Mata dan Kacamata Alat Optik Fisika

Mata memiliki kemampuan pengamatan berdasarkan jangkauan jarak pandang mata. Jangkauan jarak pandang mata terbagi menjadi dua yaitu:

1. Punctum proximum (titik dekat = Pp) merupakan jarak terdekat yang masih dapat dilihat secara jelas oleh mata dengan berakomodasi maksimum.

2. Punctum remotum (titik jauh = Pr) merupakan jarak terjauh yang masih dapat dilihat secara jelas oleh mata dengan tak berakomodasi.

Daya akomodasi mata adalah kemampuan lensa mata dalam proses mengembang dan memipih (cembung atau pipih) pada saat perubahan pola pandang terhadap obyek benda. Kondisi daya akomodasi mempengaruhi keadaan mata yaitu mata normal (emmetrop) dan cacat mata (ammetrop).

A. Mata normal (emmetrop)

Mata normal (emmetrop) merupakan keadaan mata yang masih memiliki kemampuan akomodasi yang baik dan biasanya mampu menghasilkan titik dekat atau Pp yang besarnya 25 cm (sering dipakai simbol Sn untuk menunjukkan titik dekat mata normal Sn = 25 cm). Sedangkan titik jauh mata atau Pr untuk mata normal sebesar ~ (tak hingga). Bayangan lensa mata memiliki sifat nyata (sejati), terbalik, dan diperkecil serta jatuh tepat di retina.

Titik dekat sejauh 25 cm yaitu orang bermata normal secara umum mampu membaca tulisan atau benda pada jarak 25 cm dengan jelas dan fokus, serta bayangan jatuh tepat di retina mata. Sedangkan titik jauh di tak hingga yaitu orang bermata normal secara umum mampu melihat pemandangan alam yang jauh seperti pegunungan, bukit atau benda yang relatif jauh secara jelas dan fokus kira-kira ratusan meter atau ribuan meter.

B. Mata ammetrop (cacat mata)

Mata ammetrop (cacat mata) merupakan keadaan mata yang mengalami penurunan kemampuan akomodasinya, sehingga menyebabkan mata terjadi kelainan berupa titik dekat dan titik jauh berubah dari kondisi normal. Sedangkan kelainan atau cacat pada mata (Ammetrop) antara lain:

a. Miopi

Miopi atau myopi atau rabun jauh merupakan kelainan atau cacat pada mata yang disebabkan oleh lensa mata terlalu cembung, sehingga lensa mata tidak dapat memfokuskan bayangan benda atau obyek yang terletak agak jauh atau titik jauh mata berkurang atau titik jauh mata mendekati mata orang tersebut.

Bayangan benda jatuh di depan retina, titik dekat mata penderita lebih kecil dari 25 cm, dan titik jauh mata (PR) lebih kecil dari ~ (tak hingga). Titik jauh mata penderita mungkin berubah dari jauh (tak hingga atau ratusan meter) menjadi 2 meter saja (misalnya), artinya mata penderita miopi hanya mampu melihat benda secara jelas dan fokus terjauh 2 meter dari penderita tersebut, sehingga penderita miopi memerlukan kacamata.

Kacamata yang dipakai untuk melihat benda yang berada di tak hingga diatur supaya bayangan yang terbentuk kacamata berada di titik jauh mata penderita yaitu 2 meter. Bayangan kacamata yang berjarak 2 meter inilah yang dilihat oleh mata penderita sehingga bayangan mata dapat diterima tepat pada retina mata penderita.

Cacat mata miopi atau rabun jauh dapat ditolong dengan kacamata atau menggunakan lensa negatif atau lensa cekung.

Kekuatan lensa yang digunakan sebesar:

dengan f = fokus lensa (cm), Pr (Punctum remotum) = titik jauh mata penderita (cm), dan P = kekuatan lensa (dioptri).

b. Hipermetropi

Hipermetropi atau hypermetropi atau rabun dekat merupakan kelainan atau cacat pada mata yang disebabkan oleh lensa mata terlalu pipih, sehingga lensa mata tidak dapat memfokuskan bayangan benda atau obyek yang terletak agak dekat atau titik dekat mata bertambah atau titik dekat mata menjauhi mata orang tersebut. Bayangan benda jatuh di depan retina, titik dekat mata penderita lebih besar dari 25 cm, dan titik jauh mata (PR) lebih besar dari ~ (tak hingga).

Titik dekat mata penderita hipermetropi mengalami perubahan jarak dari normal (25 cm), artinya ketika penderita membaca tulisan buku atau benda tidak lagi berjarak 25 cm dari mata, mungkin tulisan terlihat dengan jelas dan fokus saat berjarak 30 cm, 35 cm, atau lebih jauh lagi. Sehingga penderita memerlukan kacamata agar bisa membaca buku atau benda pada jarak 25 cm dan bayangan kacamata dihasilkan pada jarak titik dekat mata penderita yaitu 30 cm, 35 , atau lainnya.

Bayangan kacamata yang dihasilkan menjadi benda bagi mata, sehingga bayangan mata akan tepat di retina mata.

Cacat mata hipermetropi atau rabun dekat dapat ditolong dengan kacamata atau menggunakan lensa positif atau lensa cembung. Kekuatan lensa yang digunakan sebesar:

dengan f = fokus lensa (cm), Pp (Punctum proksimum) = titik dekat mata penderita (cm), dan P = kekuatan lensa (dioptri).

c. Presbiopi

Presbiopi atau presbyopi atau rabun tua atau mata tua merupakan kelainan atau cacat pada mata yang disebabkan oleh berkurangnya kemampuan lensa mata untuk memipih dan mencembung, sehingga lensa mata tidak dapat memfokuskan bayangan benda atau obyek yang terletak di tempat yang jauh maupun yang dekat.

