Alat Optik dalam Kehidupan Sehari-hari

 Alat optik adalah alat yang menggunakan lensa atau cermin dan membutuhkan cahaya yang membantu manusia dalam mempermudah penglihatannya. Cermin dan lensa mempermudah dan membantu dalam kehidupan manusia. Mata kita memiliki kemampuan untuk melihat sangat terbatas, yaitu tidak dapat melihat dengan jelas benda-benda kecil, benda-benda yang sangat jauh dan tidak dapat merekam apa yang dilihatnya dengan baik. Oleh sebab itu mata kita harus dibantu dengan alat-alat optik buatan. Secara tidak sadar mata kita termasuk alat optik dengan cara kerja tercanggih. Karena manusia sendiri belum bisa membuat alat optik yang serupa kemampuannya dengan mata kita. Beberapa alat optik buatan yang digunakan untuk membantu pekerjaan manusia antara lain lup, mikroskop, teropong, kamera dan lain-lain.

1. Kamera

Kamera digunakan manusia untuk merekam kejadian penting atau kejadian yang menarik. Banyak jenis dan model kamera dapat kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari.  Dewasa ini sudah ada kamera digital yang data gambarnya tidak perlu melalui proses pencetakan melainkan dapat dilihat atau diolah melalui komputer. Kamera dapat dibedakan menjadi kamera analog dan kamera digital.

Kamera Analog adalah salah satu kategori kamera yang dalam tehnik pengambilan gambarnya, masih menggunakan film seluloid. Film seluloid ini mempunyai tiga buah elemen dasar, yaitu elemen optikal yang berupa berbagai macam lensa, elemen kimia berupafilm seluloid itu sendiri, serta elemen mekanik yang berupa badan dari kamera itu sendiri. Sedangkan kamera digital adalah kamera yang tidak tergantung pada film negative (klise). Pada kamera digital, peran film negative diambil oleh sebuah chip berebentuk kartu kecil yang berfungsi untuk menyimpan hasil pemotretan.

Pada saat mengambil gambar suatu benda dengan sebuah kamera, cahaya dipantulkan dari benda tersebut dan masuk ke lensa kamera. Kamera memiliki diafragma dan pengatur cahaya (shutter) untuk mengatur jumlah cahaya yang masuk ke dalam lensa.

Dengan jumlah cahaya yang tepat akan diperoleh foto atau gambar yang jelas. Sementara itu, untuk memperoleh foto yang tajam dan tidak kabur perlu mengatur fokus lensa. Cahaya yang melalui lensa kamera tersebut memfokuskan bayangan benda pada film foto. Bayangannya nyata, terbalik, dan lebih kecil dari benda aslinya. Perhatikan persamaan prinsip kerja kamera sederhana ini dengan diagram cahaya lensa cembung. Ukuran bayangan tersebut bergantung pada panjang fokus lensa, dan jarak lensa itu pada film tersebut. Jika diperhatikan, bagian-bagian dari kamera memiliki kemiripan dengan mata. Berikut ini beberapa kemiripan kamera (mekanik) dengan mata manusia.

Bagian Kamera	Bagian Mata	Keterangan
Lensa	Lensa	Lensa cembung berfungsi untuk membentuk bayangan dari benda
Diafragma	Iris	Mengatur besar kecilnya lubang cahaya
Aperture	Pupil	Lubang tempat masuknya cahaya
Film	Retina	Tempat terbentuknya bayangan

2. Kaca Pembesar (Lup)

Lup (Kaca Pembesar) dipakai untuk melihat benda-benda kecil agar tampak lebih besar dan jelas. Sebagai alat optik, lup berupa lensa cembung tebal (berfokus pendek). Sifat bayangan yang diharapkan dari benda kecil yang dilihat dengan lup adalah tegak dan diperbesar. Sebuah kaca pembesar memungkinkan kita untuk menempatkan objek tersebut lebih dekat ke mata kita sehingga objek tersebut tampak terlihat sudut lebih besar. 

Seberapa besar suatu objek terlihat dengan mata, dan seberapa jelas kita dapat melihat bagian-bagian kecil pada objek tersebut bergantung pada ukuran bayangan objek tersebut pada retina. Ukuran bayangan tersebut bergantung pada sudut pada mata yang berhadapan dengan objeknya. Agar mata tidak mudah lelah (berakomodasi minimum) saat menggunakan lup, letakkan benda tepat di titik fokus lup.

3. Mikroskop

Dengan memakai mikroskop kita dapat mengamati benda atau hewan renik, seperti bakteri dan virus yang tidak dapat dilihat mata secara langsung ataupun dengan memakai lup. Mikroskop menggunakan dua lensa okuler dan dua lensa objektif. Lensa okuler adalah lensa yang posisinya dengan mata pengamat. Lensa objektif adalah lensa yang posisinya dekat dengan objek/benda yang sedang diamati.

