Cahaya, Cermin, dan Lensa
July 14, 2021
Pengolahan Citra Digital: 1. Pengantar Python
September 8, 2022

BACKGROUND READING:

INDRA PENGLIHATAN MANUSIA

“Pernahkah kamu menutup mata dengan tangan saat pergi ke halaman rumah? Apa yang kamu lihat? Apakah berbeda hasilnya jika kamu tidak menutup mata? Seluruh benda yang ada di halaman rumah dapat terlihat dengan jelas bukan? Hal ini menunjukkan mata kita dapat melihat benda karena adanya cahaya yang mengenai benda lalu dipantulkan ke mata. Apa saja bagian-bagian mata dan fungsinya? dan apa saja gangguan pada mata dan bagaimana pengobatannya? Ayo… kita cari tahu bersama.”

A. Bagian-bagian Mata Manusia

Mata merupakan salah satu alat indra yang sangat penting. Alat indra mata berfungsi untuk melihat. Bagian-bagian mata terdiri atas sklera, koroid, retina, bitnik kuning, bitnik buta, saraf optik, vitreous humor, lensa, aqueous humor, pupil, iris, kornea, dan otot mata.

Ilustrasi mata
Ilustrasi mata. Sumber: (www.wallpapidschool.net)

Selain bagian-bagian mata, kita juga perlu menetahui fungsi masing-masing bagian mata. Apabila masing-masing bagian mata dapat berfungsi dengan baik, maka kita pun dapat melihat dengan baik.

  1. Otot mata berfungsi untuk mengatur Gerakan bola mata.
  2. Kornea berfungsi untuk menerima rangsang cahaya dan meneruskannya ke bagian mata yang lebih dalam.
  3. Iris berfungsi untuk memberi warna mata dan mengatur besar kecil pupil.
  4. Pupil berfungsi untuk mengatur jumlah cahaya yang masuk mata.
  5. Aqueous humor berfungsi utnuk membiaskan cahaya dan menjaga bentuk bola mata.
  6. Lensa berfungsi untuk memfokuskan cahaya agar bayangan jatuh pada bitnik kuning.
  7. Vitreous humor berfungsi untuk menyokong lensa dan menjaga bentuk bola mata.
  8. Bintik buta berfungsi untuk menangkap dan meneruskan rangsang cahaya ke otak.
  9. Saraf mata berfungsi untuk meneruskan rangsang cahaya ke otak.
  10. Bintik kuning berfungsi untuk tempat jatuhnya bayangan.
  11. Retina berfungsi untuk membentuk bayangan benda yang kemudian dikirim oleh saraf mata ke otak.
  12. Koroid berfungsi untuk mengalirkan oksigen dan nutrisi ke retina.
  13. Sklera berfungsi untuk melindungi dan mempertahankan bentuk bola mata.

Cara kerja mata diawali dengan cahaya yang masuk ke mata menembus kornea kemudian diteruskan ke pupil, lalu cahaya menembus lensa mata untuk mengatur agar cahaya jatuh tepat di bitnik kuning, bitnik kuning menerima cahaya melalui sel kerucut dan sel batang lalu disampaikan ke otak. Informasi diolah oleh otak dan kita dapat mengetahui yang kita lihat.

B. Gangguan pada Indra Penglihatan

Kemampuan mata seseorang tidak dapat bekerja normal akibat kebiasaan buruk dalam aktivitas sehari-hari seperti membaca buku terlalu dekat, memegang gadget terlalu dekat dan lainnya. Terdapat beberapa cacat mata yang paling sering dialami yaitu miopi, hipermetropi, presbiopi, astigmatisma, buta warna, dan katarak.

