Soal tentang BioAkustik

Soal dan jawaban Bioakustik:

1.         Jelaskan definisi dari bioakustik !

Bioakustik berasal dari kata bio dan akustika, bio artinya hidup atau hayat dan akustika berarti kajian getaran dan bunyi. Sedangkan menurut istilah akustika berarti bagian pisis pendengaran yang tercakup dalam suatu bidang. Bioakustik adalah suatu perubahan mekanik terhadap zat gas, zat cair atau zat padat yang sering menimbulkan gelombang bunyi. Gelombang bunyi ini merupakan vibrasi atau getaran molekul – molekul dan saling beradu satu sama lain namun demikian zat tersebut terkoordinasi menghasilkan gelombang, jadi Bioakustik yaitu ilmu yang mempelajari tentang proses penerimaan pendengaran yang timbul oleh mahluk hidup.

Sedangkan definisi bioakustik menurut para ahli ialah:

a.        Menurut Arwin Lim, Definisi bioakustik adalah Suatu perubahan mekanik terhadap zat gas, zat cair atau zat padat sering menimbulkan gelombang bunyi. Gelombang bunyi ini merupakan vibrasi getaran dari molekul zat dan saling beradu satu sama lain namun demikian zat tersebut terkoordinasi menghasilkan gelombang serta mentransmisikan energi bahkan tidak pernah terjadi pemindahan partikel.

b.      Menurut Dr. J. F. Gabriel,  Bioakustik berasal dari kata bio dan akustika, bio artinya hidup atau hayat dan akustika berarti kajian getaran dan bunyi. Sedangkan menurut istilah akustika berarti bagian pisis pendengaran yang tercakup dalam suatu bidang. Bioakustik adalah suatu perubahan mekanik terhadap zat gas, zat cair atau zat padat yang sering menimbulkan gelombang bunyi. Gelombang bunyi ini merupakan vibrasi atau getaran molekul – molekul dan saling beradu satu sama lain namun demikian zat tersebut terkoordinasi menghasilkan gelombang, jadi Bioakustik yaitu ilmu yang mempelajari tentang proses penerimaan pendengaran yang timbul oleh mahluk hidup.

c.       Menurut Mashuri Kaseng, definisi Bioakustik adalah ilmu yang mempelajari tentang suara yang diproduksi oleh binatang, manusia maupun benda lainnya. Didalam materi bioakustik ini terdapat adanya getaran, gelombang, dan bunyi.

2.         Bagaimana pengaruh gelombang bunyi terhadap tubuh manusia!

Pengaruh gelombang bunyi terhadap tubuh manusia diantaranya dapat dilihat pada peralatan yang berbasis elektromagnetik seperti peralatan telekomunikasi dan elektronik lainnya. Pengguna langsung maupun tidak langsung alat tersebut akan menyerap energi dari gelombang elektromagnetik yang bersumber dari alat tersebut. Dengan pesatnya perkembangan teknologi dan pemakaian alat elektronik seperti alat telekomunikasi bergerak (handphone), microwave oven, serta peralatan elektronik lainnya, setiap orang, disadari atau tidak, akan tersinari atau terekspos oleh berbagai frekuensi gelombang elektromagnetik (EMF) yang kompleks. Dengan demikian, EMF sudah mempengaruhi kondisi lingkungan. Tingkat paparan gelombang EMF dari berbagai frekuensi berubah secara signifikan sejalan dengan berkembangnya teknologi serta penemuan peralatan EMF. Salah satu alat EMF yang berkembang sedemikian pesatnya adalah telepon seluler (handphone), dengan berbagai merek dan kecanggihannya.

Jenis penggunaan peralatan yang lain juga demikian, baik di perumahan maupun dalam skala yang lebih besar seperti industri, akan menghasilkan paparan radiasi. Paparan EMF dapat saja diterima setiap orang, baik di rumah, di jalan raya, di kendaraan, maupun di tempat kerja. Radiasi gelombang EMF dapat saja dipancarkan dari berbagai peralatan, seperti generator listrik, alat rumah tangga seperti microwave oven, dan dari alat telekomunikasi, seperti hand-phone, radio, TV, dan lain-lain. Peralatan yang memancarkan EMF tersebut dilepas ke pasar tanpa pengujian awal ataupun jaminan tentang kemungkinan pengaruhnya terhadap kesehatan. Hal ini terutama terjadi pada rentang frekuensi antara beberapa kilohertz dan beberapa megahertz. Alat-alat pada rentang frekuensi tersebut memang telah banyak tersedia di pasar.

