CACAT MATA

Mata normal (Emetropi) adalah mata yang dalam keadaan istirahat tidak berakomodasi bayangan jatuh tepat pada retina dan memiliki titik dekat 25 cm, serta titik jauh tak terhingga (~).Mata dinyatakan cacat biasanya karena berkurangnya daya akomodasi mata atau kelainan bentuk mata. Seseorang yang mengalami kelainan atau ketidak normalan pada daya akomodasi matanya misalkan tidak bisa melihat jauh, tidak bisa melihat dekat atau tidak mampu membedakan garis lurus maka orang tersebut dikatakan mengalami cacat mata atau ametropi. Cacat mata semacam ini dapat ditolong dengan menggunakan kaca mata, lensa kontak ataupun dengan jalan operasi.

1.  Rabun Jauh (Miopi)

Seseorang yang menderita rabun jauh atau dikatakan berpenglihatan dekat (terang dekat) biasanya memiliki titik jauh yang terbatas sedangkan titik dekatnya tidak berubah. Hal ini terjadi karena lensa mata kurang mampu memipih sebagaimana mestimya sehingga sinar-sinar sejajar yang berasal dari benda jauh akan berpotongan di depan retina.

Agar dapat melihat normal orang yang mengalami cacat mata ini dapat ditolong dengan menggunakan kaca mata berlensa negatif (divergen) dengan kekuatan lensa sebesar

=

= , dimana f ( satuan cm.)

atau , f ( satuan meter.)

P : kekuatan lensa (Dioptri)

S = ~ ,

PR : titik jauh mata (cm) ,

S’ = -PR

Contoh:

Seseorang memiliki titik jauh 200 cm. Berapakah kekuatan lensa kaca mata orang tersebut agar ia dapat melihat dengan normal.

Penyelesaian :

Diketahui: PR= (titik jauh) = 200 cm, S = ~ , S’ = - PR = -200

Ditanya : P = ….dioptri

Jawab

=

=

=

=

f = -200 cm

= - 0,5 dioptri

2. Rabun Dekat (Hipermetropi)

Seseorang yang menderita rabun dekat atau dikatakan berpenglihatan jauh (terang jauh) biasanya memiliki titik dekat lebih dari 25 cm, sedangkan titik jauhnya tidak berubah tetap pada jarak yang tak terhingga. Hal ini terjadi karena lensa mata kurang mampu mencembung sebagaimana mestinya sehingga berkas cahaya yang datang dari jarak dekat akan berpotongan di belakang retina.

Agar dapat melihat normal kembali maka penderita cacat mata ini dapat ditolong dengan menggunakan kaca mata berlensa positif (konvergen) dengan kekuatan lensa sebesar

, f dalam cm

atau ; dimana f dalam satuan m.

Untuk menentukan nilai f dapat dihitung dengan rumus lensa

=

=

dengan

P    : kekuatan lensa (dioptri)

s     : jarak titik dekat mata rata-rata orang normal (25cm) atau jarak benda yang diinginkan

PP  : jarak titik dekat mata orang yang cacat (cm)

S’   = -PP

Contoh:

Seseorang penderita rabun dekat (hipermetropi) mempunyai titik dekat 50 cm. Berapa kuat lensa kaca mata yang harus digunakan agar:

a. ia dapat membaca pada jarak normal.

b. Ia dapat melihat dengan jelas benda yang berjarak 30 cm di depan mata.

Penyelesaian :

Diketahui : PP = 50 cm.

Ditanya : P = .... dioptri (kuat lensa)

Jawab:
a. S = 25 cm ( jarak benda normal)

=

= = =

=

f = 50 cm.

jadi P = = 2 dioptri

b. S = 30 cm

=

= = =

=

f = 75 cm

jadi P = = 4/3 dioptri

3. Mata Tua (Presbiopi)

Seiring bertambahnya umur kemampuan mata seseorang untuk mencembung dan memipihkan lensa mata semakin berkurang. Oleh karena itu, letak titik dekat maupun titik jauh mata akan bergeser pula. Titik dekat presbiopi lebih besar dari 25 cm dan titik jauh presbiopi berada pada jarak tertentu, sehingga orang tersebut tidak bisa melihat dengan jelas baik pada jarak dekat atupun pada jarak yang jauh.

Penderita cacat mata ini dapat ditolong dengan menggunakan kacamata berlensa rangkap atau kacamata bifokal ( kacamata dua fokus).

4. Astigmatisme (Silindris)

Orang yang menderita cacat mata silindris tidak mampu melihat garis garis yang vertikal atau horisontal secara bersama-sama. Hal ini disebabkan karena lensa mata tidak berbentuk sferik (irisan bola) melainkan agak melengkung di bagian tertentu. Cacat mata astigmatisme juga memfokuskan sinar sinar pada bidang vertikal lebih pandak daripada sinar-sinar pada bidang horisontal.