  1. Miopi atau rabun jauh adalah cacat mata yang penderitanya tidak dapat melihat benda yang berada pada jarak jauh dengan jelas. Miopi terjadi akibat lensa yang terlalu cembung sehingga bayangan mata jatuh di depan retina. Cara mengatasinya dengan menggunakan lensa cekung. Kekuatan daya lensa kacamata yang diperlukan sesuai dengan rumus berikut.
Persamaan untuk kaca mata miopi
  1. Hipermetropi atau rabun dekat adalah cacat mata yang penderitanya tidak dapat melihat benda yang berada pada jarak dekat. Hipermetropi terjadi akibat lensa mata terlalu pipih sehingga bayangan benda jatuh di belakang retina. Cara mengatasinya dengan menggunakan lensa cembung. Kekuatan daya lensa kacamata yang diperlukan, dapat diperoleh menggunakan rumus berikut.
Persamaan untuk kaca mata 2.	Hipermetropi
  1. Prebiopi (mata tua) adalah cacat mata yang umumnya terjadi pada orang yang sudah tua. Tidak mampu melihat dengan jelas benda yang berada pada jarak jauh maupun jarak dekat. Presbiopi disebabkan oleh lensa mata akomodasi yang sangat kurang. Cara mengatasinya menggunakan lensa rangkap (cembung-cekung).
  1. Astigmatisma atau silinder adalah sebuah gangguan pada mata karena penyimpangan dalam pembentukan bayangan pada lensa. Astigmatisma terjadi karena lengkung kornea atau lensa tidak merata. Cara mengatasinya menggunakan lensa silindris.
  2. Buta warna adalah tidak mampunya seseorang membedakan warna karena kerusakan pada sel kerucut. Buta warna merupakan penyakit turunan dan belum ada cara untuk menyembuhkannya. Uji Ishihara digunakan untuk menguji ada tidaknya penyakit buta warna pada seseorang.
  3. Katarak adalah penyakit mata akibat lensa mata mengeruh karena kekurangan vitamin B. Cara mengatasi katarak pada mata adalah melakukan operasi katarak.
Ilustrasi katarak
Ilustrasi katarak. Sumber: (www.orami.co.id)

C. Indra Penglihatan Serangga

Serangga memiliki mata majemuk atau mata yang banyak. Masing-masing mata serangga disebut sebagai omatidium. Setiap ommatidium terdiri atas beberapa bagian yaitu lensa, kerucut kristalin, sel-sel penglihatan, dan sel-sel yang mengandung pigmen.

  1. Lensa, permukaan depan lensa merupakan satu faset mata majemuk.
  2. Kerucut kristalin yang tembus cahaya
  3. Sel-sel yang mengandung pigmen yang memisahkan ommatidia dari ommatidia di sekelilingnya.
    Cara kerja mata serangga yaitu cahaya yang mengenai objek tertentu diterima ommatidium lalu ommatidium menyumbangkan informasi penglihatan. Gabungan dari gambar-gambar yang dihasilkan setiap ommatidium menjadi byangan mosaik yang Menyusun seluruh pandangan serangga.

Info Menarik: “Suku Lingon dengan Iris Mata Biru nan Cantik”

Mata biru Suku Lingon
Mata biru Suku Lingon. Sumber: (www.nationalgeographic.grid.id)

Suku Lingon yang bermukim di belantara Halmahera, Indonesia punya ciri fisik yang unik, berupa bola mata berwarna biru terang. Warna mata mereka benar-benar layaknya warna mata orang-orang dari ‘bule’ dari benua Amerika atau Eropa. Mungkin, tidak banyak yang mengetahui keberadaan suku ini karena letaknya di tempat terpencil dan jarang terlihat oleh dunia luar, meski Pulau Halmahera sendiri adalah salah satu pulau terbesar di Maluku. Suku Lingon bukanlah suku yang berasal dari ras Weddoid, Melanesia, Polinesia, ataupun Mongoloid seperti kebanyakan penduduk di Halmahera.Suku ini justru termasuk dalam ras kaukasoid, sehingga tampilan fisik mereka menyerupai orang Eropa.

Info Menarik: “Bagaimana Mata Lalat Bekerja?”