Benda yang diamati ditempatkan pada sebuah slide transparan (preparat) dan disinari dari bawah. Cahaya melalui lensa objektif dan membentuk bayangan nyata dan diperbesar. Bayangan itu diperbesar, sebab benda itu terletak di antara satu dan dua jarak fokus lensa objektif tersebut. Selanjutnya, bayangan nyata tersebut diperbesar lagi oleh lensa okuler untuk menghasilkan bayangan maya dan diperbesar. Susunan lensa seperti ini memungkinkan menghasilkan bayangan ratusan kali lebih besar dari objek aslinya. Untuk mengatur panjang mikroskop agar diperoleh bayangan dengan jelas digunakan makrometer dan mikrometer.

4. Teleskop

Teleskop adalah alat optik yang dapat membuat benda-benda yang berada pada tempat yang jauh menjadi terlihat dekat. Dengan menggunakan sebuah teleskop, dapat melihat kawah dan ciri-ciri lain di permukaan bulan secara jelas. Teleskop dirancang untuk mengumpulkan cahaya dari benda-benda yang jauh. Teleskop dapat berupa teleskop bias dan teleskop pantul.

a. Teleskop Bias. 

Teleskop bias sederhana merupakan kombinasi antara dua lensa cembung yang terletak pada bagian pipa. Lensa yang lebih besar adalah lensa objektif, sedangkan yang lebih kecil adalah lensa okuler (lensa mata). Lensa objektif membentuk sebuah bayangan dan kemudian bayangan tersebut akan diperbesar oleh lensa okuler.

Lensa objektif pada teleskop bias memiliki diameter yang lebih besar daripada diameter mata manusia. Hal ini berarti akan lebih banyak cahaya yang dipantulkan oleh objek yang dapat masuk ke dalam lensa yang kemudian akan masuk ke dalam mata. Dengan demikian, bayangan yang terbentuk oleh lensa objektif akan lebih jelas daripada bayangan yang terbentuk oleh mata. Karena bayangan yang terbentuk sangat jelas, maka objek yang terlihat juga menjadi lebih detail.

b. Teleskop Pantul

Lensa objektif yang terdapat pada teleskop pantul digantikan oleh cermin cekung. Bayangan dari sebuah objek yang letaknya jauh terbentuk di dalam tabung teleskop ketika cahaya dipantulkan dari cermin cekung. Cahaya yang dipantulkan objek yang jauh memasuki salah satu ujung tabung dan ditangkap oleh cermin lain pada ujung yang lain. Cahaya ini dipantulkan dari cermin cekung ke cermin datar yang ada di dalam tabung. Cermin datar kemudian memantulkan cahaya ke lensa okuler, yang berfungsi memperbesar gambar.

sumber: https://www.mikirbae.com/2016/01/alat-optik-dalam-kehidupan-sehari-hari.html

1. Indera Penglihat (Mata)

Panca indera pertama yang akan dibahas adalah indera penglihat atau mata. Mata ini berada di bagian wajah manusia yang letaknya di bawah dahi serta ada kanan dan kiri hidung. Mata ini sangat diperlukan oleh manusia dalam mengrim rangsangan untuk dikirim otak. Rangsangan itu berasal dari apa yang kita lihat.

1.1 Fungsi mata

Seperti yang kita ketahui bahwa fungsi utama adalah untuk melihat, tetapi jika dibahas lebih dalam, maka fungsi mata cukup banyak. Berikut fungsi mata, selain untuk melihat.

1.1.1 Memusatkan perhatian pada suatu objek

Ketika melihat objek yang dekat atau jauh, maka dibutuhkan penglihatan yang jelas supaya dapat mempresentasikan objek apa yang sedang dilihat. Bagi sebagian orang untuk melihat atau memusatkan perhatian pada objek membutuhkan kacamata. Hal ini dikarenakan mata orang tersenut tidak mampu memusatkan perhatiannya pada objek yang lebih jauh atau dekat.

1.1.2 Menyesuaikan cahaya yang masuk

Cahaya yang masuk ke mata harus disesuaikan karena cahaya yang masuk secara berlebihan dapat merusak mata. Selain itu, penyesuaian cahaya pada mata dapat digunakan untuk melihat waktu, apakah masih pagi, siang, sore, atau malam.

1.1.3 Dapat digunakan sebagai media komunikasi

Contact eye mungkin kamu pernah mendengar istilah itu. Contact eye bisa dikatakan sebagai sebuah komunikasi yang dilakukan melalui mata. Bagi sebagian orang akan mengetahui perilaku orang lain hanya dari kontak matanya saja. Salah satu perilaku yang dapat diliat dengan kontak mata adalah berbohong.