Penderita cacat mata ini dapat ditolong dengan bantuan kacamata silindris sehingga dapat membentuk bayangan yang jelas pada bagian retinanya.

ABERASI OPTIK

    Aberasi Cermin

Aberasi monokromatik  sering juga disebut aberasi tingkat ketiga adalah aberasi yang terjadi walaupun sistem optik mempunyai lensa dengan bidang speris yang telah sempurna dan tidak terjadi dispersi cahaya. Muka gelombang sinar yang datar, setelah melewati kanta akan berinterferensi dengan muka gelombang sinar di sekitarnya dan menjadi muka gelombang aberasi yang berbentuk speris.

    Aberasi Lensa

Aberasi disebut juga kesesatan atau kecacatan lensa. Aberasi adalah kelainan bentuk bayangan yang dihasilkan oleh lensa atau cermin. Suatu kesalahan dalam system optis sehingga bayangan yang terjadi tidak sama dengan bendanya. Pada lensa atau cermin, kadang-kadang terbentuk bayangan yang tidak dikehendaki. Misalnya timbulnya jumbai-jumbai berwarna di sekitar bayangan. Hal ini terjadi jika semua sinar dari sebuah objek titik tidak difokuskan pada sebuah titik bayangan tunggal,sehingga muncul bayangan yang tidak hanya satu atau munculnya bayangan buram yang dihasilkan inilah yang disebut aberasi.

Aberasi optik adalah degradasi kinerja suatu sistem optik dari standar pendekatan paraksialoptika geometris. Degradasi yang terjadi dapat disebabkan sifat-sifat optik dari cahaya maupun dari sifat-sifat optik sistem kanta sebagai medium terakhir yang dilalui sinar sebelum mencapai mata pengamatnya.

a.    Aberasi Khromatik

Aberasi kromatik adalah : pembiasan cahaya yang berbeda panjang gelombang pada titik fokus yang berbeda.

Cahaya tersebut terurai menjadi beberapa panjang gelombang (atau warna) dengan lintasan yang bergantung pada panjang gelombang tersebut. Aberasi kromatik dapat dikurangi dengan menggunakan lensa tambahan, seperti lensa akromatis yang diletakkan di depan lensa atau dengan lensa gabungan aplanatis yang terdiri dari dua lensa yang jenis kacanya berlainan

b.    Aberasi Sferis

Adalah gejala kesalahan terbentuknya bayangan yang diakibatkan pengaruh kelengkungan lensa atau cermin. Aberasi semacam ini akan menghasilkan bayangan yang tidak memenuhi hukum-hukum pemantulan atau pembiasan.

Pembentukan bayangan pada lensa tipis sejauh ini adalah pembentukan bayangan oleh sinar-sinar paraksial atau sinar-sinar yang dekat dengan sumbu utama lensa sehingga bayangan yang terbentuk terkesan sangat jelas dan tajam. Pada kenyataannya, bayangan yang dibentuk oleh lensa tidak selalu tajam, bahkan bisa saja terlihat kabur (buram). Cacat bayangan seperti ini disebabkan oleh berkas sinar yang jauh dari sumbu utama tidak dibiaskan sebagaimana yang diharapkan. Berkas sinar sejajar yang jauh dari sumbu utama dibiaskan lensa tidak tepat di fokus utama, tetapi cenderung untuk mendekati pusat optic. 

Semakin jauh dari sumbu utama, berkas sinar sejajar ini akan semakin mendekati pusat optik lensa. Cacat inilah yang disebut aberasi sferis. Aberasi ini dapat dihilangkan dengan mempergunakan diafragma yang diletakkan di depan lensa atau dengan lensa gabungan aplanatis yang terdiri dari dua lensa yang jenis kacanya berlainan

---

PRINSIP KERJA FIBER OPTIK

PRINSIP KERJA FIBER OPTIK ADALAH

Fiber optik adalah sebuah kaca murni yang panjang dan tipis serta berdiameter sebesar rambut manusia. Dan dalam pengunaannya beberapa fiber optik dijadikan satu dalam sebuah tempat yang dinamakan kabel optik dan digunakan untuk mengantarkan data digital yang berupa sinar dalam jarak yang sangat jauh.

Kira-kira lebih dari 20 tahun yang lalu, kabel serat optik (Fiber Optic) telah mengambil alih dan mengubah wajah teknologi industri telepon jarak jauh maupun industri automasi dengan pengontrolan jarak jauh. Serat optik juga memberikan peranan besar membuat Internet dapat digunakan di seluruh dunia. Ketika serat optik menggantikan tembaga (copper) sebagai long distance calls maupun internet traffic yang secara tidak langsung berdampak pada penurunan biaya produksi.

