Sabtu, 17 Juli 2010

BIO OPTIK


BAB I
PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG
Sampai abad ke-4 sebelum masehi orang masih berrpendapat bahwa benda-benda di sekitar dapat dilihat oleh karena mata mengeluarkan sinar-sinar penglihatan. Anggapan ini didukung oleh Plato (429 – 348 ) dan Euclides (287 – 212 SM) oleh karena pada mata binatang di malam hari tampak bersinar. Pendapat di atas di tentang oleh Aristoteles (384 – 322 SM) karena pada kenyataan kita tidak dapat melihat benda-benda di dalam ruang gelap. Namun demikian Aristoteles tidak dapat memberi penjelasan mengapa mata dapat melihat benda. Pada abad pertengahan Alhazan (965 – 1038) seorang Mesir di Iskandria berpendapat bahwa benda di sekitar itu dapat dilihat oleh karena benda-benda tersebut memantulkan cahaya atau memancarkan cahaya yang masuk ke dalam mata . teori ini akhirnya di terima sampai abad 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 datang
r = sudut bias (refraksi)

2. Optik Fisik
Gejala cahaya seperti dispersi, interferensi dan polasisasi tidak dapat di jelaskan malui metode optika geometri. Gejala-gejala ini hanya dapat dijelaskan dengan menghitung ciri-ciri fisik dari cahaya tersebut. Sir Isaac Newton (1642-1727), cahaya itu menggambarkan peristiwa cahaya sebagai sebuah aliran dari butir-butir kecil (teori korpuskuler). Sedangkan dengan menggunakan teori kwantum yang dipelopori Plank (1858-1947), cahaya itu terdiri atas kwanta atau foton-foton, tampaknya agak mirip dengan teori Newton yang lama itu. Dengan menggunakan teori Max Plank dapat menjelaskan mengapa benda itu panas apabila terkena sinar. Thomas Young (1773-1829) dan August Fresnel (1788-1827), dapat menjelaskan bahwa cahaya dapat melentur berinterferensi. James Clark Mexwell (1831-1879) berkebangsaan Skotlandia, dari hasil percobaannya dapat menjelaskan bahwa cepat rambat cahaya (3 X 10 m/detik) sehingga berkesimpulan bahwa cahaya adalah gelombang elektromagnetik. Huygens ( 1690) menganggap cahaya itu sebagai gejala gelombang dari sebuah sumber cahaya menjalarkan getaran-getaran ke semua jurusan. Setiap titik dari ruangan yang bergetar olehnya dapat dianggap sebagai sebuah pusat gelombang baru. Inilah prinsip dari Huygens yang belum bisa menjelaskan perjalanan cahaya dari satu medium ke medium lainnya. Dari hasil percobaan Einstein (1879-1955) dimana logam di sinari dengan cahaya akan memancarkan electron (gejala foto listrik). Hal ini dapat disimpulkan bahwa cahaya memiliki sifat fartikel dan gelombang magnetic. Dari uraian di atas dapat disimpulkan bahwa cahaya mempunyai sifat materi (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 bila 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 yaitu : Lensa konvergen / konveksv
Yaitu sinar sejajar yang menembus lensa akan berkumpul menjadi bayangan nyata, juga di sebut lensa positif atau lensa cembung. Lensa
v divergen / konkaf
Yaitu sinar yang sejajar yang menembus lensa akan menyebar , lensa ini disebut lensa negatif atau lensa cekung. Lensa yang mempunyai permukaan silindris disebut lensa silindris. Lensa ini mempunyai focus yang positif dan ada pula mempunyai focus negatif.