Memang, tidak diragukan bahwa manfaat pemakaian listrik sangat luas. Namum, timbul kekhawatiran bahwa paparan dari EMF, walaupun pada tingkat yang rendah, dapat berpengaruh buruk terhadap kesehatan. Kekhawatiran tersebut terus meningkat setelah muncul hasil studi epidemiologi yang dapat menjelaskan hubungan antara beberapa kejadian penyakit kanker pada manusia dengan hasil pengukuran daya serta frekuensi medan listrik dan medan magnetik. Selanjutnya, peningkatan popularitas penggunaan alat telekomunikasi perorangan baru-baru ini, seperti hand phone (HP), telah menimbulkan kekhawatiran masyarakat terhadap radiasi/gelombang radiofrekuensi (RF). Lebih jauh, hal ini telah memunculkan anggapan bahwa radiasi dari mobile-telephone dan base-station lah yang sebenarnya mengakibatkan keluhan-keluhan seperti kepala pening, hilang ingatan, dan tumor otak.

       

3.         Bagaimana proses terdengarnya bunyi dan komponen apa saja yang terlibat?

Proses  terjadinya bunyi yaitu saat ada  getaran atau suara (gelombang bunyi) yang di tangkap oleh daun telinga dan masuk ke saluran telinga,maka gendang telinga bergetar.Getaran ini kemudian di teruskan melalui tulang-tulang pendengaran menuju jendela oval. Bergetarnya jendela oval selanjutnya akan menggetarkan cairan limfe di dalam kakula. Akibatnya timbul rangsang pada sel-sel sensoris. Rangsang inilah yang kemudian disampaikan ke otak melalui syaraf pendengar.Di sinilah rangsang ini di olah sehingga kita mendengar adanya suara atau bunyi. Suara yang dapat kita dengar adalah suara yang mempunyai frekuensi 20-20.000 Hz getaran per detik. Dengan kata lain dapat dijelaskan bahwa proses terdengarnya bunyi dapat pula terjadi akibat adanya Telinga dan proses pendengaran Organ yang berperan menerima getaran suara Getaran tergolong sebagai energi mekanik
Energi mekanik ini diterima dan diolah di dalam telinga, lalu diubah menjadi energi listrik setelah diterima oleh reseptor saraf sensorik di organon korti telinga dalam.

Proses pengolahan suara oleh telinga:

1.       Pada telinga luar Aurikel (daun telinga) mengumpulkan gelombang suara untuk diteruskan ke liang telinga. Bandingkan bentuk corong daun telinga dengan stetoskop serta bandingkan pula fungsinya. Meatus akustikus eksternus (liang telinga luar) yang areanya lebih sempit akan meningkatkan intensitas suara dan diteruskan menuju telinga tengah. Bandingkan pula bentuk dan struktur liang telinga dengan stetoskop tadi. Membrana timpani (gendang telinga) sebagai pembatas telinga luar dan telinga tengah digetarkan dan menguatkan suara. Luas membrana timpani kira-kira 51 mm².

2.        Pada telinga tengah tulang-tulang pendengaran (malleus, inkus dan stapes) menguatkan suara dengan mekanisme gaya ungkit dan melanjutkannya menuju pembatas telinga dalam yaitu foramen ovale. Efek dari gaya ungkit tulang pendengaran terhadap getaran suara adalah 1,3 kali. Cermati bahwa tulang-tulang pendengaran berawal dari membrana timpani seluas 51 mm² dan berakhir pada foramen ovale dengan luas kira-kira 3 mm². Dengan demikian getaran suara yang masuk ke dalam telinga mengalami amplifikasi sebesar:
51/3 x 1,3 = 22 kali

3.       Pada telinga dalam Telinga dalam: kokhlea (rumah siput) dan duktus semisirkularis (saluran setengah lingkaran). Di dalam kokhlea terdapat 3 saluran: skala vestibuli dan skala timpani yang berisi cairan perilimfe, yang akan bergetar meneruskan getaran dari foramen ovale. Selanjutnya getaran ini akan menggetarkan cairan endolimfe dan organ korti di skala ketiga (skala media). Organ korti merupakan sel-sel rambut sebagai reseptor pendengaran. Dengan kata lain energi mekanik berupa getaran tadi merangsang reseptor saraf sensorik pendengaran (Nervus VIII) dan diteruskan sebagai energi listrik menuju otak untuk ditafsirkan.

Syarat atau komponen bunyi agar dapat terjadi dan terdengar adalah sebagai berikut.                  

a.     Ada sumber bunyi (benda yang bergetar). 

b.    Ada medium (zat antara untuk merambatnya bunyi). 

c.     Ada penerima bunyi yang berada di dekat atau dalam jangkauan sumber bunyi.

