Konsep Biooptik

2.1  Pengertian Biooptik

Biooptik merupakan susunan atas kata bio dan optik. Bio berkaitan dengan makhluk hidup atau zat hidup atau bagian tertentu dari makhluk hidup, sedangkan optik dikenal   sebagai bagian ilmu fisika yang berkaitan dengan cahaya atau berkas sinar.

2.2 Mata

Mata adalah organ penglihatan yang mendeteksi cahaya. Yang dilakukan mata yang paling sederhana tak lain hanya mengetahui apakah lingkungan sekitarnya adalah terang atau gelap. Mata yang lebih kompleks dipergunakan untuk memberikan pengertian visual.

Untuk membedakan gelap atau terang tergantung atas penglihatan seseorang. Ada tiga komponen pada penginderaan penglihatan :

1)        Mata memfokuskan bayangan pada retina

2)        System syaraf mata yang memberi informasi ke otak

3)         Korteks penglihatan salah satu bagian yang menganalisa penglihatan tersebut

                                       

Bagian-bagian pada mata terdiri dari :

1)        Retina

Merupakan reseptor pada mata yang terletak pada bagian belakang koroid. Bagian ini merupakan bagian terdalam dari mata. Lapisan ini lunak, namun tipis, hampir menyerupai lapisan pada kulit bawang. Retina tersusun dari sekitar 103 juta sel-sel yang berfungsi untuk menerima cahaya. Di antara sel-sel tersebut sekitar 100 juta sel merupakan sel-sel batang yang berbentuk seperti tongkat pendek dan 3 juta lainnya adalah sel konus (kerucut). Sel-sel ini berfungsi untuk penglihatan hitam dan putih, dan sangat peka pada sedikit cahaya.

2)        Fovea sentralis

Daerah cekung yang berukuran 0,25 mm di tengah-tengahnya terdapat macula lutea (bintik kuning). Fungsinya yaitu untuk memberikan ketajaman pengelihatan yang tinggi.

3)        Kornea

Kornea merupakan lapisan mata paling depan dan berfungsi memfokuskan benda dengan cara refraksi, tebalnya 0,5 mm sedangkan lensa terdiri dari kristal mempunyai dua permukaan dengan jari-jari kelengkungan 7,8 m fungsinya adalah memfokuskan objek pada berbagai jarak.

4)        Pupil
Di tengah-tengah iris terdapat pupil yang fungsinya mengatur cahaya yang masuk. Apabila cahaya terang pupil menguncup demikian sebaliknya.

5)        Lensa
Lensa mata menerima cahaya dari pupil dan meneruskannya pada retina. Fungsi lensa mata adalah mengatur fokus cahaya, sehingga cahaya jatuh tepat pada bintik kuning retina. Untuk melihat objek yang jauh (cahaya datang dari jauh), lensa mata akan menipis. Sedangkan untuk melihat objek yang dekat (cahaya datang dari dekat), lensa mata akan menebal.

6)        Sklera
Merupakan bagian dinding mata yang berwarna putih. Tebalnya rata- rata 1 milimeter tetapi pada irensi otot, menebal menjadi 3 milimeter.

Sklera berfungsi melindungi bola mata dari kerusakan mekanis dan menjadi tempat melekatnya bola mata

7)        Pupil dan iris

Dari kornea, cahaya akan diteruskan ke pupil. Pupil menentukan kuantitas cahaya yang masuk ke bagian mata yang lebih dalam. Pupil mata akan melebar jika kondisi ruangan yang gelap, dan akan menyempit jika kondisi ruangan terang. Lebar pupil dipengaruhi oleh iris di sekelilingnya.Iris berfungsi sebagai diafragma. Iris inilah terlihat sebagai bagian yang berwarna pada mata.

8)      Saraf optik

Saraf yang memasuki sel tali dan kerucut dalam retina, untuk menuju ke otak.

9)      Konjungtiva

Konjungtiva merupakan membran mukosa tipis yang membatasi permukaan dalam dari kelopak mata dan melipat ke belakang membungkus permukaan depan dari bola mata, kecuali bagian jernih di tengah-tengah mata (kornea). Membran ini berisi banyak pembuluh darah dan berubah merah saat terjadi inflamasi.

Bola mata dilengkapi dengan otot-otot mata yang mengatur gerakan bola mata di sebut muskulus diantaranya :

a)        Muskulus rektus medialis = menarik bola mata ke dalam

b)        Muskulus rektus lateralis = menarik bola mata ke samping

c)        Muskulus rektus superior = menarik bola mata ke atas

d)       Muskulus rektus inferior = menarik bola mata ke bawah

e)        Muskulus obligus inferior = memutar ke samping atas

f)         Muskulus obligus superior = memutar ke samping dalam. Kelumpuhan salah satu otot mata akan timbul gejala yang disebut strabismus (mata juling). Ada tiga macam strabismus yaitu strabismus horizontal, vertical dan torsional.

 

2.3       Lensa Mata

Lensa adalah suatu struktur bikonveks, avaskular tak berwarna dan transparan. Tebal sekitar 4 mm dan diameternya 9 mm. Dibelakang iris lensa digantung oleh zonula ( zonula Zinnii) yang menghubungkannya dengan korpus siliare. Di sebelah anterior lensa terdapat humor aquaeus dan disebelah posterior terdapat viterus.