2.4  KESESATAN LENSA
Berdasarkan persamaan yang berkaitan 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 dapat dihilangkan dengan mempergunakan diafragma yang diletakkan di depan lensa atau dengan lensa gabungan aplanatis yang terdiri dari dua lensa yang jenis kacanya berlainan.
  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 sebuah titik benda akan terbentuk bayangan seperti bintang berekor, gejala koma ini tidak dapat diperbaiki dengan diafragma.
  3. Astigmatisma
    Merupakan suatu 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 berbentuk 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 palsu. Terjadinya bayangan palsu ini oleh karena di depan atau di belakang lensa diletakkan diafragma atau cela. Benda berbentuk kisi akan tampak bayangan berbentuk tong atau berbentuk bantal. Gejala distorsi ini dapat dihilangkan dengan memasang sebuah cela di antara dua buah lensa.
  2. Aberasi kromatis
Prinsip dasar terjadinya aberasi kromatis oleh karena focus lensa berbeda-beda untuk tiap-tiap warna. Akibatnya bayangan yang terbentuk akan tampak berbagai jarak dari lensa. Ada dua macam aberasi kromatis yaitu : Aberasi kromatisv aksial/longitudinal : perubahan jarak bayangan sesuai dengan indeks bias. Aberasi kromatis lateral : perubahan aberasi dalam ukuranv bayangan. Untuk menghilangkan terjadinya aberasi kromatis dipakai lensa flinta dan kaca krown; lensa kembar ini disebut “ Achromatic double lens”.



2.5  MATA
Banyak pengetahuan yang kita peroleh melalui suatu penglihatan. Untuk membedakan gelap atau terang tergantung atas penglihatan seseorang.
Ada tiga komponen pada penginderaan penglihatan : Mata memfokuskan bayangan pada retina
v Systemv syaraf mata yang memberi informasi ke otak
 Korteks penglihatan
v salah satu bagian yang menganalisa 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 melihat siang hari. Dari retina ini akan dilanjutkan ke saraf optikus.
 Fovea sentralis
v 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 terdiri dari kristal mempunyai dua permukaan dengan jari-jari kelengkungan 7,8 m fungsinya adalah memfokuskan objek pada berbagai jarak. Pupilv Di tengah-tengah iris terdapat pupil yang fungsinya mengatur cahaya yang masuk. Apabila cahaya terang pupil menguncup demikian sebaliknya. Sistem optic mata serupa dengan kamera TV bahkan lebih mahal oleh karena :
    1. Mata bisa mengamati objek dengan sudut yang sangat besar
    2. Tiap mata mempunyai kelopak mata dan ada cairan lubrikasi
    3. Dalam satu detik dapat memfokuskan objek berjarak 20 cm
    4. Mata sangat 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 diatur 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 mengatur gerakan bola mata (m=muskulus = otot).