4.         Jelaskan dampak kebisingan bagi kesehatan !

Dampak kebisingan bagi kesehatan diantaranya ialah:

a.        Gangguan fisiologis

Pada umumnya, bising bernada tinggi sangat mengganggu, apalagi bila terputus-putus atau yang datangnya tiba-tiba. Gangguan dapat berupa peningkatan tekanan darah (± 10 mmHg), peningkatan nadi, konstriksi pembuluh darah perifer terutama pada tangan dan kaki, serta dapat menyebabkan pucat dan gangguan sensoris.

b.     Gangguan psikologis

Gangguan psikologis dapat berupa rasa tidak nyaman, kurang konsentrasi, susah tidur, cepat marah. Bila kebisingan diterima dalam waktu lama dapat menyebabkan penyakit psikosomatik berupa gastritis, stres, kelelahan, dan lain-lain.

c.     Gangguan komunikasi

Gangguan komunikasi biasanya disebabkan masking effect (bunyi yang menutupi pendengaran  yang  jelas) atau gangguan kejelasan suara. Komunikasi pembicaraan harus dilakukan dengan cara berteriak. Gangguan ini bisa menyebabkan ter-ganggunya pekerjaan, sampai pada kemungkinan terjadinya kesalahan karena tidak mendengar isyarat atau tanda bahaya; gangguan komunikasi ini secara tidak langsung membahayakan keselamatan tenaga kerja.

d.      Gangguan keseimbangan

Bising yang sangat tinggi dapat menyebabkan kesan berjalan di ruang angkasa atau melayang, yang dapat menimbulkan gangguan fisiologis berupa kepala pusing (vertigo) atau mual-mual.

e.       Efek pada pendengaran

Efek pada pendengaran adalah gangguan paling serius karena dapat menyebabkan ketulian. Ketulian bersifat progresif. Pada awalnya bersifat sementara dan akan segera pulih kembali bila menghindar dari sumber bising, namun bila terus menerus bekerja di tempat bising, daya dengar akan hilang secara menetap dan tidak akan pulih kembali.

Tingkat kebisingan dinyatakan dalam desible (dB) yang membandingkan tingkat tekanan suara. Berikut beberapa contoh tingkat suara itu: 60-70 dB untuk pembicaraan biasa, 80-90 dB untuk lalu lintas ramai dan 140-150 dB untuk bunyi mesin jet. Tingkat maksimal yang dapat didengar telinga manusia adalah 130 dB, walaupun dianjurkan sebaiknya manusia jangan sampai dihadapkan pada tingkat suara setinggi itu. Intensitas suara 90-95 dB dapat merusak pendengaran.

5.         Bagaimana pencegahan ketulian bagi kesehatan !

 Sebenarnya telah banyak cara ditempuh untuk pencegahan ketulian bagi kesehatan baik oleh Kementrian Kesehatan maupun Kementrian Tenaga Kerja dengan mengeluarkan berbagai peraturan yang mewajibkan pengurangan intensitas kebisingan di tempat kerja dan pemakaian pelindung telinga bagi para pekerja. Masalah lain yang harus dihadapi saat ini adalah meningkatkan kesadaran untuk semua orang terutama para remaja dan anak-anak yang menggunakan alat-alat hiburan (IPOD,Walkman), dianjurkan untuk tidak menghidupkan volume alat tersebut terlalu keras, maksimal hanya 50 – 60% total volume (sekitar 80dB). Tidak boleh terlalu lama mendengarkan musik melalui alat tersebut serta berikan istirahat pada telinga sekitar ½ - 1 jam. Gangguan Pendengaran Akibat Bising pada awalnya akan mengenai nada-nada tinggi antara 3 – 6 KHz. Dimana nada-nada tersebut tak terpakai pada percakapan sehari-hari sehingga penderita tidak menyadari bahwa sebenarnya ia telah mengalami gangguan pendengaran. Baru sekitar lima tahun atau lebih, penderita sadar bahwa ia telah mengalami gangguan pendengaran yang tentu sangat mengganggu bila akan berkomunikasi dengan orang sekitarnya.

•          Cara mencegahnya diantaranya juga dapat dengan menggunakan alat pelindung telinga yang sangat dianjurkan karena dapat mengurangi kekerasan suara antara 20 – 30 dB, tetapi pemakaian alat ini sering tidak disukai karena kurang memberikan kenyamanan pada pemakainyadiantaranya rasa panas, gatal di telinga. Alat pelindung telinga tersebut berupa ear muff/sungkup telinga atau ear plug/sumbat telinga.  Gangguan Pendengaran Akibat Bising bersifat ketulian saraf sehingga tidak ada satu pengobatan pun dapat menyembuhkannya serta ketulian ini bersifat menetap selama-lamanya. Oleh karena itu kesadaran akan bahaya bising bagi pendengaran harus dimiliki oleh masyarakat luas, sehingga semua instansi terkait dan seluruh lapisan masyarakat dari muda sampai tua dapat berpartisipasi untuk melakukan tindakan pencegahan terhadap bahaya kebisingan disekitar kita. Penyakit (penyakit yang menghambat gerakan tulang-tulang pendengaran juga dapat diatasi dengan operasi. Penyakit yang merusak saraf menuju kokhlea sulit diatasi)