Ilustrasi mata lalat
Ilustrasi mata lalat. Sumber: (www.idntimes.com)

Mata lalat rumah terdiri atas 6.000 bentuk mata yang ditata dalam segi enam (omatidium). Setiap ommatidium dihadapkan ke arah yang berbeda-beda, seperti ke depan, belakang, bawah, atas, dan ke setiap sisi, sehingga lalat dapat melihat ke manamana. Dengan demikian, lalat dapat mengindrai dalam daerah penglihatan dari semua arah. Pada setiap omatidium, terdapat delapan neuron sel saraf reseptor (penerima cahaya), sehingga secara keseluruhan terdapat sekitar 48.000 sel pengindra di dalam matanya. Dengan kelebihannya tersebut, mata lalat dapat memroses hingga seratus gambar per detik.

ALAT OPTIK PADA KEHIDUPAN SEHARI-HARI

“Tentu kamu pernah menggunakan kamera bukan? cahaya sangat diperlukan agar kamu memeroleh hasil foto yang baik. Bagaimana pembentukan bayangan pada kamera? Selain kamera, apa saja alat optik yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari? Ayo… kita cari tahu bersama.”

A. Kamera

Kamera merupakan alat untuk menghasilkan foto. Cara kerja kamera hampir sama dengan mata yaitu cahaya dipantulkan dari benda masuk ke lensa, jumlah cahaya yang masuk ke lensa diatur oleh diafragma dan shutter, jumlah cahaya yang tepat akan diperoleh foto atau gambar yang jelas.

Diafragma pada kamera
Ilustrasi diafragma pada kamera. Sumber: (www.kumparan.com)

Namun, foto yang tajam dan tidak kabur perlu mengatur fokus lensa. Cahaya yang melalui lensa kamera dapat memfokuskan bayangan benda pada film foto. Bayangan yang terbentuk adalah nyata, terbalik, dan lebih kecil yang mirip dengan lensa cembung. Ukuran bayangan bergantung pada panjang fokus lensa dan jarak lensa pada film tersebut.

Ilustrasi bagian-bagian kamera
Ilustrasi bagian-bagian kamera. Sumber: (www.fisikabc.com)

B. Kaca Pembesar (Lup)

Lup atau kaca pembesar adalah lensa cembung yang digunakan untuk mengamati benda-benda kecil agar terlihat lebih jelas. Bayangan yang dihasilkan lup akan bersifat maya, tegak, dan diperbesar. Saat benda diletakkan kurang dari fokus lup S0<f, mata akan mengalami akomodasi maksimum. Agar mata berakomodasi maksimum, bayangan yang terbentuk harus tepat di titik depan mata (S’=Sn). Ketika menggunakan lup dengan mata tak berakomodasi, benda yang diamati harus diletakkan di titik fokus (s = f).

Ilustrasi melihat tanpa lup
Ilustrasi melihat tanpa lup. Sumber: (www.mafia.mafiaol.com)
Ilustrasi melihat dengan bantuan lup. Sumber: (www.mafia.mafiaol.com)

Kemudian apabila kita ingin menghitung perbesaran sudut (anguler) lup mata berakomodasi maksimum, maka dapat dinyatakan dengan menggunakan rumus berikut:

Persamaan pembesaran sudut anguler

D. Teleskop

Teleskop merupakan alat optik yang digunakan untuk mengamati benda-benda yang jaraknya jauh dari pengamat sehingga tampak lebih dekat dan lebih jelas. Teleskop dirancang untuk mengumpulkan cahaya dari benda-benda yang jauh. Teleskop dapat berupa teleskop bias dan teleskop pantul.