Kapsul lensa adalah suatu membran semipermeabel yang dapat dilewati air dan elektrolit. Disebelah depan terdapat selapis epitel subkapsular. Nukleus lensa lebih keras daripada korteksnya. Sesuai dengan bertambahnya usia, serat-serat lamelar subepitel terus diproduksi, sehingga lensa lama-kelamaan menjadi kurang elastik. Lensa terdiri dari enam puluh lima persen air, 35% protein, dan sedikit sekali mineral yang biasa ada di jaringan tubuh lainnya. Kandungan kalium lebih tinggi di lensa daripada di kebanyakan jaringan lain. Asam askorbat dan glutation terdapat dalam bentuk teroksidasi maupun tereduksi. Tidak ada serat nyeri, pembuluh darah atau pun saraf di lensa.

Fisiologi Lensa Fungsi utama lensa adalah memfokuskan berkas cahaya ke retina. Untuk memfokuskan cahaya yang datang dari jauh, otot-otot siliaris relaksasi, menegangkan serat zonula dan memperkecil diameter anteroposterior lensa sampai ukurannya yang terkecil, daya refraksi lensa diperkecil sehingga berkas cahaya paralel atau terfokus ke retina. Untuk memfokuskan cahaya dari benda dekat, otot siliaris berkontraksi sehingga tegangan zonula berkurang. Kapsul lensa yang elastik kemudian mempengaruhi lensa menjadi lebih sferis diiringi oleh peningkatan daya biasnya. Kerjasama fisiologik tersebut antara korpus siliaris, zonula, dan lensa untuk memfokuskan benda dekat ke retina dikenal sebagai akomodasi. Seiring dengan pertambahan usia, kemampuan refraksi lensa perlahan-lahan berkurang. Selain itu juga terdapat fungsi refraksi, yang mana sebagai bagian optik bola mata untuk memfokuskan sinar ke bintik kuning, lensa menyumbang +18.0- Dioptri.

Lensa adalah sebuah alat untuk mengumpulkan atau menyebarkan cahaya, biasanya dibentuk dari sepotong gelas yang dibentuk. Alat sejenis digunakan dengan jenis lain dari radiasi elektromagnetik juga disebut lensa, misalnya, sebuah lensa gelombang mikro dapat dibuat dari "paraffin wax". Lensa sederhana (en:simple lens, singlet lens) atau sering disebut Lensa saja adalah sebuah Lensa tunggal speris.

Lensa sederhana dibedakan berdasarkan kelengkungan kedua bidang antarmukanya. Sebuah Lensa cembung (en:biconvex lens) mempunyai dua bidang antarmuka yang cembung, Lensa dengan dua bidang cekung disebut Lensa cekung (en:biconcave lens). Jika salah satu bidang antarmuka datar (mempunyai radius yang tak berhingga), maka Lensa tersebut disebut Lensa plano cembung atau Lensa plano cekung. Lensa cembung cekung mempunyai satu bidang antarmuka cekung dan satu bidang antarmuka cembung, juga sering disebut Lensa meniskus (en:meniscus lens). Lensa sederhana sangat rentan terhadap aberasi kromatik dan aberasi optis lainnya.

 

1.              Lensa Cekung (Negatif)

Lensa cekung disebut lensa divergen karena dapat memancarkan berkas sinar cahaya yang sejajar sumbu utama dan seolah-olah berasal dari satu titik di depan lensa. Tiga sinar istimewa pada lensa cekung

                                           

1. Sinar datang sejajar sumbu utama lensa dibiaskan seakan-akan berasal dari titik fokus aktif F1
2. Sinar datang seakan-akan menuju titik fokus pasif F2 dibiaskan sejajar sumbu utama
3. Sinar datang melalui titik pusat optik O diteruskan tanpa pembiasan

2.              Lensa Cembung (Positif)

Lensa Cembung (konveks) memiliki bagian tengah yang lebih tebal daripada bagian tepinya. Lensa cembung terdiri atas 3 macam bentuk yaitu lensa bikonveks (cembung rangkap), lensa plankonveks (cembung datar) dan lensa konkaf konveks (cembung cekung). Lensa cembung disebut juga lensa positif. Lensa cembung memiliki sifat dapat mengumpulkan cahaya sehingga disebut juga lensa konvergen. Apabila ada berkas cahaya sejajar sumbu utama mengenai permukaan lensa, maka berkas cahaya tersebut akan dibiaskan melalui satu titik.
Ada tiga tiga sinar istimewa pada lensa cembung.

                                                 

a.       Sinar sejajar sumbu utama dibiaskan melalui titik fokus F.

b.      Sinar melalui F dibiaskan sejajar sumbu utama

c.       Sinar melalui pusat optik tidak dibiaskan.

 

3.              Lensa Cembung Cekung (Meniskus)

Kanta meniskus (en:meniscus lens, ophthalmic lens) atau kanta cembung cekung, dapat berupa kanta positif atau negatif yang bergantung pada radius speris kedua bidang antarmuka. Pada nilai radius speris yang sama besar, sinar yang merambat tidak akan dibiaskan. Kanta meniskus positif akan membiaskan sinar seperti kanta cembung, kanta ini mempunyai bidang antarmuka cembung dengan radius speris yang lebih kecil. Sebaliknya kanta meniskus negatif mempunyai bidang antarmuka cekung dengan radius speris yang lebih kecil.