                               

                                                 Gambar. Alat pendengaran

6.         Bagaimana proses yang terjadi dan konsep kerja dari suatu alat USG ?

Konsep bekerja alat USG yaitu sebagai pemancar dan sekaligus penerima gelombang suara. Pulsa listrik yang dihasilkan oleh generator diubah menjadi energi akustik oleh transducer yang dipancarkan dengan arah tertentu pada bagian tubuh yang akan dipelajari. Sebagian akan dipantulkan dan sebagian lagi akan merambat terus menembus jaringan yang akan menimbulkan bermacam-macam pantulan sesuai dengan jaringan yang dilaluinya.
Pantulan yang berasal dari jaringan-jaringan tersebut akan membentur transducer, dan kemudian diubah menjadi pulsa listrik lalu diperkuat dan selanjutnya diperlihatkan dalam bentuk cahaya pada layar oscilloscope. Atau dapat juga dijelaskan konsep kerja USG sebagai berikut, bahwa kinerja USG identik dengan scanner secara umum yang membedakan hanyalah data yang diterima, USG menerima data berupa gelombang sedangkan scanner menerima data berupa barang Kamus mendefinisikan USG sebagai energi yang dihasilkan oleh gelombang suara 20,000 atau lebih getaran per detik. USG menggunakan gelombang suara yang jauh di atas frekuensi, yang telinga manusia dapat diartikan. Operasi yang didasarkan pada teknologi dari transduser memancarkan gelombang suara, yang menembus tubuh manusia tanpa risiko.Memasuki tubuh, gelombang ini perjumpaan tulang dan berbagai organ dalam. Gelombang frekuensi tinggi ini kemudian dipantulkan kembali dari organ-organ dan jaringan membentuk tubuh internal gambar pada layar bagian dari sumber. Sifat refleksi memungkinkan dokter untuk mengidentifikasi jenis jaringan.
                Proses saat menggunakan alat USG ialah Prinsip kerjanya menggunakan Gelombang Ultrasonik yang dibangkitkan oleh kristal yang diberikan gelombang listrik. Gelombang ultrasonik adalah gelombang suara yang melampaui batas pendengaran manusia yaitu diatas 20 kHz atau 20.000 Hz atau 20.000 getaran per detik. Kristal nya bisa terbuat dari berbagai macam, salah satunya adalah Quartz. Sifat kristal semacam ini, akan memberikan getaran jika diberikan gelombang listrik. Alat ultrasonik sendiri ada berbagai tipe. Ada Tipe Scan A, B dan C. Yang biasa untuk mendeteksi crack pada baja adalah tipe A. Prinsip kerjanya mudah sekali. Tinggal menggunakan sensor ultrasonik untuk mengirimkan gelombang ultrasonik dan menangkapnya kembali. Tipe B yaitu pada layar monitor (screen) echo nampak sebagai suatu titik dan garis terang dan gelapnya bergantung pada intensitas echo yang dipantulkan dengan sistem ini maka diperoleh gambaran dalam dua dimensi berupa penampang irisan tubuh. Yang tipe C dapat menampilkan Citra 3 Dimensi dengan cara menangkap pantulan-pantulan yang berbeda dari tebal tipisnya benda dalam suatu cairan. Karena ada berbagai macam gelombang ultrasonik yang dipantulkan dalam waktu yang berbeda, gelombang-gelombang ini lalu diterjemahkan oleh prosesor untuk dirubah menjadi gambar.

Mesin USG merupakan bagian dari USG dimana fungsinya untuk mengolah data yang diterima dalam bentuk gelombang. Mesin USG adalah CPUnya USG sehingga di dalamnya terdapat komponen-komponen yang sama seperti pada CPU pada PC. 

Soal tentang BioOptik

Soal Biooptika

1. Seorang penderita miop memakai kacamata dengan kuat lensa -2,5 dioptri. Berapakah titik jauh mata orang tersebut?

Diketahui : P = -2,5

Ditanya : S’ =….?

Jawabaan :

P         = -2,5 dioptri atau

1/f       =  1/s +1/s'

1/-250 = 1/~  + 1/s'

s'         = -250cm atau -2,5m

2. Seorang penderita hipermetrop memiliki titik dekat sebesar  80 cm. Tentukan kuat kacamata yang diperlukan jika orang tersebut ingin membaca dengan jelas pada jarak a) 50 cm dan b) 25 cm  dari mata.