  1. Daya Akomodasi
Dalam hal memfokuskan objek pada retina, lensa mata memegang peranan penting. Kornea mempunyai fungsi memfokuskan objek secara tetap demikian pula bola mata (diameter bola mata 20 – 23 mm). kemampuan lensa mata untuk memfokuskan objek di sebut daya akomodasi. Selama mata melihat jauh, tidak terjadi akomodasi. Makin dekat benda yang dilihat semakin kuat mata / lensa berakomodasi. Daya akomodasi ini tergantung kepada umur. Usia makin tua daya akomodasi semakin menurun. Hal ini disebabkan kekenyalan lensa/elastisitas lensa semakin berkurang. Jarak terdekat dari benda agar masih dapat dilihat dengan jelas dikatakan benda terletak pada “titik dekat” punktum proksimum. Jarak punktum proksimum terhadap mata dinyatakan P (dalam meter) maka disebut Ap (akisal proksimum); pada saat ini mata berakomodasi sekuat-kuatnya (mata berakomodasi maksimum). Jarak terjauh bagi benda agar masih dapat dilihat dengan jelas dikatakan benda terletak pada titik jauh/punktum remotum. Jarak punktum remotum terhadap mata dinyatakan r (dalam meter) maka disebut Ar (Aksial Proksimum); pada saat ini mata tidak berakomodasi/lepas akomodasi. Selisih A dengan Ar disebut lebar akomodasi, dapat dinyatakan : A = lebar akomodasi yaitu perbedaan antara akomodasi maksimal dengan lepas akomodasi maksimal. Secara empiris A = 0,0028 (80 th – L) dioptri L = umur dalam tahun Bertambah jauhnya titik dekat akibat umur disebut mata presbiop. Presbyop ini bukan merupakan cacat penglihatan. Ada satu dari sekian jumlah orang tidak mempunyai lensa mata . Mata demikian disebut mata afasia.
  1. Penyimpangan Penglihatan
Mata yang mempunyai titik jauh/punktum remotum terhingga akan memberi bayangan benda secara tajam pada selaput retina. Dikatakan mata emetropia. Sedangkan mata yang mempunyai titik jauh yang bukan tak terhingga , mata demikian disebut mata ametropia. Mata emetropia mempunyai punktum proksimum sekitar 25 cm, disebut mata normal. 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 dapat melihat tajam benda pada titik dekat tanpa akomodasi. Dengan akomodasi kuat akan terlihat benda yang lebih dekat lagi.
  1. Hipermetropia
Mata ametropia yang mempunyai P dan r terlalu besar dikatakan hipermetropia. Kalau diperhatikan bola mata hipermetropia maka akan terlihat bola mata yang agak gepeng dari normal. Mata yang demikian itu tanpa akomodasi bayangan tak terhingga akan terletak di belakang retina, tetapi kadang kala dengan akomodasi akan terlihat benda-benda yang jauh tak terhingga secara tajam bahkan dapat melihat benda-benda berada dekat 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 yaitu astigmatisma. Astigmatisma terjadi apabila salah satu komponen 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 lewat kurvatura yang panjang akan difokuskan dibelakang retina sedangkan berkas cahaya yang masuk lewat kurvatura yang pendek difokuskan di depan retina. Dengan perkataan lain mata tersebut mempunyai pandangan jauh terhadap beberapa berkas cahaya dan berpandangan dekat terhadap sisa cahaya. Dengan demikian mata seseorang yang menderita astigmatisma tidak dapat memfokuskan setiap objek dengan jelas.
  1. Tehnik Koreksi
Setelah melalui pemeriksaan dokter mata dengan seksama maka ditentukan apakah penderita menderita presbiopia, hipermetropia, myopia, astigmatisma atau campuran (presbiopia dan myopia).
·        Mata presbiopia
Pada mata presbiopia tidak ada masalah untuk melihat jauh. Yang menjadi masalah adalah melihat dekat, untuk itu penderita dianjurkan memakai kacamata positif.


·        Mata hipermetropia
Mata demikian kemampuan melihat jauh dan dekat terganggu dimana punktum proksimum dan punktum remotum yang terlalu jauh sehingga dianjurkan memakai kacamata positif.
·        Mata myopia
Pada mata myopia , kemampuan melihat dekat dan jauh tergganggu oleh karena letak punktum proksimum dan punktum remotum yang terlalu dekat sehingga dianjurkan memakai kacamata negatif.
·        Mata astigmatisma
Penderita yang mengalami mata astigmatisma akan terganggu penglihatannya tidak dalam segala arah, sehingga penderita ini dianjurkan memakai kacamata silindris atau kaca mata toroidal. Penderita astigmatisma dengan satu mata akan melihat garis dalam satu arah lebih jelas daripada kea rah yang berlawanan.
·        Campuan
Ada penderita yang matanya sekaligus mangalami presbipoi dan myopia, maka mempunyai punktum proksimum yang letaknya terlalu jauh dan punktum remotum terlalu kecil, penderita demikian memakai kacamata rangkap yaitu kacamata bifocal (negatif diatas, positif di bawah).













BAB III
PENUTUP

3.1  KESIMPULAN
Gejala cahaya seperti dispersi, interferensi dan polasisasi tidak dapat di jelaskan malui metode optika geometri. Gejala-gejala ini hanya dapat dijelaskan dengan menghitung ciri-ciri fisik dari cahaya tersebut. Sir Isaac Newton (1642-1727), cahaya itu menggambarkan peristiwa cahaya sebagai sebuah aliran dari butir-butir kecil (teori korpuskuler). Sedangkan dengan menggunakan teori kwantum yang dipelopori Plank (1858-1947), cahaya itu terdiri atas kwanta atau foton-foton, tampaknya agak mirip dengan teori Newton yang lama itu. Dengan menggunakan teori Max Plank dapat menjelaskan mengapa benda itu panas apabila 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.
3. http://www.scribd.com/doc/29733602/BAB-I-Optik-Novta

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar