5 Jenis Kacamata Dan Fungsinya, Rumus Kekuatan Lensa + Pola Soal Dan Pembahasan

Mata merupakan alat optik alamiah, ciptaan Tuhan yang sangat berharga. Diagram sederhana bagian-bagian mata insan yaitu ibarat yang diperlihatkan pada gambar di bawah ini. Bagian depan mata yang mempunyai 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.

Bagian-bagian mata manusia

Intensitas cahaya yang masuk ke mata diatur oleh pupil, yakni celah bulat yang dibuat 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 konkret sedemikian sehingga jatuh sempurna di retina.

Bayangan yang ditangkap retina bersifat konkret dan terbalik. Bayangan ini kemudian disampaikan ke otak melalui syaraf optik dan diatur sehingga insan mendapat kesan melihat benda dalam kondisi tegak. Proses pembentukan bayangan pada mata sanggup kalian pelajari dalam artikel perihal Proses Pembentukan Bayangan Pada Mata Normal Manusia.

Mata memiliki daya akomodasi, yakni kemampuan untuk mengubah-ubah jarak fokus lensa mata sehingga bayangan benda yang dilihat selalu jatuh sempurna di retina. Jarak fokus lensa mata diubah dengan cara mengatur ketebalannya (menipis atau menebal) yang dilakukan oleh otot siliar. Daya kemudahan ini memungkinkan mata sanggup melihat dengan terang setiap benda yang dilihatnya, meskipun jaraknya berbeda-beda di depan mata.

Akan tetapi, meskipun mempunyai daya akomodasi, mata mempunyai keterbatasan jangkauan pandang. Mata tidak sanggup melihat benda yang terlalu akrab atau terlalu jauh. Sebagai contoh, mampukah kalian melihat partikel debu yang masuk/menempel pada kornea mata kalian? Atau sebaliknya, mampukah kalian melihat dengan terang benda yang sangat jauh sekali? Tentu tidak, bukan?

Jarak titik terdekat dari mata yang masih sanggup dilihat dengan terang disebut titik dekat, sedangkan jarak titik terjauh dari mata yang masih sanggup dilihat dengan terang disebut titik jauh. Ketika mata melihat pada titik dekatnya, mata dalam keadaan berakomodasi maksimum dan dikala 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 mempunyai jangkauan pandang dari 25 cm hingga tak hingga. Dengan kata lain, titik akrab mata normal yaitu 25 cm, sedangkan titik jauhnya tak hingga (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 yaitu mata yang hanya sanggup melihat dengan terang benda-benda dekat. Mata miopi mempunyai titik akrab lebih akrab dari 25 cm dan titik jauh terbatas pada jarak tertentu. Miopi biasanya disebabkan oleh bola mata yang terlalu lonjong, bahkan kadang kala lengkungan korneanya terlalu besar. Pada mata miopi, bayangan benda jauh jatuh di depan retina, ibarat diilustrasikan pada gambar berikut. Akibatnya, bayangan benda jauh akan tampak kabur.

Cacat mata miopi

Hipermetropi atau rabun akrab yaitu mata yang tidak sanggup melihat benda-benda akrab dengan jelas. Mata hipermetropi mempunyai titik akrab lebih jauh dari 25 cm dan titik jauhnya tak hingga. Meskipun sanggup melihat dengan terang benda-benda jauh, titik akrab yang lebih besar dari 25 cm menciptakan 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 dipakai untuk melihat benda-benda dekat, bayangan benda-benda ini akan jatuh di belakang retina, ibarat diilustrasikan pada gambar berikut. Akibatnya, bayangan benda akrab menjadi terlihat kabur.

Cacat mata hipermetropi

Presbiopi memiliki titik akrab lebih jauh dari 25 cm dan titik jauh terbatas. Dengan demikian, penderita presbiopi tidak sanggup melihat dengan terang benda-benda jauh dan juga tidak sanggup membaca dengan terang pada jarak baca normal. Umumnya, presbiopi terjadi lantaran faktor usia (tua) sehingga otot siliarnya tidak bisa menciptakan lensa mata berakomodasi normal ibarat dikala 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, ibarat diilustrasikan pada gambar berikut. Hal ini terjadi lantaran lensa matanya tidak berbentuk bola, melainkan berbentuk silinder.

Diagram pembentukan bayangan pada cacat mata astigmatisma

Jenis-Jenis Kacamata Manusia dan Fungsinya

Kacamata merupakan salah satu alat yang sanggup dipakai untuk mengatasi cacat mata. Kacamata terdiri dari lensa cekung atau lensa cembung, dan frame atau kerangka daerah lensa berada ibarat yang diperlihatkan pada gambar di bawah ini. Fungsi dari kacamata yaitu mengatur supaya bayangan benda yang tidak sanggup dilihat dengan terang oleh mata menjadi jatuh di titik akrab atau di titik jauh mata, bergantung pada jenis cacat matanya.

Di SMP, kalian telah mempelajari bahwa kalau sebuah benda berada di depan sebuah lensa, bayangan akan dibuat oleh lensa tersebut. Jauh dekatnya bayangan terhadap lensa, bergantung pada letak benda dan jarak fokus lensa. Hubungan tersebut secara matematis sanggup ditulis sebagai berikut.

1	+	1	=	1	…………… Pers. (1)
s		s'		f

Dengan:

s = jarak benda ke lensa (m)

s’ = jarak bayangan ke lensa (m)

f = jarak fokus lensa (m)

Selain itu, kalian juga pernah mempelajari kekuatan atau daya lensa. Kekuatan atau daya lensa yaitu kemampuan lensa untuk memfokuskan sinar yang tiba sejajar dengan lensa. Hubungan antara jarak fokus dan kekuatan lensa memenuhi persamaan berikut.

P	=	1	…………… Pers. (2)
		f

Dengan:

P = kekuatan atau daya lensa (dioptri)

f = jarak fokus lensa (m)

1. Kacamata Berlensa Cekung untuk Miopi

Seperti telah dibahas sebelumnya, mata miopi tidak sanggup melihat dengan terang benda-benda yang jauh atau titik jauhnya terbatas pada jarak tertentu. Lensa kacamata yang dipakai penderita miopi harus membentuk bayangan benda-benda jauh (s =  ) sempurna di titik jauh mata atau s' = –PR, dengan PR akronim dari punctum remotum, yang artinya titik jauh.

Tanda negatif pada s' diberikan lantaran bayangan yang dibuat lensa kacamata berada di depan lensa tersebut atau bersifat maya. Jika nilai s dan s' tersebut kita masukkan ke dalam Persamaan (1) diperoleh:

1	+	1	=	1
		−PR		f

Sehingga diperoleh jarak fokus lensa kacamata untuk mata miopi yang memenuhi persamaan berikut.

f = −PR

…………… Pers. (3)

Persamaan (3) mengatakan bahwa jarak fokus lensa kacamata yaitu negatif dari titik jauh mata miopi. Tanda negatif mengatakan bahwa keterbatasan pandang mata miopi perlu diatasi oleh kacamata berlensa negatif (cekung atau divergen). Jika persamaan (3) dimasukkan ke persamaan (2) diperoleh rumus kekuatan lensa kacamata miopi yaitu sebagai berikut.

P	=	−	1	…………… Pers. (4)
			PR

Dengan: PR dinyatakan dalam satuan m (meter) dan P dalam dioptri.

Contoh Soal:

Seseorang hanya bisa melihat benda dengan terang paling jauh pada jarak 2 m dari matanya. Berapakah kekuatan lensa kacamata yang diperlukan?

Jawab:

Diketahui: titik jauh PR = 2 m

Maka sesuai dengan persamaan (4), kekuatan lensa kacamatanya yaitu sebagai berikut:

P	=	−	1	=	−	1	dioptri
			PR			2

2. Kacamata Berlensa Cembung untuk Hipermetropi

Karena hipermetropi tidak sanggup melihat benda-benda akrab dengan jelas, lensa kacamata yang digunakannya haruslah lensa yang sanggup membentuk bayangan benda-benda akrab sempurna di titik akrab matanya. Benda-benda akrab yang dimaksud yang mempunyai jarak 25 cm di depan mata.

Oleh lantaran itu, lensa kacamata harus membentuk bayangan benda pada jarak s = 25 cm sempurna di titik akrab (PP, punctum proximum) atau s' = –PP. Kembali tanda negatif diberikan pada s' lantaran bayangannya bersifat maya atau di depan lensa. Jika nilai s dan s' ini dimasukkan ke dalam Persamaan (1) dan (2), diperoleh:

P	=	1	=	4	−	1	…………… Pers. (5)
		f				PP

Dengan: PP dinyatakan dalam satuan m (meter) dan P dalam dioptri.

Karena PP > 0,25 m, kekuatan lensa P akan selalu positif. Hal ini mengatakan bahwa seseorang yang bermata hipermetropi perlu ditolong oleh kacamata berlensa positif (cembung atau konvergen).

Contoh Soal:

Seseorang memakai kacamata berkekuatan +2 dioptri supaya sanggup membaca ibarat orang bermata normal. Berapa jauhkah letak benda terdekat ke matanya yang masih sanggup dilihatnya dengan jelas?

Jawab:

Letak benda terdekat ke mata yang masih sanggup dilihat dengan terang oleh mata tidak lain yaitu titik akrab atau punctum proximum (PP). Ambil jarak baca orang bermata normal 25 cm. Oleh lantaran orang tersebut memakai lensa positif atau lensa cembung maka sesuai dengan Persamaan (5), diperoleh:

P	=	4	−	1
				PP

2	=	4	−	1
				PP

1	=	2 dioptri
PP

Sehingga diperoleh titik akrab mata orang tersebut yaitu PP = ½ m = 50 cm.

3. Kaca Mata untuk Presbiopi dan Atigmatisma

Penderita presbiopi merupakan adonan dari miopi dan hipermetropi. Oleh lantaran itu, beling mata yang digunakannya haruslah berlensa rangkap atau bifokal, yakni lensa cekung pada serpihan atas untuk melihat benda jauh dan lensa cembung pada serpihan bawah untuk melihat benda-benda dekat. Sementara itu, astigmatisma sanggup diatasi dengan memakai lensa silindris.

4. Lensa Kontak

Lensa kontak atau contact lens juga sanggup dipakai untuk mengatasi cacat mata. Pada dasarnya lensa kontak yaitu kacamata juga, hanya tidak memakai rangka, melainkan ditempelkan pribadi ke kornea mata.