Penerapan dan Cara Kerja Optik Cahaya dalam Mengatasi Gangguan Fungsi Mata dalam Sudut Pandang Fisika

Oleh: Dr. Ir. Vina Serevina, M. M., Rafly Aditya pratama, Fisika dasar, UNJ 2021.

Mata merupakan alat optik yang telah ada pada diri manusia. Adanya mata memungkinkan anda membaca artikel fisika  atau menatap wajah pacar yang cantik atau ganteng  Bagaimana jika mata anda tidak berfungsi dengan baik ? Anda tentu saja mengetahui jawaban pertanyaan ini. Jadi bersyukur jika kita masih mempunyai mata yang sehat dan dapat melihat dengan jelas. Manusia yang matanya buta tentu tidak dapat melihat dan mungkin hanya dapat membayangkan keadaan dunia yang kita huni saat ini.

Mempunyai mata yang sehat dan berfungsi dengan baik adalah harapan setiap manusia. Walaupun demikian, kenyataan terkadang tidak sesuai dengan harapan. Sebagian manusia ditakdirkan mengalami gangguan fungsi mata sehingga tidak dapat melihat dengan jelas. Perkembangan ilmu pengetahuan, terutama ilmu fisika, memungkinkan diciptakannya alat bantu penglihatan seperti kaca mata dan lensa kontak.

 Di masa seperti sekarang, dimana alat elektronik dan gadget sudah merajalela dimana mana di semua kalangan bahkan hingga balita sampai lansia. Gangguan fungsi mata ini bisa diakibatkan dari terlalu lamanya menatap layar gadget baik itu komputer, laptop ataupun smartphone. Gangguan fungsi mata tidak hanya memiliki keterkaitan dengan ilmu biologi saja, namun juga memiliki kaitan dalam segi ilmu fisika yang mana ilmu fisika mempelajari tentang cahaya, pembiasan sehingga bayangan cahaya yang masuk ke mata bisa berubah

Tulisan ini bertujuan untuk meningkatkan pemahaman sederhana tentang cara kerja mata ditinjau Dari sudut pandang fisika dan bermanfaat agar pembaca mengetahui penyebab dari gangguan fungsi mata, juga dapat mengetahui bagaimana cara mencegah potensi gangguan fungsi mata bagaimana cara kerja mata sehingga manusia dapat melihat. Penjelasan mengenai cara kerja mata pada tulisan ini berkaitan dengan topik optika geometri yang meliputi pembiasan cahaya, pemfokusan dan pembentukan bayangan benda oleh mata. Penjelasan yang sangat detail mengenai mata dan cara kerja mata sebagaimana adanya, berada di luar jangkauan tulisan ini. Gangguan fungsi mata, cara kerja lensa kaca mata dan lensa kontak dijelaskan pada tulisan selanjutnya.

Bagian-Bagian Mata
Alat optik mata -- Kornea atau selaput mata adalah selaput keras tembus cahaya yang menutupi bagian depan mata. Berkas cahaya yang masuk ke mata lebih banyak dibiaskan oleh kornea.

Pupil atau biji mata adalah bagian berwarna hitam pada mata manusia. Pupil berwarna hitam karenanya menyerap hampir semua cahaya dan hampir tak ada cahaya yang dipantulkan kembali. Pupil merupakan lubang yang dilalui cahaya ke dalam mata. Semakin besar diameter pupil, semakin banyak cahaya yang masuk ke mata dan sebaliknya semakin kecil ukuran pupil, semakin sedikit cahaya yang masuk ke dalam mata.

Iris atau selaput pelangi berfungsi mengendalikan besar atau kecilnya ukuran pupil. Ketika lingkungan di sekitar mata sangat terang maka iris memperkecil pupil dan ketika lingkungan di sekitar mata kurang terang maka iris memperbesar pupil, sehingga jumlah cahaya yang masuk ke dalam mata cukup banyak. Jika anda pernah mengamati perbedaan biji mata kucing pada siang hari dan malam hari tentu anda mudah memahami fungsi iris.

Otot siliari berfungsi mengubah kelengkungan lensa mata. Perubahan kelengkungan lensa mata mempengaruhi panjang fokus lensa mata. Jika mata mengamati benda pada jarak sangat jauh maka otot siliari akan mengendur atau rileks sehingga jari-jari kelengkungan lensa bertambah dan panjang fokus lensa bertambah. 

