Berikut ini akan dibahas tentang alat-alat optik, alat optik, alat optik mata, optik mata, kacamata, alat optik kacamata, rumus jarak fokus lensa, rumus daya lensa, lensa cekung, kacamata lensa cekung, sifat cermin cekung, sifat bayangan cermin cekung, miopi, lensa cembung, sinar istimewa lensa cembung, sifat lensa cembung, kacamata lensa cembung, hipermetropi, astigmatisma, lensa kontak, contact lenses.
Alat Optik Kacamata
Kacamata merupakan salah satu alat yang dapat digunakan untuk mengatasi cacat mata. Kacamata terdiri dari lensa cekung atau lensa cembung, dan frame atau kerangka tempat lensa berada, seperti yang dapat Anda lihat pada gambar berikut ini.
Fungsi dari kacamata adalah mengatur supaya bayangan benda yang tidak dapat dilihat dengan jelas oleh mata menjadi jatuh di titik dekat atau di titik jauh mata, bergantung pada jenis cacat matanya.
Di SMP, Anda telah mempelajari bahwa jika sebuah benda berada di depan sebuah lensa, bayangan akan dibentuk oleh lensa tersebut. Jauh dekatnya bayangan terhadap lensa, bergantung pada letak benda dan jarak fokus lensa. Hubungan tersebut secara matematis dapat ditulis sebagai berikut.
dengan:S = jarak benda ke lensa (m),
S’ = jarak bayangan ke lensa (m), dan
f = jarak fokus lensa (m).
Selain itu, Anda juga pernah mempelajari kekuatan atau daya lensa. Kekuatan atau daya lensa adalah kemampuan lensa untuk memfokuskan sinar yang datang sejajar dengan lensa. Hubungan antara daya lensa dan kekuatan lensa memenuhi persamaan:
dengan:P = kekuatan atau daya lensa (dioptri), dan
f = jarak fokus lensa (m).
a. Kacamata Berlensa Cekung untuk Miopi
Seperti telah dibahas sebelumnya, mata miopi tidak dapat melihat dengan jelas benda-benda yang jauh atau titik jauhnya terbatas pada jarak tertentu.
Lensa kacamata yang digunakan penderita miopi harus membentuk bayangan benda-benda jauh (S ) tepat di titik jauh mata atau S’ = –PR, dengan PR singkatan dari punctum remotum, yang artinya titik jauh.
Tanda negatif pada S’ diberikan karena bayangan yang dibentuk lensa kacamata berada di depan lensa tersebut atau bersifat maya. Jika nilai S dan S’ tersebut Anda masukkan ke dalam Persamaan (6–1), diperoleh,
sehingga diperoleh jarak fokus lensa kacamata untuk mata miopi memenuhi persamaan:
Persamaan (6–3) menunjukkan bahwa jarak fokus lensa kacamata adalah negatif dari titik jauh mata miopi. Tanda negatif menunjukkan bahwa keterbatasan pandang mata miopi perlu diatasi oleh kacamata berlensa negatif (cekung atau divergen).
 |
| Bayangan benda jauh yang dibentuk lensa untuk miopi harus jatuh di titik jauh mata |
Jika Persamaan (6–3) dimasukkan ke dalam Persamaan (6–2), diperoleh:
dengan PR dinyatakan dalam satuan m (meter) dan P dalam dioptri.
Contoh Soal 1:
Seseorang hanya mampu melihat benda dengan jelas paling jauh pada jarak 2 m dari matanya. Berapakah kekuatan lensa kacamata yang diperlukannya?
Jawaban:
Diketahui: titik jauh PR = 2 m. maka sesuai dengan Persamaan (6–4), kekuatan lensa kacamatanya adalah:
b. Kacamata Berlensa Cembung untuk Hipermetropi
Karena hipermetropi tidak dapat melihat benda-benda dekat dengan jelas, lensa kacamata yang digunakannya haruslah lensa yang dapat membentuk bayangan benda-benda dekat tepat di titik dekat matanya. Benda-benda dekat yang dimaksud yang memiliki jarak 25 cm di depan mata.
Oleh karena itu, lensa kacamata harus membentuk bayangan benda pada jarak S = 25 cm tepat di titik dekat (PP, punctum proximum) atau S’ = –PP. Kembali tanda negatif diberikan pada S’ karena bayangannya bersifat maya atau di depan lensa.
Jika nilai S dan S’ ini dimasukkan ke dalam Persamaan (6–1) dan (6–2), diperoleh:
dengan PP dinyatakan dalam satuan meter (m) dan P dalam dioptri.
Karena PP > 0,25 m, kekuatan lensa P akan selalu positif. Hal ini menunjukkan bahwa seseorang yang bermata hipermetropi perlu ditolong oleh kacamata berlensa positif (cembung atau konvergen).
Contoh Soal 2:
Seseorang menggunakan kacamata berkekuatan +2 dioptri agar dapat membaca seperti orang bermata normal. Berapa jauhkah letak benda terdekat ke matanya yang masih dapat dilihatnya dengan jelas?
Jawaban:
Letak benda terdekat ke mata yang masih dapat dilihat dengan jelas oleh mata tidak lain adalah titik dekat atau punctum proximum (PP). Ambil jarak baca orang bermata normal 25 cm.
Oleh karena orang tersebut menggunakan lensa positif atau lensa cembung maka sesuai dengan Persamaan (6–5), diperoleh:
c. Kacamata untuk Presbiopi dan Astigmatisma
Penderita presbiopi merupakan gabungan dari miopi dan hipermetropi. Oleh karena itu, kaca mata yang digunakannya haruslah berlensa rangkap atau bifokal,
yakni lensa cekung pada bagian atas untuk melihat benda jauh dan lensa cembung pada bagian bawah untuk melihat benda-benda dekat. Sementara itu, astigmatisma dapat diatasi dengan menggunakan lensa silindris.
d. Lensa Kontak
 |
| Lensa kontak pengganti kacamata |
Lensa kontak atau contact lens juga dapat digunakan untuk mengatasi cacat mata. Pada dasarnya lensa kontak adalah kacamata juga, hanya tidak menggunakan rangka, melainkan ditempelkan langsung ke kornea mata.