Penyelesaian:

Diketahui: S₁= 50 cm = 0,5 m

S₂ = 25 cm = 0,25 m

Sn = 80 cm = 0,8 m

Ditanya : a. P saat s = 50 cm dan

b. P saat s = 25 cm

a). P = 1/f  = 1/s  + 1/s'  = 2 - 100/Sn

= 2 - 100/80  = 2- 1.25 = 0,75 dioptri

b). P = 1/f = 1/s + 1/s'  = 4 - 100/Sn

= 4 - 100/80 = 4 – 1, 25 =  2,75 dioptri

3. Seorang kakek yang memakai kacamata 3 dioptri memeriksakan matanya dan ternyata disarankan agar kakek tersebut mengganti kacamatanya menjadi 3,5 dioptri. Berapa jauhkan pergeseran titik dekat kakek tersebut?

          p  = 100/s + 100/s'

          3  = 100/25 + 100/s'

          s'  = -100cm

          p  = 100/s + 100/s'

         3,5= 100/25 + 100/s'

         s'   = -200cm

          pergeseran titik dekatnya adalah

         ∆s' = s' - s'

         ∆s' = -100-(-200)

         ∆s' = 100 cm

4. Bagaimana pendapat Newton, Huygens dan Maxwell tentang cahaya? 

• Cahaya menurut Newton (1642 - 1727) terdiri dari partikel-partikel ringan berukuran sangat kecil yang dipancarkan oleh sumbernya ke segala arah dengan kecepatan yang sangat tinggi. 

• Menurut Huygens ( 1629 - 1695), cahaya adalah gelombang seperti halnya bunyi. Perbedaan antara keduanya hanya pada frekuensi dan panjang gelombangnya saja. 

• Percobaan James Clerk Maxwell (1831 - 1879) seorang ilmuwan berkebangsaan Inggris (Scotlandia) menyatakan bahwa cepat rambat gelombang elektromagnetik sama dengan cepat rambat cahaya yaitu 3×108 m/s, oleh karena itu Maxwell berkesimpulan bahwa cahaya merupakan gelombang elektromagnetik. Kesimpulan Maxwell ini di dukung oleh:
  a.       Seorang ilmuwan berkebangsaan Jerman, Heinrich Rudolph Hertz (1857 - 1894) yang membuktikan bahwa gelombang elektromagnetik merupakan gelombang tranversal. Hal ini sesuai dengan kenyataan bahwa cahaya dapat menunjukkan gejala polarisasi.
  b.      Percobaan seorang ilmuwan berkebangsaan Belanda, Peter Zeeman (1852 - 1943) yang menyatakan bahwa medan magnet yang sangat kuat dapat berpengaruh terhadap berkas cahaya.
  c.  Percobaan Stark (1874 - 1957), seorang ilmuwan berkebangsaan Jerman yang mengungkapkan bahwa medan listrik yang sangat kuat dapat mempengaruhi berkas cahaya.

4.       Bayangan yang dihasilkan melalui lensa tidak selalu identik dengan aslinya, jelaskan penyebab - penyebab hal tersebut?
   Hal tersebut disebabkan karena sebuah hologram dapat merekonstruksi dua gambar, yang nyata dan maya (replika dari objek). Namun, dua gambar tersebut terbedakan dalam tampilannya di mata pengamat. Gambar maya diproduksi dengan posisi yang sama dengan objek dan memiliki tampilan yang sama pada kedalaman dan paralaks dengan objek tiga dimensi yang sebenarnya. Gambar maya terlihat seolah-olah pengamat melihat objek asli melalui jendela yang ditentukan oleh ukuran dari hologram. Gambar tersebut dikenal sebagai gambar orthoscopic Gambar nyata, juga terbentuk dengan jarak yang sama dari hologram, tapi berada didepannya serta kedalaman gambarnya terbalik. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa titik-titik yang bersesuaian pada kedua gambar (nyata dan maya) terletak pada jarak yang sama dari hologram. Gambar nyata ini dikenal sebagai pseudoscopic. Gambar ini sangat tidak nyaman untuk dilihat karena memang kita tidak terbiasa melihat gambar terbalik dalam kehidupan normal. Gambar tersebut tidak dapat diubah dengan tekni-teknik optika sampai baru-baru ini. Kini, sudah memungkinkan untuk mengkonjugasikan muka gelombang dengan menggunakan teknik konjugasi fase optik. Gelombang muka ini memiliki aplikasi yang potensial dalam mengoreksi efek dari penyimpangan media pada pencitraan optik. Sebuah hologram yang terekam oleh lensa atau sebuah cermin cekung, dapat menghasilkan sebuah bayangan nyata orthoscopic dari objek. Bayangan nyata orthoscopic dari objek ini juga dapat diciptakan dengan cara merekam dua hologram secara berturut-turut. Tahap pertama, hologram utama direkam dengan menggunakan sinar acuan. Hologram ini, saat direkonstruksi oleh sinar, menghasilkan sebuah gambar maya dan gambar nyata dengan pembesaran unit. Kemudian, hologram ini direkam dengan menggunakan gambar nyata dari hologram utama sebagai sinar objek. Pada saat hologram ini sudah terekonstruksi, akan menghasilkan bayangan maya pseudoscopic dan bayangan nyata orthoscopic.