Untuk memahami bagaimana sebuah kabel serat optik bekerja, sebagai contoh coba bayangkan sebuah sedotan plastik atau pipa plastik panjang fleksible berukuran besar. Bayangkan pipa tersebut mempunyai panjang seratus meter dan anda melihat kedalam dari salah satu sisi pipa. Seratus meter di sebelah sana seorang teman menghidupkan lampu senter dan diarahkan kedalam pipa. dikarenakan bagian dalam pipa terbuat dari bahan kaca sempurna, maka cahaya senter akan di refleksikan pada sisi yang lain meskipun bentuk pipa bengkok atau terpilin masih dapat terlihatpantulan cahaya tersebut pada sisi ujungnya. Jika misalnya seorang teman anda menyalakan cahaya senter hidup dan mati seperti kode morse, maka anda dan teman anda dapat berkomunikasi melalui pipa tersebut. Seperti itulah prinsip dasar dari serat optik atau yang biasa dikenal dengan nama fiber optic cable.

Core adalah kaca tipis yang merupakan bagian inti dari fiber optik yang dimana pengiriman sinar dilakukan.

Cladding adalah materi yang mengelilingi inti yang berfungsi memantulkan sinar kembali ke dalam inti(core).

Buffer Coating adalah plastic pelapis yang melindungi fiber dari kerusakan..

Jenis-jenis fiber optik:

1. Single-mode fibers
Mempunyai inti yang kecil (berdiameter 0.00035 inch atau 9 micron) dan berfungsi mengirimkan sinar laser inframerah (panjang gelombang 1300-1550 nanometer).

2. Multi-mode fibers
Mempunyai inti yang lebih besar(berdiameter 0.0025 inch atau 62.5 micron) dan berfungsi mengirimkan sinar laser inframerah (panjang gelombang 850-1300 nanometer)

Cara Kerja Fiber Optik

Sebuah kabel fiber optik terbuat dari serat kaca murni, sehingga meskipun kabel mempunyai panjang sampai beratus2 meter, cahaya masih dapat dipancarkan dari ujung ke ujung lainnya. Helai serat kaca tersebut didesain sangat halus,ketebalannya kira-kira sama dengan tebal rambut manusia. Helai serat kaca dilapisi oleh 2 lapisan plastik (2 layers plastic coating) dengan melapisi serat kaca dengan plastik, akan didapatkan equivalen sebuah cermin disekitar serat kaca.

Cermin ini menghasilkan total internal reflection (refleksi total pada bagian dalam serat kaca),  sama seperti jika kita berada pada ruangan gelap dengan sebuah jendela kaca, kemudian anda mengarahkan cahaya senter 90 derajat tegak lurus dengan kaca , maka cahaya senter akan tembus ke luar ruangan. Akan tetapi jika cahaya senter tersebut diarahkan (ke jendela berkaca) dengan sudut yang rendah (hampir paralel dengan cahaya aslinya), maka kaca tersebut akan berfungsi menjadi cermin yg akan memantulkan cahaya senter ke dalam ruangan. demikian pada serat optik, cahaya berjalan melalui serat kaca pada sudut yang rendah.

Untuk mengirimkan percakapan2 telepon melalui serat optik, suara analog di rubah menjadi sinyal digital. Sebuah laser transmitter pada salah satu ujung kabel on/off untuk mengirimkan setiap bit sinyal. System fiber optik Modern dengan single laser bisa mentransmitkan jutaan bit/second. Atau bisa dikatakan laser transmitter on dan off jutaan kali /second. System terbaru laser transmitter dapat mentransmitkan warna2 yang berbeda untuk mengirimkan beragam sinyal digital dalam fiber optik yang sama.

 

Kabel fiber optik modern dapat membawa sinyal digital dengan jarak kurang lebih 60 mil (sekitar 100 Km). Pada jalur distribusi jarak jauh biasanya terdapat peralatan tambahan (equipment hut) setiap 40-60 mil,yang berfungsi pick-up equipment yang akan menampung, menguatkan sinyal, dan kemudian me- retransmit-kan sinyal ke equipment selanjutnya.

Keuntungan Fiber Optik
Murah : jika dibandingkan dengan kabel tembaga dalam panjang yang sama.
Lebih tipis: mempunyai diameter yang lebih kecil daripada kabel tembaga.
Kapasitas lebih besar.
Sinyal degradasi lebih kecil.
Tidak mudah terbakar : tidak mengalirkan listrik.
Fleksibel.
Sinyal digital.

