mikroskop

Mikroskop (bahasa Yunani: micros = kecil dan scopein = melihat) adalah sebuah alat untuk melihat objek yang terlalu kecil untuk dilihat secara kasat mata. Mikroskop merupakan alat bantu yang dapat ditemukan hampir diseluruh laboratorium untuk dapat mengamati organisme berukuran kecil (mikroskopis). Ilmu yang mempelajari benda kecil dengan menggunakan alat ini disebut mikroskopi, dan kata mikroskopik berarti sangat kecil, tidak mudah terlihat oleh mata.

Jenis-jenis mikroskop

Mikroskop digital yang bisa tersambung dengan komputer

Jenis paling umum dari mikroskop, dan yang pertama diciptakan, adalah mikroskop optis. Mikroskop ini merupakan alat optikyang terdiri dari satu atau lebih lensa yang memproduksi gambar yang diperbesar dari sebuah benda yang ditaruh di bidang fokal dari lensa tersebut.

Berdasarkan sumber cahayanya, mikroskop dibagi menjadi dua, yaitu, mikroskop cahaya dan mikroskop elektron. Mikroskop cahaya sendiri dibagi lagi menjadi dua kelompok besar, yaitu berdasarkan kegiatan pengamatan dan kerumitan kegiatan pengamatan yang dilakukan. Berdasarkan kegiatan pengamatannya, mikroskop cahaya dibedakan menjadi mikroskop diseksi untuk mengamati bagian permukaan dan mikroskop monokuler dan binokuler untuk mengamati bagian dalam sel. Mikroskop monokuler merupakan mikroskop yang hanya memiliki 1 lensa okuler dan binokuler memiliki 2 lensa okuler. Berdasarkan kerumitan kegiatan pengamatan yang dilakukan, mikroskop dibagi menjadi 2 bagian, yaitu mikroskop sederhana (yang umumnya digunakan pelajar) dan mikroskop riset (mikroskop dark-field, fluoresens, fase kontras, Nomarski DIC, dan konfokal).

Struktur mikroskop

Ada dua bagian utama yang umumnya menyusun mikroskop, yaitu:

• Bagian optik, yang terdiri dari kondensor, lensa objektif, dan lensa okuler.
• Bagian non-optik, yang terdiri dari kaki dan lengan mikroskop, diafragma, meja objek/meja preparat, pemutar halus dan kasar, penjepit kaca objek (preparat), dan sumber cahaya.

Pembesaran

Tujuan mikroskop cahaya dan elektron adalah menghasilkan bayangan dari benda yang dimikroskop lebih besar. Pembesaran ini tergantung pada berbagai faktor, diantaranya titik fokus kedua lensa( objektif f1 dan okuler f2, panjang tubulus atau jarak(t) lensa objektif terhadap lensa okuler dan yang ketiga adalah jarak pandang mata normal(sn). Rumus: 

Sifat bayangan

Baik lensa objektif maupun lensa okuler keduanya merupakan lensa cembung. Secara garis besar lensa objektif menghasilkan suatu bayangan sementara yang mempunyai sifat semu, terbalik, dan diperbesar terhadap posisi benda mula-mula, lalu yang menentukan sifat bayangan akhir selanjutnya adalah lensa okuler. Pada mikroskop cahaya, bayangan akhir mempunyai sifat yang sama seperti bayangan sementara, semu, terbalik, dan lebih lagi diperbesar. Pada mikroskop elektron bayangan akhir mempunyai sifat yang sama seperti gambar benda nyata, sejajar, dan diperbesar. Jika seseorang yang menggunakan mikroskop cahaya meletakkan huruf A di bawah mikroskop, maka yang ia lihat adalah huruf A yang terbalik dan diperbesar

L U P (KACA PEMBESAR)

Lup atau kaca pembesar adalah sebuah lensa cembung yang mempunyai titik fokus yang dekat dengan lensanya. Bendayang akan diperbesar terletak di dalam titik fokus lup itu atau jarak benda ke lensa lup tersebut lebih kecil dibandingkan jarak titik fokus lup ke lensa lup tersebut. Bayangan yang dihasilkan bersifat tegak, nyata, dan diperbesar. Lup ditemukan oleh seorang dari Arab bernama Abu Ali al-Hasan Ibn Al-Haitham.

Menghitung jarak titik fokus suatu Lup

Titik fokus suatu lup menentukan perbesaran yang dihasilkan, oleh karena itu titik fokusnya adalah besaran yang perlu diketahui (lihat juga dibawah). Dalam penggunaan sehari-hari jarak titik fokus dari sebuah lup dapat ditentukan dengan percobaan sederhana cahaya dapat dikumpulkan di satu titik yang berjarak tertentu dari lensa lup. Apabila cahaya mencapai tingkat energi yang tinggi maka kertas, serpih kayu, atau lainnya dapat terbakar ketika diletakkan di bawah lup tersebut. Dalam hal ini cahaya dikumpulkan di sebuah titik yang disebut titik fokus atau titik api yang sifatnya maya atau semu bukan nyata atau di belakang lensa tersebut.