2.1 Struktur mata

Apakah kamu sudah tahu struktur-struktur yang ada di mata apa saja? Jika belum, artikel ini akan membahas struktur-struktur mata. Berkut penjelasan struktur-struktur mata yang perlu kamu ketahui.

a) Sklera

Sklera adalah bagian mata yang berfungsi untuk menutupi seluruh bola mata, kecuali bagian kornea. Sklera ini tersusun dari jaringan yang ikat dengan serat yang kuat serta berwarna putih sedikit buram. Sklera ini bisa dikatakan sebagai bagian mata yang tidak tembus terhadap cahaya.

b) Koroid

Koroid adalah lapisan mata yang berada di bagian tengah yang didalamnya terdapat pembuluh darah. Pembuluh darah berfungsi untuk memberikan nutrisi dan oksigen pada mata khususnya bagian mata retina. Koroid ini warnanya gelap karena berfungsi untuk melindungi bola mata dari berbagai macam gangguan, seperti cahaya yang berlebih.

c) Retina

Retina adalah bagian mata yang berupa lapisan dan sangat peka terhadap rangsangan cahaya. Seluruh bagian yang ada di retina mempunyai hubungan dengan sel-sel saraf yang serabutnya dapat menyusun urat-urat saraf optik yang bentuknya memanjang sampai ke bagian otak.

Di retina terdapat tulang yang dimana tulang tersebut berfungsi sebagai pelindung bola mata sekaligus sebagai tempat keberadaan mata. Tulang yang ada pada retina ini disebut dengan tulang orbita.

d) Lensa

Lensa adalah bagian mata yang terletak pada bagian belakang iris dan pupil. Bagian mata yang satu ini berfungsi untuk memusatkan cahaya dan objek pada retina. Lensa memiliki jaringan yang lentur dan transparan. Jika kamu pengguna kacamata, maka sudah dipastikan bahwa kondisi mata kamu rabun jauh atau rabun dekat.

e) Iris dan pupil

Iris adalah bagian mata atau selaput bola mata yang terletak pada bagian kornea. Sedangkan pupil adalah otot-otot mata yang dapat menngecil dan membesar atau tertutup dan terbuka ketika ada cahaya yang masuk.

Pada dasarnya fungsi iris dan pupil sama karena kedua bagian tersebut saling berkaitan satu sama lain. Fungsi iris dan pupil adalah menyesuaikan cahaya yang masuk ke dalam mata. Sementara itu, pupil berfungsi untuk

f) Makula

Makula adalah bagian mata yang tengahnya berfungsi sebagai penglihatan supaya lebih jelas. Selain itu, makula juga berfungsi sebagai penerima cahaya. Oleh karena itu, kondisi makula harus diperhatikan dengan baik supaya penglihatan dan pengatur cahaya yang masuk pada mata tidak terganggu. Makula itu send

g) Kornea

Kornea adalah bagian mata yang berbentuk jaringan seperti kubah transparan. Selain itu, kornea berfungsi sebagai pembentuk bagian mata paling luar dan sebagai pintu keluar masuknya cahaya yang datang dari luar.

sumber: https://www.gramedia.com/literasi/panca-indera-manusia/

Bagian-Bagian Indra Penglihatan Serangga

Indra penglihatan serangga disebut juga dengan “mata majemuk” karena serangga memiliki banyak sekali mata mata sebagai indra penglihatan. Setiap mata serangga disebut dengan “omatidium” (jamak: omatidia) yang berfungsi sebagai reseptor penglihatan yang terpisah.

Bagian-bagian omatidium antara lain:

1. Lensa, permukaan depan lensa merupakan satu faset mata majemuk
2. Kerucut kristalin, yang tembus cahaya
3. Sel-sel penglihatan, yang peka terhadap adanya cahaya
4. Sel-sel yang mengandung pigmen, yang memisahkan omatidia satu dengan omatidia yang laiinya

Setiap omatidium akan menyumbangkan informasi penglihatan dari satu daerah objek yang berbeda-beda. Semua informasi dari setiap omatidium kemudian akan digambungkan dalam bentuk bayangan mosaik, yang menyusun seluruh pandangan serangga.

Contohnya, mata lalat rumah terdiri atas 6.000 bentuk mata yang ditata dalam segi enam. Setiap omatidium menghadap ke arah yang berbeda-beda, ada yang menghadap ke depan, ke belakang, ke atas, ke bawah, dan ke setiap sisi sehingga lalat dapat melihat ke mana-mana.