Bagaimana Fiber Optik Dibuat
Proses ini disebut modified chemical vapor deposition (MCVD). Silikon dan germanium bereaksi dengan oksigen membentuk SiO2 dan GeO2. SiO2 dan GeO2 menyatu dan membentuk kaca. Proses ini dilakukan secara otomatis dan membutuhkan waktu beberapa jam.

Setelah proses pertama selesai preform dimasukkan kedalam fiber drawing tower. Kemudian dipanaskan 1900-2200 derajat celcius sampai meleleh. Lelehan tersebut jatuh melewati laser mikrometer sehingga preform membentuk benang. Dilakukan proses coating dan UV Curing.

Uji Akhir Fiber Optik;

Tensile strength: harus mampu menahan 100.000 lb/inch2 atau lebih.
Refractive index profile : menghitung layar untuk pemantulan optik.
Fiber geometry : diameter Core, dimensi cladding, diameter cloating adalah seragam.
Attenuation : menghitung kekuatan sinyal dari berbagai panjang gelombang dan jarak.
Information carrying capacity : bandwith
Chromatic dispersion : penyebaran berbagai panjang gelombang sinar melalui core.
Operating temperature

sumber: 2011.Mengenal kabel Fiber Optik dan prinsip kerjanya.

(online) http://garutkomputer.wordpress.com

TEROPONG

Teropong merupakan alat optik ntuk melihat benda-benda jauh. Teropong berfungsi “mendekatkan” benda ke mata kita. Ada dua jenis teropong, yaitu teropong bias dan teropong pantul. Teropong bias menggunakan lensa, teropong pantul menggunakan cermin.

Ada beberapa contoh teropong pantul, yaitu teropong Cassegrain, teropong Newtonian, teropong Gregorian. Adapun teropong bias yang akan kita pelajari meliputi teropong bintang, teropong bumi, dan periskop.

Gambar 12. Teropong Newtonian merupakan salahatu teropong pantul

 1.      Teropong Bintang

Teropong bintang dignakan untuk mengamati benda-benda langit, seperti bintang, planet, dan asteroid. Teropong bintang menggunakan dua lensa cembung, sat sebagai lensa objektif, dan yang lain sebagai lensa okuler. Jarak fokus lensa objektif lebih pajang daripada jarak fokus lensa okulernya (f_ob>f_ok). Kedua tititk fokus tersebt beimpit.

Gambar 5. Boscha, salah satu contoh teropong bintang di Indonesia

Prinsip kerja teropong bintang sama dengan prinsip kerja mikroskop pada saat mata tak berakomodasi. Bayangan benda langit yang sangat jauh (S_ob=∞) akan berada di titik fokus lensa objektif, (S’_ob=f_ob). Bayangan dari lensa objektif menjadi benda bagi lensa okuler.

Gambar 13. teropong bintang yang merupakan teropong bias

Titik fokus lensa okuler berimpit dengan titik fokus lensa objektif, bararti bayangan dari lensa objektif tadi berada di titik fokus lensa okuler. Oleh lensa okuler, bayangan dari lensa objektif akan dibiaskan lagi hingga terbentuk bayangan akhir di tak berhingga. Dengan demikian, mata dapat mengamatinya tanpa berakomodasi.

Gambar 14. Pembentukan bayangan pada teropong bintang

Perbesaran bayangan pada teropong bintang untuk mata tak berakomodasi dapat ditentukan dengan rumus:
Panjang teropong bintang (d) adalah jarak antara lensa objektif dan okulernya,

2. Teropong  Bumi

Teropong bumi digunakan untuk melihat benda-benda di permukaan bumi. Teropong bumi terdiri atas tiga lensa cembung yang masing-masing berperan sebagai lensa objektif, lensa pembalik, lensa okuler. Lensa pembalik berfungsi membalik bayangan dari lensa objektif agar teramati seperti keadaan aslinya oleh lensa okuler (tidak terbalik).

Gambar 14. Teropong bumi

Selain keberadaan lensa pembalik, prinsip kerja teropong bumi sama dengan prinsip kerja teropong bintang. Perbesaran bayangan pada teropong bumi juga dapat ditentukan dengan rumus:

Baca selengkapnya…
3.      Periskop

Gambar 16. Seorang prajurit mengintai dari dalam kapal selam menggunakan periskop

Periskop merupakan alat optik yang biasanya digunakan dalam kapal selam. Periskop digunakan untuk mengamati benda-benda di permkaan air. Perskop terdiri atas dua lensa cembung dan dua prisma siku-siku.

Gambar 17. Pembentukan bayangan pada periskop