6. Mata bisa melirik ke berbagai arah, organ apa yang berperan jelaskan masing masing fungsinya?

Mata dapat melirik ke berbagai arah, karena terdapat organ atau sistem penglihatan yang dipengaruhi oleh gerakan bola mata yang diatur oleh otot-otot penggerak bola mata, yaitu:

a.       Muskulus rektus lateralis, untuk gerakan mata ke samping

b.      Muskulus rektus medialis, untuk gerakan mata ke tengah

c.       Muskulus rektus superior, untuk gerakan mata ke atas luar

d.      Muskulus rektus inferior untuk gerakan mata ke bawah luar

e.       Muskulus obliqus superior untuk  gerak memutar bola mata/melirik ke bawah dalam

f.       Muskulus obliqus inferior untuk gerak memutar bola mata/melirik ke atas dalam

Gambar. Otot Penggerak Bola Mata

Selain organ diatas, mata memiliki organ-organ yang penting yang juga trelibat dalam proses penglihatan, diantaranya:

a.         Kornea

Bagian depan bola mata yang terletak di depan iris. Kornea merupakan jaringan

yang jernih atau transparan yang berfungsi sebagai media refraksi.

b.        Pupil

Bagian mata yang bulat merupakan celah tempat masuknya sinar ke dalam bola

mata.

c.       Iris

Suatu dinding pemisah antara bilik mata depan dengan bilik mata belakang

d.      Lensa

Lensa mata merupaka lensa cembung yang jernih, terletak di belakang pupil, dan posisinya tergantung pada zonula zinii yang berpangkal pada corpus siliaris.

e.         Retina

Retina merupakan membran yang tipis, halus, tidak berwarna dan tembus pandang.

7. Apa yang dimaksud cacat mata astigmatisma mengapa solusinya lensa silindris? Astigmatisma adalah sebuah gejala penyimpangan dalam pembentukkan bayangan pada lensa, hal ini disebabkan oleh cacat lensa yang tidak dapat memberikan gambaran/ bayangan garis vertikal dengan horizotal secara bersamaan. Astigmatisma adalah cacat optik di mana penglihatan kabur karena ketidakmampuan optik mata untuk fokus benda titik menjadi gambar terfokus tajam pada retina. Hal ini mungkin disebabkan oleh kelengkungan tidak teratur atau toric dari kornea atau lensa. Kedua jenis Silindris yang teratur dan tidak teratur. Silindris tidak teratur sering disebabkan oleh bekas luka kornea atau hamburan di lensa kristal, dan tidak dapat dikoreksi dengan lensa kacamata standar, tetapi dapat dikoreksi dengan lensa kontak. Silindris rutin yang timbul baik dari kornea atau lensa kristal dapat dikoreksi dengan lensa toric. Kesalahan bias mata astigmatik berasal dari perbedaan dalam tingkat refraksi kelengkungan dari dua meridian yang berbeda (yaitu, mata memiliki titik fokus yang berbeda dalam pesawat yang berbeda.) Misalnya, gambar dapat jelas difokuskan pada retina di horisontal (sagital) pesawat, tapi tidak di pesawat (tangensial) vertikal. Silindris menyebabkan kesulitan dalam melihat detail halus, dan dalam beberapa kasus garis vertikal (misalnya, dinding). Optik astigmatik dari mata manusia sering dapat dikoreksi dengan kacamata, lensa kontak keras atau lensa kontak yang memiliki kompensasi optic  yaitu lensa silinder ( lensa yang memiliki jari-jari yang berbeda kelengkungan di pesawat yang berbeda), atau bedah refraktif. Dan itulah mengapa cacat mata astigmatisma memiliki solusi pada lensa silindris.
8. Jelaskan fungsi sel batang dan kerucut pada retina?
   Sel Batang dan sel kerucut yang dikenal sebagai fotoreseptor. Mereka adalah sel-sel khusus yang terletak pada retina, di belakang mata. Peran mereka sangat spesifik: untuk menerima dan memproses sinyal cahaya dan warna, yang memberi kita visi. Karena manusia terutama bergantung pada penglihatan atas indera lainnya, sel batang dan kerucut yang sangat penting bagi kita. Pengaruh fotoreseptor rusak atau kekurangan bisa serius.
   
