dapat melihat objek dengan jelas.

Cacat mata hipermetropi terjadi jika penglihatan pada jarak baca normal mengakibatkan bayangan dari lensa mata jatuh di belakang retina, hal ini karena lensa mata tidak dapat menjadi sangat cembung (terlalu pipih). Agar dapat melihat jelas benda-benda pada jarak baca normal (Sn) maka cacat mata ini perlu dibantu dengan menggunakan lensa konvergen (lensa cembung). Lensa konvergen adalah lensa yang dapat mengumpul berkas cahaya.

Berikut ini adalah bagan pembentukan bayangan pada hipermetropi sebelum dan sesudah memakai lensa.

Keterangan gambar:

Gambar sebelum memakai kaca mata: Berkas cahaya dari jarak baca normal (cahaya kuning) akan dibiaskan oleh lensa mata di belakang retina, berkas cahaya baru akan dibiaskan tepat di retina jika benda lebih jauh dari jarak baca normal (yaitu titik dekatnya)

Gambar sesudah memakai kaca mata: lensa positif mengubah arah rambat cahaya yang berasal dari jarak baca normal seolah-olah berasal dari titik dekatnya (PP), kemudian lensa mata mengubah arah rambat cahaya ini menuju retina.

Dalam perhitungan:

So = Sn (jarak baca normal = 25 cm)

Si = - PP (titik dekat hipermetropi), tanda minus menunjukkan bahwa bayangan maya yang terletak

di titik dekatnya

3. Cacat Mata Presbiopi

Cacat mata presbiopi (mata tua atau rabun dekat dan rabun jauh diakibatkan karena melemahnya daya akomodasi) terjadi karena bayangan jatuh di belakang retina pada saat melihat dekat dan bayangan jatuh di depan retina pada saat melihat jauh, hal ini terjadi karena daya akomodasi lensa mata lemah. Agar dapat melihat jelas baik benda yang dekat maupun yang jauh maka perlu dibantu dengan menggunakan gabungan lensa cembung (konvergen) dan cekung (divergen). Cacat mata ini sering juga dikenal dengan nama cacat mata tua. Berapa ukuran lensa yang digunakan? Untuk menjawab pertanyaan ini maka titik jauh maupun titik dekatnya harus diketahui. Selanjutnya dengan menggunakan cara sebagaimana pada cacat miopi dan cacat hipermetropi, ukuran lensa dapat diketahui.

4. 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.

Lebih jelasnya lagi inilah gambarnya:

Dari gambar diatas bisa disimpulkan bahwa fungsi lensa cylinder adalah untuk menyatukan bayangan agar menjadi satu bayangan saja dan tepat jatuh diretina. Dimana sebelum mengenakan lensa cylinder, bayangan jatuh dibeberapa tempat sehingga membentuk obyek gambar yang dilihat terkesan menjadi dobel atau pecah.

Gejala yang timbul penderita sulit menggaris lurus dan sulit membedakan angka bulat (6,8,9,0) pada jarak jauh dengan jelas.

5. Buta warna

Buta warna adalah suatu kondisi dimana seseorang sama sekali tidak dapat membedakan warna. Yang dapat dilihat hanyalah warna hitam, abu-abu, dan putih. Buta warna biasanya merupakan penyakit turunan. Artinya jika seseorang buta warna, hampir pasti anaknya juga buta warna.

6. Katarak

Katarak merupakan penyakit mata yang dicirikan dengan adanya kabut pada lensa mata. Katarak adalah suatu penyakit mata di mana lensa mata menjadi buram karena penebalan Lensa Mata dan terjadi pada orang lanjut usia (lansia). Katarak penanganannya harus dilakukan pembedahan atau operasi. Lensa mata normal transparan dan mengandung banyak air, sehingga cahaya dapat menembusnya dengan mudah. Walaupun sel-sel baru pada lensa akan selalu terbentuk, banyak faktor yang dapat menyebabkan daerah di dalam lensa menjadi buram, keras, dan pejal. Lensa yang tidak bening tersebut tidak akan bisa meneruskan cahaya ke

retina untuk diproses dan dikirim melalui saraf optik ke otak.Pada banyak kasus, penyebabnya tidak diketahui.

Penyakit katarak banyak terjadi di negara-negara tropis seperti Indonesia. Hal ini berkaitan dengan faktor penyebab katarak, yakni sinar ultraviolet yang berasal dari sinar matahari. Penyebab lainnya adalah kekurangan gizi yang dapat mempercepat proses berkembangnya penyakit katarak.

E. Daya Akomodasi Mata.

Daya akomodasi (daya suai) adalah kemampuan otot siliar untuk menebalkan atau memipihkan kecembungan lensa mata yang disesuaikan dengan dekat atau jauhnya jarak benda yang dilihat.

Manusia memiliki dua batas daya akomodasi (jangkauan penglihatan) yaitu :
1. titik dekat mata (punctum proximum) adalah jarak benda terdekat di depan mata yang masih dapat dilihat dengan jelas. Untuk mata normal (emetropi) titik dekatnya berjarak 10cm s/d 20cm (untuk anak-anak) dan berjarak 20cm s/d 30cm (untuk dewasa). Titik dekat disebut juga jarak baca normal.

2. titik jauh mata (punctum remotum) adalah jarak benda terjauh di depan mata yang masih dapat dilihat dengan jelas. Untuk mata normal titik jauhnya adalah “tak terhingga”.

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.

Pertanyaan sebelum proses kerja mata : Bagaimana kita bisa melihat ?

BAB III

PENUTUP

3.1. Kesimpulan

Sistem Mata, pembentukan bayangan nyata, diperkecil,dengan perubahan jarak titik Fokus lensa mata untukmenghasilkan bayangan yang jelas (terfokus) pada retina.Apabila lensa mata tidak mampu lagi menyesuaikan jarakbayangan agar terbentuk dengan jelas (terfokus), karenaperubahan jarak titik fokusnya yang terbatas, kondisi inidisebut cacat mata. Untuk dapat melihat dengan normaldapat ditolong dengan kacamata yang sesuai ukuranlensanya.

Ada sebuah peribahasa: Silap mata pecah kepala, yang memiliki arti mata dipakai untuk melihat dan manusia harus selalu awas, cermat, dan berhati-hati. Karena kurang awasnya diri akan mengakibatkan diri salah melihat dan sangat memungkinkan terjadi sebuah kecelakaan (kesusahan atau kerugian). Maksud hati adalah janganlah gunakan mata hanya untuk melihat tapi juga untuk mengetahui keadaan sekitarmu.

3.2. Saran

Tips-tips untuk memelihara mata:

Sering-sering melihat pemandangan yang hijau dengan merelaksasi otot mata. Jika tak ada yang hijau tak apa, lihatlah sesuatu dengan titik terjauh. Sering mengedipkan mata dengan tujuan menghindari mata menjadi kering. Banyak makan makanan yang bervitamin A (mengandung karoten)

contohnya wortel.

Jangan membaca dalam jarak yang dekat.

Mengisitirahatkan mata sejenak jika lelah akibat lamanya membaca atau kurangnya pencahayaan. Pijatan lembut pada kelopak mata.

DAFTAR PUSTAKA

http://fisikafitri.wordpress.com/2010/12/07/alat-optik-2/ http://sidikpurnomo.net/alat-alat-optik.html http://tugino230171.wordpress.com/2011/08/19/indera-penglihat-pada-manusia/ http://www.e-dukasi.net/
http://aktifisika.wordpress.com/2009/01/30/alat-optik/