Mata dan Kacamata
1. Mata
Mata
merupakan alat optik alamiah, ciptaan Tuhan yang sangat berharga. Diagram
sederhana mata manusia adalah seperti yang diperlihatkan pada Gambar 1(a).
Bagian depan mata yang memiliki lengkung lebih tajam dan dilapisi selaput
cahaya disebut kornea. Tepat di belakang kornea terdapat cairan (aquaeous humor).
Cairan ini berfungsi untuk membiaskan cahaya yang masuk ke mata. Intensitas
cahaya yang masuk ke mata diatur oleh pupil, yakni celah lingkaran yang
dibentuk oleh iris. Iris sendiri merupakan selaput yang selain berfungsi
membentuk pupil, juga berfungsi sebagai pemberi warna pada mata (hitam, biru,
atau coklat). Setelah melewati pupil, cahaya masuk ke lensa mata. Lensa mata
ini berfungsi untuk membentuk bayangan nyata sedemikian sehingga jatuh tepat di
retina. Bayangan yang ditangkap retina bersifat nyata dan terbalik
Gambar 1. (a) Diagram sederhana mata manusia. (b) Lensa mata membentuk bayangan nyata dan terbalik di retina.
Bayangan ini kemudian disampaikan ke otak melalui syaraf optik dan
diatur sehingga manusia mendapatkan kesan melihat benda dalam kondisi tegak.
Proses pembentukan bayangan pada mata diilustrasikan pada Gambar 1(b).
Gambar 2. Pada mata miopi, bayangan benda jauh jatuh di depan retina.
(1-1)
Mata memiliki daya akomodasi, yakni kemampuan
untuk mengubahubah jarak fokus lensa mata sehingga bayangan benda yang dilihat
selalu jatuh tepat di retina. Jarak fokus lensa mata diubah dengan cara
mengatur ketebalannya (menipis atau menebal) yang dilakukan oleh otot siliar.
Daya akomodasi ini memungkinkan mata dapat melihat dengan jelas setiap benda
yang dilihatnya, meskipun jaraknya berbeda-beda di depan mata.
Akan tetapi, meskipun memiliki daya akomodasi,
mata memiliki keterbatasan jangkauan pandang. Mata tidak dapat melihat benda
yang terlalu dekat atau terlalu jauh. Sebagai contoh, mampukah Anda melihat
partikel debu yang masuk/menempel pada kornea mata Anda? Atau sebaliknya,
mampukah Anda melihat dengan jelas benda yang sangat jauh sekali? Tentu tidak,
bukan? Jarak titik terdekat dari mata yang masih dapat dilihat dengan jelas
disebut titik dekat, sedangkan jarak titik terjauh dari mata yang masih dapat
dilihat dengan jelas disebut titik jauh. Ketika mata melihat pada titik
dekatnya, mata dalam keadaan berakomodasi maksimum dan ketika mata melihat pada
titik jauhnya, mata dalam keadaan tanpa akomodasi.
Berdasarkan jangkauan pandang ini, mata
dibedakan menjadi mata normal (emetropi) dan mata cacat. Mata normal memiliki
jangkauan pandang dari 25 cm sampai takhingga. Dengan kata lain, titik dekat
mata normal adalah 25 cm, sedangkan titik jauhnya takhingga (jauh sekali). Mata
yang jangkauan pandangnya tidak sama dengan jangkauan pandang mata normal
disebut mata cacat, yang terdiri dari miopi, hipermetropi, dan presbiopi.
Miopi atau rabun jauh adalah mata yang hanya
dapat melihat dengan jelas benda-benda dekat. Mata miopi memiliki titik dekat
lebih dekat dari 25 cm dan titik jauh terbatas pada jarak tertentu. Miopi
biasanya disebabkan oleh bola mata yang terlalu lonjong, bahkan kadang-kadang
lengkungan korneanya terlalu besar. Pada mata miopi, bayangan benda jauh jatuh
di depan retina, seperti diilustrasikan pada Gambar 2. Akibatnya, bayangan
benda jauh akan tampak kabur.
Hipermetropi atau rabun dekat adalah mata yang tidak dapat melihat
benda-benda dekat dengan jelas. Mata hipermetropi memiliki titik dekat lebih
jauh dari 25 cm dan titik jauhnya takhingga. Meskipun dapat melihat dengan
jelas benda-benda jauh, titik dekat yang lebih besar dari 25 cm membuat mata
hipermetropi mengalami kesulitan untuk membaca pada jarak baca normal. Cacat
mata ini disebabkan oleh bola mata yang terlalu memipih atau lengkungan
korneanya kurang. Ketika mata hipermetropi digunakan untuk melihat benda-benda
dekat, bayangan benda-benda ini akan jatuh di belakang retina, seperti
diilustrasikan pada Gambar 3. Akibatnya, bayangan benda dekat menjadi terlihat
kabur.
Gambar 3. Pada mata hipermetropi, bayangan benda dekat jatuh di belakang retina..
Presbiopi memiliki titik dekat lebih jauh dari 25 cm dan titik
jauh terbatas. Dengan demikian, penderita presbiopi tidak dapat melihat dengan
jelas benda-benda jauh dan juga tidak dapat membaca dengan jelas pada jarak
baca normal. Umumnya, presbiopi terjadi karena faktor usia (tua) sehingga otot
siliarnya tidak mampu membuat lensa mata berakomodasi normal seperti ketika ia
masih muda. Selain ketiga jenis cacat mata tersebut, ada lagi yang disebut
astigmatisma. Pada penderita astigmatisma, benda titik akan terlihat sebagai
sebuah garis dan kabur, seperti diilustrasikan pada Gambar 4. Hal ini terjadi
karena lensa matanya tidak berbentuk bola, melainkan berbentuk silinder.
Gambar 4.Pada mata astigmatisma, benda titik akan terlihat sebagai sebuah garis dan kabur.
2. 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 5. 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 :
(1-1)
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 :
P = 1 / f (1-2)
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 (1–1), diperoleh :
Persamaan (1–3) 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).
Jika Persamaan (1–3) dimasukkan ke dalam
Persamaan (1–2), 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?
Kunci 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 (1–1) dan (1–2), 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).