   
   Gambar. Sel batang dan kerucut
   Fungsi dari sel batang dan kerucut diantaranya ialah:
   Sel kerucut berfungsi menerima rangsangan cahaya pada mata yang berwarna dan terang. Sel kerucut mengandung  pigmen iodopsin yang terbagi dalam tiga jenis, yaitu iodopsin merah, iodopisin hujaiu, dan iodopsin biru.
   Sel batang berfungsi untuk meneriman rangsangan berupa cahaya dengan identitas lemah dan tidak berwarna. Sel batang ini mengandung radopsin yaitu senyawa antara vitamin A dengan protein. jika ada cahaya terang maka radopsin ini akan terurai. Kemudian saat ada cahay gelap radopsin akan terbentuk lagi. Waktu untuk proses pembentukan radopsin ini disebut adaptasi.
   Di dalam bidang tertentu sel kerucu dan sel batang memiliki fungsi sbb:
   a.      Penglihatan
   Fungsi yang paling dasar dan penting dari fotoreseptor adalah untuk melihat cahaya. Ini adalah tugas dari sel batang. Sel batang tersebar di seluruh retina kecuali untuk pusat, atau fovea. Mereka khusus untuk mengambil sinyal cahaya; mereka menentukan cahaya dan bayangan. Kebanyakan orang memiliki sekitar 120 juta batang, yang masing-masing lebih dari seribu kali lebih sensitif seperti sel kerucut individual. Mereka mengambil sinyal dari segala arah, meningkatkan persepsi penglihatan tepi, sensor gerak dan kedalaman. Namun, sel batang tidak “melihat” warna: mereka bertanggung jawab untuk hanya terang dan gelap.
   b.      Persepsi warna
   Persepsi Warna dilakukan oleh sel kerucut. Ada 6.000.000-7.000.000 sel kerucut di retina manusia rata-rata. Mereka sebagian besar terkonsentrasi di pusat retina, sekitar fovea. Ada tiga jenis sel kerucut: kerucut merah (sekitar 64 persen dari total), hijau (32%) dan biru (2%). Sel kerucut yang terbaik untuk mendeteksi rincian halus, tetapi hanya bekerja dalam cahaya terang. Mereka harus mengatur ulang setelah mengirim sinyal saraf ke otak, yang mengapa mata terus bergerak: ini menyebabkan cahaya jatuh di tempat yang berbeda pada retina, untuk menjaga persepsi warna stabil. Buta warna terjadi ketika seseorang kehilangan satu jenis kerucut. Hal ini lebih sering terjadi pada laki-laki, sekitar 8 persen di antaranya dianggap buta warna. Hanya 0,5 persen perempuan mengalami buta warna. Menariknya, penglihatan warna yang terbaik pada burung dan primata, dan lebih buruk pada spesies lain. Ini mungkin kompensasi untuk rasa lemah bau, atau mungkin telah berevolusi untuk membantu kita mengidentifikasi tanaman.
   c.       Stereoskopik dan Pandangan Malam
   Manfaat penglihatan manusia dari konfigurasi sel batang dan sel kerucut dalam dua cara: penglihatan stereoskopik dan pandangan malam. Penglihatan stereoskopik “stereo” dengan dua mata. Masing-masing mata kita memiliki yang kuat penglihatan tepi berkat distribusi yang luas sel batang. Hal ini memungkinkan kita untuk melihat lebih dari satu arah pada satu waktu. Hal ini meningkatkan persepsi kedalaman dan kesadaran lingkungan kita. Penglihatan malam juga dikenal sebagai visi skotopik. Dibutuhkan beberapa menit untuk menjadi efektif ketika kita memasuki ruangan gelap, dan yang terbaik setelah sekitar setengah jam. Penglihatan Skotopik dimungkinkan karena sensitivitas semata sel batang. Namun, sel batang tidak melihat warna merah: sebuah ruangan dengan lampu merah tidak menghambat penglihatan malam, yang mengapa banyak lampu dashboard menggunakan lensa merah sehingga kita bisa melihat kegelapan di luar kendaraan kita serta lampu di dalam.
   