Pada setiap omatidium, terdapat delapan neuron sel saraf reseptor (penerima cahaya), sehingga secara keseluruhan terdapat sekitar 48.000 sel pengindra di dalam mata lala. Dengan kemampuan semacam itu, mata lalat dapat memproses hingga seratus gambar per detik.

sumber:  https://materikimia.com/bagian-bagian-indra-penglihatan-serangga/

1. Sifat Cahaya

Sebagai salah satu bentuk gelombang elektromagnetik, cahaya memililiki sifat-sifat cahaya yang sebagian besar sama seperti sifat-sifat gelombang yaitu:

1. Cahaya merambat lurus
2. Cahaya dapat dipantulkan
3. Cahaya dapat dibiaskan
4. Cahaya dapat diuraikan
5. Cahaya dapat berinterferensi
6. Cahaya dapat terdifraksi
7. Cahaya dapat dipolarisasikan

Sifat cahaya dapat berinterferensi, dapat terdifraksi, dan dapat dipolarisasikan adalah tiga sifat cahaya sebagai gelombang.

2. Proses Pembentukan Bayangan pada Cermin Datar

Pembentukan bayangan pada cermin datar, berlaku:

• Jarak benda ke cermin = jarak bayangan ke cermin
• Tinggi benda = tinggi bayangan

Bayangan pada cermin datar bersifat tegak dan maya, dibelakang cermin.

3. Proses Pembentukan Bayangan pada Cermin Cekung dan Cermin Cembung

Proses pembentukan bayangan pada cermin cekung dan cermin cembung menggunakan sinar-sinar istimewa.

Sinar-sinar istimewa pada cermin cekung yaitu:

Proses pembentukan bayangan pada cermin cekung dan cermin cembung menggunakan sinar-sinar istimewa.

Sinar-sinar istimewa pada cermin cekung yaitu:

1. Sinar datang sejajar sumbu utama akan dipantulkan melalui titik fokus.
2. Sinar datang melalui titik fokus akan dipantulkan sejajar sumbu utama.
3. Sinar datang melalui titik pusat kelengkungan cermin akan dipantulkan melalui titik pusat kelelengkungan cermin pula.

Sifat bayangan yang terbentuk pada cermin cekung bergantung pada posisi benda.

• Apabila benda di ruang I, maka bayangan diruang IV bersifat maya, tegak, diperbesar.
• Apabila benda di ruang II, maka bayangan di ruang III bersifat nyata, terbalik, diperbesar.
• Apabila benda di ruang III, maka bayangan di ruang II bersifat nyata, terbalik, diperkecil.

Sinar-sinar istimewa pada cermin cembung yaitu:

1. Sinar datang sejajar sumbu utama dipantlkan seolah-olah dari titik fokus.
2. Sinar yang datang menuju titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama.
3. Sinar yang datang menuju titik kelengkungan cermin seolah-olah dipantulkan berasal dari titik pusat kelengkungan tersebut.

Bayangan yang terbentuk pada cermin cembung bersifat maya, tegak, dan diperkecil.

4. Proses Pembentukan Bayangan pada Lensa Cekung dan Lensa Cembung

Sama halnya dengan cermin cekung dan cermin cembung, proses pembentukan bayangan pada lensa cekung dan lensa cembung juga memerlukan sinar-sinar istimewa.

Sinar-sinar istimewa pada lensa cekung yaitu:

1. Sinar datang sejajar sumbu utama lensa seolah-olah dibiaskan berasal dari titik fokus aktif di depan lensa.
2. Sinar datang seolah-olah menuju titik fokus positif di depan lensa akan dibiaskan sejajar sumbu utama.
3. Sinar datang malalui pusat optik lensa akan diteruskan tanpa dibiaskan.

Sifat bayangan yang terbentuk pada lensa cekung, apabila benda terletak di depan lensa maka bayangan yang dihasilkan akan selalu bersifat maya, tegak, diperkecil, dan terletak didepan lensa.

Sinar-sinar istimewa pada lensa cembung yaitu:

1. Sinar datang sejajar sumbu utama lensa akan dibiaskan menuju titik fokus aktif di belakang lensa.
2. Sinar datang melalui titik fokus positif di depan lensa akan dibiaskan sejajar sumbu utama.
3. Sinar datang melalui pusat optik lensa akan diteruskan tanpa dibiaskan.

Sifat bayangan yang terbentuk pada lensa cembung bergantung pada posisi benda.

• Apabila benda berada di ruang I, maka bayangan bersifat maya (di depan lensa), tegak, diperbesar.
• Apabila benda berada di ruang II, maka bayangan bersifat nyata (di belakang lensa), terbalik, diperbesar.
• Apabila benda berada di ruang III, maka bayangan bersifat nyata, terbalik, diperkecil.

sumber: https://materikimia.com/rangkuman-sifat-cahaya-dan-proses-pembentukan-bayangan/