Metode lain yang lebih nyata untuk menentukan jarak titik fokus atau disebut juga Autoklimasi dapat menggunakan:

• persamaan gambar Newtonschen (juga dapat diturunkan dari persamaan lensa)
• Metode Bessel
• Metode Abbe

Pembesaran

•  Perbesaran angular
•  Sudut pandang tanpa Lup
•  Sudut pandang dengan Lup
•  Jarak pandang normal
•  Besar objek
•  Titik fokus

 Syarat agar suatu benda dapat diamati secara jelas dengan memakai lup:

S £ f	s = f	(untuk pengamatan tidak berakomodasi)
	s < f	(untuk pengamatan berakomodasi maksimum)

Pembesaran sudut lup ( g ):

g Lup pp/f (tidak berakomodasi) PP = 25 cm (mata normal) pp/f + 1 (berakomodasi maksimum)

mata dan kaca 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

Organ mata manusia

Organ luar

Bulu mata berfungsi menyaring cahaya yang akan diterima.

Alis mata berfungsi menahan keringat agar tidak masuk ke bola mata.

Kelopak mata berfungsi untuk menutupi dan melindungi mata.

Organ dalam

Bagian-bagian pada organ mata bekerja sama mengantarkan cahaya dari sumbernya menuju ke otak untuk dapat dicerna oleh sistem saraf. Bagian-bagian tersebut adalah:

• Kornea
  Merupakan bagian terluar dari bola mata yang menerima cahaya dari sumber cahaya.
• Sklera
  Merupakan bagian dinding mata yang berwarna putih. Tebalnya rata-rata 1 milimeter tetapi pada irensi otot, menebal menjadi 3 milimeter.
• 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.
• Lensa mata
  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.
• Retina atau Selaput Jala
  Retina adalah bagian mata yang paling peka terhadap cahaya, khususnya bagian retina yang disebut bintik kuning. Setelah retina, cahaya diteruskan ke saraf optik.
• Saraf optik
  Saraf yang memasuki sel tali dan kerucut dalam retina, untuk menuju ke otak.

Sistem kerja mata

Mata manusia memiliki cara kerja otomatis yang sempurna, mata dibentuk dengan 40 unsur utama yang berbeda dan ke semua bagian ini memiliki fungsi penting dalam proses melihat kerusakan atau ketiadaan salah satu fungsi bagiannya saja akan menjadikan mata mustahil dapat melihat. Lapisan tembus cahaya di bagian depan mata adalah kornea, tepat di belakangnya terdapat iris, selain memberi warna pada mata, iris juga dapat mengubah ukurannya secara otomatis sesuai kekuatan cahaya yang masuk, dengan bantuan otot yang melekat padanya. Misalnya ketika berada di tempat gelap iris akan membesar untuk memasukkan cahaya sebanyak mungkin. Ketika kekuatan cahaya bertambah, iris akan mengecil untuk mengurangi cahaya yang masuk ke mata. Sistem pengaturan otomatis yang bekerja pada mata bekerja sebagaimana berikut.

Ketika cahaya mengenai mata sinyal saraf terbentuk dan dikirimkan ke otak, untuk memberikan pesan tentang keberadaan cahaya, dan kekuatan cahaya. Lalu otak mengirim balik sinyal dan memerintahkan sejauh mana otot di sekitar iris harus mengerut. Bagian mata lainnya yang bekerja bersamaan dengan struktur ini adalah lensa. Lensa bertugas memfokuskan cahaya yang memasuki mata pada lapisan retina di bagian belakang mata. Karena otot-otot di sekeliling lensa cahaya yang datang ke mata dari berbagai sudut dan jarak berbeda dapat selalu difokuskan ke retina. Semua sistem yang telah kami sebutkan tadi berukuran lebih kecil, tapi jauh lebih unggul daripada peralatan mekanik yang dibuat untuk meniru desain mata dengan menggunakan teknologi terbaru, bahkan sistem perekaman gambar buatan paling modern di dunia ternyata masih terlalu sederhana jika dibandingkan mata. Jika kita renungkan segala jerih payah dan pemikiran yang dicurahkan untuk membuat alat perekaman gambar buatan ini kita akan memahami betapa jauh lebih unggulnya teknologi penciptaan mata.

Jika kita amati bagian-bagian lebih kecil dari sel sebuah mata maka kehebatan penciptaan ini semakin terungkap. Anggaplah kita sedang melihat mangkuk kristalyang penuh dengan buah-buahan, cahaya yang datang dari mangkuk ini ke mata kita menembus kornea dan iris kemudian difokuskan pada retina oleh lensa jadi apa yang terjadi pada retina, sehingga sel-sel retina dapat merasakan adanya cahaya ketika partikel cahaya yang disebut foton mengenai sel-sel retina. Ketika itu mereka menghasilkan efek rantai layaknya sederetan kartu domino yang tersusun dalam barisan rapi. Kartu domino pertama dalam sel retina adalah sebuah molekul bernama 11-cis retinal. Ketika sebuah foton mengenainya molekul ini berubah bentuk dan kemudian mendorong perubahan protein lain yang berikatan kuat dengannya yakni rhodopsin.