  1. Teleskop bias merupakan kombinasi antara dua lensa cembung yang terletak pada bagian pipa. Lensa yang besar adalah lensa objektif sedangkan lensa yang kecil adalah lensa okuler. Lensa objektif dirancang dengan diameter yang lebih besar bertujuan agar lebih banyak cahaya yang masuk ke mata, sehingga bayangan yang terbentuk oleh lensa objektif lebih jelas dibandingkan dengan bayangan yang dibentuk oleh mata. Lensa objektif membentuk sebuah bayangan yang kemudian diperbesar oleh lensa okuler.
Ilustrasi teleskop bias
Ilustrasi teleskop bias. Sumber: (kemdikbud, 2017)

  1. Teleskop pantul merupakan teleskop yang lensa objektifnya diganti dengan cermin cekung. Bayangan dari sebuah objek yang letaknya jauh terbentuk di dalam tabung teleskop ketika cahaya dipantulkan dari cermin cekung. Cahaya yang dipantulkan dari cermin cekung ke cermin datar yang ada di dalam tabung. Cermin datar kemudian memantulkan cahaya ke lensa okuler.
Ilustrasi teleskop pantul. Sumber: (kemdikbud, 2017)

E. Mikroskop

Mikroskop merupakan alat optik yang digunakan untuk melihat objek-objek yang sangat kecil yang tidak dapat dilihat dengan mata. Mikroskop terdiri atas dua lensa cembung yaitu lensa okuler dan lensa objektif.

Mikroskop
Mikroskop. Sumber: (www.studiobelajar.com)

Ukuran bayangan yang dihasilkan oleh mikroskop dapat mencapai jutaan kali ukuran benda aslinya. Ini dapat terjadi karena struktur mikroskop yang sangat unik yang tersusun atas kombinasi optik-optik yang ada di dalamnya.

Ilustrasi kembang kol dilihat dari mikroskop. Sumber: (www.dream.co.id)
Ilustrasi pembesaran bayangan objek pada mikroskop. Sumber: (kemdikbud, 2017)

Sedangkan perbesaran untuk lensa objektif, dapat dihitung menggunakan rumus berikut:

Persamaan pembesaran lensa objektif

Perbesaran untuk lensa okuler terdiri atas dua yaitu untuk mata berakomodasi maksimum dan mata tak berakomodasi maksimum. Masing-masing perbesarannya dapat diperoleh menggunakan rumus berikut:

Pembesaran lensa okuler
Pembesaran lensa okuler

Info Menarik: “Mata vs Kamera”

Apa saja bagian-bagian mata yang memiliki fungsi yang sama dengan kamera analog? Ayo kita lihat pada table dibawah ini:

KameraMataFungsi
LensaLensaMembentuk
bayangan
DiafragmaIrisMengatur
jumlah
cahaya yang
masuk
AppaturePupilLubang
tempat
masuknya
cahaya
FilmRetinaTempat
terbentuknya
bayangan

TELUSUR, TULIS, DAN TERANGKAN

  1. Setelah selesai membaca tentang alat indera dan alat optik, ayo kita coba amati sekitar kita dan temukan contoh penerapan lainnya tentang materi ini dan permasalahan yang terjadi lalu ceritakanlah dalam bentuk paragraf (latar belakang).
  2. Selanjutnya buatlah pertanyaan-pertanyaan dari permasalahan yang kamu temukan pada poin 1.
  3. Buatlah tujuan yang ingin kamu capai dan menjawab pertanyaan kamu pada poin 2.
  4. Latar belakang, rumusan masalah, dan tujuan pembelajaran ditulis pada buku latihan ya dan dikumpul ke gurumu pada pertemuan pertama saat membahas materi ini ya.

Ayu Candra Wesnawati
Ayu Candra Wesnawati
Penikmat melodi, penjelajah sastra, peneliti semesta. Aku menulis karena aku ada dan agar aku senantiasa ada sebagai bagian dari semesta. Aku berbagi karena semesta telah berbaik hati mengizinkan aku untuk menjadi bagian darinya. "Ilmu pengetahuan adalah berasal dari semesta, lahir dan tumbuh untuk kembali memberi manfaat bagi semesta", sebagaimana hutan yang rimbun yang menjadi paru-paru dunia, yang memberi kehidupan bagi setiap makhluk yang bersuaka di dalamnya - WANAPUSTAKA

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Buy now