Apabila mata mengamati benda pada jarak dekat maka otot siliari berkontraksi sehingga jari-jari kelengkungan lensa berkurang dan panjang fokus lensa berkurang.  Jadi secara tidak langsung fungsi otot siliari adalah mengendalikan panjang fokus lensa mata  sehingga mata dapat memfokuskan bayangan benda dengan baik. Perubahan panjang fokus lensa mata dinamakan akomodasi mata.

Kacamata adalah alat optik yang berfungsi untuk membantu penderita cacat mata seperti rabun jauh, dan rabun dekat. Kacamata berfungsi membantu mata yang cacat agar fungsinya kembali layaknya mata normal.
Jenis Kacamata
KacamataKacamata dua fokus

Kacamata Untuk Rabun Jauh (Miopi=Terang Dekat)
Untuk cacat ini bayangan dari objek yang letaknya jauh jatuh di depan retina. Agar bayangan jatuh di retina sinar yang masuk pada lensa mata harus menyebar. Untuk itu di depan mata harus diberi lensa cekung (divergen). Jadi, untuk mata miopi dapat ditolong dengan kacamata berlensa cekung (negatif).

Setelah memakai kacamata berlensa cekung, objek yang letaknya jauh (s = ~) akan membentuk bayangan maya di titik jauh mata tersebut. Ini berarti s = --pr. Dengan demikian apabila titik jauh mata tersebut diketahui, ukuran kacamata yang harus dipakai (agar orang tersebut dapat melihat jauh) dapat ditentukan menggunakan rumus lensa.
Catatan:
Kekuatan lensa yang dipakai dapat juga ditentukan dengan menggunakan rumus sebagai berikut.

http://fisikazone.com/kacamata/

Rumus Kacamata Untuk Rabun Jauh
Pr = punctum remotum (titik jauh)

Kacamata Untuk Rabun dekat (Hipermetropi = Terang Jauh)
Untuk cacat ini bayangan dan objek yang terletak pada jarak baca (titik dekatnya) jatuh di belakang retina. Agar bayangan jatuh di retina sinar yang masuk pada lensa mata, titik dekat harus lebih mengumpul. Untuk itu di depan mata harus diberi lensa cembung (konvergen). Jadi, untuk mata hipermetropi dapat ditolong dengan kacamata berlensa cembung.

Setelah memakai kacamata berlensa cembung, objek yang terletak pada jarak baca (s = 25 cm) akan membentuk bayangan maya yang terletak pada titik dekat mata tersebut. Ini berarti s = -- sn. Dengan demikian apabila titik dekat mata tersebut diketahui, ukuran kacamata yang harus dipakai agar dapat membaca pada jarak baca normal dapat ditentukan dengan rumus lensa sebagai berikut.
Rumus lensa HipermetropiKekuatan lensa dapat juga ditentukan dengan menggunakan rumus sebagai berikut.

http://fisikazone.com/kacamata/

http://fisikazone.com/kacamata/

Kacamata Untuk Rabun dekat (Hipermetropi = Terang Jauh)
Pp = punctum proksimum (titik dekat = sn)
Kacamata Untuk Mata Tua (Presbiopi)
Mata orang lanjut usia (orang tua) mempunyai kelemahan ganda, yaitu titik dekatnya lebih jauh dan
titik dekat mata normal (sn >25 cm), titik jauhnya lebih pendek dan titik jauh mata normal. Kedua hal
tersebut disebabkan daya akomodasinya sudah lemah. Oleh karena itu, mata tua harus ditolong
dengan kacamata berlensa rangkap (bivokal). Kekuatan kacamata tersebut sesuai dengan kekuatan
lensa penolong mata miopi dan hipermetropi (bagian bawah positif, bagian atau negatif).

Sebenarnya masih ada cacat mata yang lain, yaitu aberasi sferik. Cacat ini dapat ditolong dengan kacamata berlensa silinder.Penerapan cara kerja kacamata dalam mengatasi gangguan fungsi mata

 Dapat disimpulkan, bahwa penerapan ilmu fisika sangat berpengaruh dalam proses biologi sederhana, yang mana fungsi dan gangguan fungsi mata berkaitan dengan cara cahaya masuk,membias dan membentuk bayangan Oleh sebab itu penting bagi kita untuk menjaga kesehatan mata dengan tidak terlalu lama menatap layar gadget serta mengonsumsi makanan yang banyak mengandung vitamin A serta menerapkan pola hidup sehat dan rajin berolahraga untuk dapat mengatasi pemakaian gadget yang berlebihan

DAFTAR PUSTAKA

Fisika zone. 2018. Kacamata. College Loan Consolidation.

Gurumuda.net.2016.Fisika dasar alat optik mata.