   

9. Jelaskan bagaimana mata beradaptasi dari keadaan gelap ke keadaan terang atau sebaliknya?

Adaptasi mata dari keadaan gelap ke keadaan terang atau sebaliknya, yaitu:

a.      Adaptasi Terang

Adaptasi mata bila berada dalam keadaan terang, maka mata akan melakukan sebuah mekanisme adaptasi. Dalam mekanisme adaptasi mata pada keadaan di tempat terang terjadi adaptasi pupil, iris dan fotokimiawi. Adaptasi pupil dan iris terjadi setelah cahaya masuk ke mata. Bila dalam keadaan terang mata akan menerima banyak cahaya. Oleh karena itu, pupil yang berfungsi sebagai jalan masuknya cahaya ke mata akan akan melakukan mekanisme untuk mempertahankan kualitas 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 inailah terlihat sebagai bagian yang berwarna pada mata. Setelah pupil dan iris beradaptasi maka adaptasi selanjutnya yang dilakukan oleh mata pada kondisi cahaya yang sangat terang adalah adaptasi fotokimiawi. Adaptasi fotokimiawi merupakan adaptasi yang terjadi pada sel kercut dan sel batang pada retina mata. Bila seseorang berada di tempat yang sangat terang untuk waktu yang lama, maka banyak sekali fotokimiawi yang yang terdapat di sel batang dan kerucut menjadi berkurang karena diubah menjadi retinal dan opsin. Selanjutnya, sebagian besar retinal dalam sel batang dan kerucut akan diubah menjadi vitamin A. Oleh karena kedua efek ini, maka konsentrasi bahan kimiawi fotosensitif yang menetap dalam sel batang dan kerucut akan sangat banyak berkurang, akibatnya sensitivitas mata terhadap cahaya juga turut berkurang. Keadaan ini disebut adaptasi terang.

b.      Adaptasi Gelap

Adaptasi mata karena cahaya diakibatkan karena lebar pupil yang diatur oleh iris sesuai dengan intensitas cahaya yang diterima oleh mata. Ditempat yang gelap dimana intensitas cahayanya kecil maka pupil akan menbesar, agar cahaya dapat lebih banyak masuk kemata. Ditempat yang sangat terang dimana intensitas cahayanya cukup tinggi atau besar maka pupil akan mengecil, agar cahaya lebih sedikit masuk kemata , bila cahaya diarahkan kesalah satu mata pupil akan berkontraksi, kejadian tersebut dinamakan refleks pupil atau refleks cahaya pupil.

Bila mata terus berada di tempat gelap dalam waktu yang lama, maka retinal dan opsin yang ada di sel batang dan kerucut diubah kembali menjadi pigmen yang peka terhadap cahaya. Selanjutnya, vitamin A diubah kembali menjadi retinal untuk terus menyediakan pigmen peka cahaya tambahan, dimana batas akhirnya ditentukan oleh jumlah opsin yang ada di dalam sel batang dan kerucut. Keadaan ini disebut adaptasi gelap.

10. Apa yang terjadi pada sel con dan rod pada mata yang buta warna ? 

Buta warna terjadi ketika sel-sel peka cahaya yang terdapat di retina gagal untuk merespon dengan tepat dalam  memvariasikan panjang gelombang cahaya  untuk melihat berbagai warna. Retina ini merupakan bagian mata yang mengubah cahaya menjadi sinyal saraf. Retina memiliki sel fotoreseptor yaitu sel batang dan sel kerucut (rods and cones) yang menerima cahaya. Sinyal yang dihasilkan kemudian mengalami proses rumit yang dilakukan oleh neuron retina yang lain dan diubah menjadi potensial aksi pada sel ganglion retina.

Sel batang (Rod cell) adalah sel fotoreseptor di dalam retina yang dapat berfungsi pada kondisi cahaya yang redup. Pada umumnya terdapat sekitar 125 juta sel batang pada mata manusia. Sel ini lebih sensitif dibandingkan dengan sel kerucut sehingga sel inilah yang bertanggung jawab terhadap penglihatan dalam gelap. Sel kerucut (Cone Cell) adalah sel penerima sinar di dalam retina mata yang bertanggung terhadap penglihatan warna terang.  Sel kerucut kurang sensitif terhadap cahaya dibandingkan sel batang,tapi sel kerucut mampu membedakan warna. Sel kerucut juga dapat melihat detail yang lebih halus dan karena memiliki respon yang cepat terhadap perubahan. Pada kasus buta warna, satu atau lebih sel kerucut dan sel batang tidak berfungsi sebagai mana mestinya, sehingga penderita buta warna tidak bisa melihat warna tertentu. Pada Sel kerucut terdapat tiga jenis sel  yang memilki fungsi-fungsi tertentu dan masing-masing sel-sel tersebut sangat peka terhadap spektrum merah, hijau dan biru.  Untuk mengetahui seseorang menderita buta warna atau tidak, maka dapat dilakukan tes buta warna dengan buku ishihara dimana pada buku tersebut terdapat lingkaran-lingkaran berwarna yang di dalam nya terdapat angka atau jalur. Jika seseorang menderita buta warna maka angka atau jalur yang dilihat di dalam lingkaran tersebut akan berbeda dengan orang normal.