Bayangan benda jatuh di depan retina, titik dekat mata penderita lebih besar dari 25 cm, dan titik jauh mata (PR) lebih kecil dari ~ (tak hingga). Cacat mata presbiopi atau presbyopi atau rabun tua atau mata tua dapat ditolong dengan kacamata rangkap atau menggunakan lensa positif atau lensa cembung dan lensa negatif atau lensa cekung.

Pada sebuah kacamata terdapat 2 pasang lensa, untuk melihat benda yang jauh memakai bagian atas kacamata, sedangkan untuk melihat benda yang dekat memakai bagian bawah kacamata.

Soal dan Pembahasan Mata dan Kacamata

1. Seseorang hanya mampu melihat jauh secara jelas pada jarak sejauh 2 m di depan mata. Berapakah kekuatan lensa yang harus dipakai agar dapat melihat benda jauh dengan jelas?
Pembahasan:
Diketahui:
Pr = 2 m = 200 cm
S' = ~ (jauh tak terhingga = normal)
Ditanya: P = .....?
Jawab:

2. Seseorang penderita miopi memiliki titik jauh berjarak 40 cm. Agar penderita mampu melihat benda jauh dengan normal, maka orang tersebut harus memakai kacamata dengan ukuran kekuatan ... dioptri.
Pembahasan:
Diketahui:
Pr = 40 cm
S' = ~ (jauh tak terhingga = normal)
Ditanya: P = .....?
Jawab:

3. Titik jauh mata penderita miopi sejauh 1 m di depan mata. Untuk dapat melihat benda di tak terhingga dengan jelas diperlukan lensa kacamata, tentukan jarak fokus dan kekuatan lensa?
Pembahasan:
Diketahui:
Pr = 1 m = 100 cm
S' = ~ (jauh tak hingga = normal)
Ditanya: f = .... dan P = .....?
Jawab:

4. Seseorang penderita miopi tidak mampu melihat benda dengan jelas jika benda terletak lebih 50 cm dari matanya. Kacamata yang diperlukan untuk melihat benda jauh secara normal harus berkekuatan sebesar .... dioptri.
Pembahasan:
Diketahui:
Pr = 50 cm
S' = ~ (jauh tak hingga = normal)
Ditanya: P = .....?
Jawab:

5. Jarak terjauh benda yang mampu dilihat oleh seseorang adalah berjarak 200 cm, sedangkan jarak dekat mata kondisi normal. Berapa kekuatan lensa yang dipakai agar dapat melihat jauh dengan normal?
Pembahasan:
Diketahui:
Pr = 200 cm
S' = ~ (jauh tak hingga = normal)
Ditanya: P = .....?
Jawab:

6. Titik dekat mata seseorang adalah 40 cm. Agar dapat melihat benda dengan normal, berapa kekuatan lensa yang harus digunakan?

Pembahasan:

Diketahui:

S' = Pp = 40 cm

S  = 25 cm (titik dekat mata normal)

Ditanya: P = .....?

Jawab:

7. Titik dekat seseorang sebesar 20 cm, berapa kekuatan lensa yang harus dipakai agar dapat melihat benda dekat dengan jarak normal?

Pembahasan:

Diketahui:

S' = Pp = 20 cm

S  = 25 cm (titik dekat mata normal)

Ditanya: P = .....?

Jawab:

8. Seseorang penderita rabun dekat memiliki titik dekat 75 cm, tentukan kekuatan lensa kacamata yang dipakai agar mampu membaca pada jarak baca normal?

Pembahasan:

Diketahui:

S' = Pp = 75 cm

S  = 25 cm (titik dekat mata normal)

Ditanya: P = .....?

Jawab:

9. Seseorang penderita presbiopi mempunyai titik dekat 40 cm ingin melihat benda sejauh 25 cm dengan kacamata dan berakomodasi maksimum. Tentukan kuat lensa kacamata yang dipakai adalah ...

Pembahasan:

Diketahui:

S' = Pp = 40 cm

S  = 25 cm (titik dekat mata normal)

Ditanya: P = .....?

Jawab:

10. Orang yang mempunyai titik dekat dan titik jauh mata masing-masing 40 cm dan tak berhingga. Jika dia berkeinginan membaca pada jarak baca yang normal, maka kacamata yang dipakai harus mempunyai kekuatan .... dioptri.

Pembahasan:

Diketahui:

S' = Pp = 40 cm

S  = 25 cm (titik dekat mata normal)

Ditanya: P = .....?

Jawab:

11. Anto tidak jelas melihat benda yang terletak lebih jauh dari 50 cm, sehingga kacamata yang digunakan harus memiliki kekuatan ... dioptri.

Pembahasan:
Diketahui:
Pr = 50 cm
S' = ~ (jauh tak hingga = normal)
Ditanya: P = .....?
Jawab:

12. Titik dekat mata penderita hipermetropi adalah terletak pada jarak 90 cm di depan mata. Agar dia dapat melihat dengan jelas, suatu benda yang diletakkan 30 cm di depan mata, maka ukuran kekuatan lensa kacamata yang dipakai adalah ... dioptri.
Pembahasan:
Diketahui:
S' = Pp = 90 cm
S  = 30 cm (titik dekat mata)
Ditanya: P = .....?
Jawab:

Semoga bermanfaat,  jika ada kesalahan materi dan perhitungan di atas, mohon koreksinya dan tipe soal yang baru, mohon juga ditulis di kolom komentar, untuk materi-materi lain klik sitemap di bagian atas, terima kasih.