Kini rhodopsin berubah menjadi suatu bentuk yang memungkinkannya berikatan dengan protein lain yakni transdusin. Transdusin ini sebelumnya sudah ada dalam sel namun belum dapat bergabung dengan rhodopsin karena ketidak sesuaian bentuk. Penyatuan ini kemudian diikuti gabungan satu molekul lain yang bernama GTP kini dua protein yakni rhodopsin dan transdusin serta 1 molekul kimia bernama GTP telah menyatu tetapi proses sesungguhnya baru saja dimulai senyawa bernama GDP kini telah memiliki bentuk sesuai untuk mengikat satu protein lain bernama phosphodiesterase yang senantiasa ada dalam sel. Setelah berikatan bentuk molekul yang dihasilkan akan menggerakkan suatu mekanisme yang akan memulai serangkaian reaksi kimia dalam sel.

Mekanisme ini menghasilkan reaksi ion dalam sel dan menghasilkan energi listrik, energi ini merangsang saraf-saraf yang terdapat tepat di belakang sel retina. Dengan demikian bayangan yang ketika mengenai mata berwujud seperti foton cahaya ini meneruskan perjalanannya dalam bentuk sinyal listrik. Sinyal ini berisi informasi visual objek di luar mata. Agar mata dapat melihat sinyal listrik yang dihasilkan dalam retina harus diteruskan dalam pusat penglihatan di otak. Namun sel-sel saraf tidak berhubungan langsung satu sama lain ada celah kecil yang memisah titik-titik sambungan mereka lalu bagaimana sinyal listrik ini melanjutkan perjalanannya di sini serangkaian mekanisme rumit terjadi energi listrik diubah menjadi energi kimia tanpa kehilangan informasi yang sedang dibawa dan dengan cara ini informasi diteruskan dari satu sel saraf ke sel saraf berikutnya. Molekul kimia pengangkut ini yang terletak pada titik sambungan sel-sel saraf berhasil membawa informasi yang datang dari mata dari satu saraf ke saraf yang lain.

Ketika dipindahkan ke saraf berikutnya, sinyal ini diubah lagi menjadi sinyal listrik dan melanjutkan perjalanannya ke tempat titik sambungan lainnya. Dengan cara ini sinyal berhasil mencapai pusat penglihatan pada otak, di sini sinyal tersebut dibandingkan informasi yang ada di pusat memori dan bayangan tersebut ditafsirkan akhirnya kita dapat melihat mangkuk yang penuh buah-buahan sebagaimana kita saksikan sebelumnya karena adanya sistem sempurna yang terdiri atas ratusan komponen kecil ini dan semua rentetan peristiwa yang menakjubkan ini terjadi pada waktu kurang dari 1 detik.

Penyakit mata

  Miopi

Miopi yakni seseorang yang tidak dapat melihat benda yang berjarak jauh. Biasanya terjadi pada pelajar. Dapat dibantu dengan kacamata berlensa cekung.

• Hipermetropi
  Hipermetropi yaitu seseorang yang tidak dapat melihat benda yang berjarak dekat dari mata. Dapat dibantu dengan kacamata berlensa cembung.
• Presbiopi
  Presbiopi adalah seseorang yang tidak dapat melihat benda yang berjarak dekat maupun berjarak jauh. Dapat dibantu dengan kacamata berlensa rangkap. Biasa terjadi pada lansia.
• Kerabunan dan kebutaan
  Buta berarti seseorang tidak dapat melihat benda apa pun sama sekali. Buta bisa saja diakibatkan keturunan, maupun kecelakaan. Rabun berarti seseorang hanya dapat melihat dengan samar-samar. Orang-orang yang buta maupun rabun biasanya "membaca" menggunakan jari-jarinya dengan alat bantu berupahuruf Braille.
• Buta warna
  Buta warna adalah suatu kondisi seseorang tidak mampu merepresentasikan warna. Buta warna total sama sekali tidak dapat membedakan warna, yang dapat dilihat hanyalah warna hitam, abu-abu, dan putih (grey scale). Sedangkan jika tidak bisa membedakan warna tertentu disebut buta warna parsial. Buta warna biasanya merupakan penyakit turunan, artinya jika seseorang buta warna, pasti anaknya juga mewarisi gen buta warna, namun belum tentu menderita buta warna.
• Katarak
  Katarak adalah suatu penyakit mata di mana lensa mata menjadi buram karena penebalan, terjadi pada orang lanjut usia (lansia).
• Astigmatis = ketidakaturan lengkung-lengkung permukaan bias mata yang berakibat cahaya tidak fokus pada satu titik retina (bintik kuning). Dapat dibantu dengan kacamata silinder/Operasi refraktif.
• Rabun senja
  Rabun senja adalah penyakit mata yang disebabkan karena mata kekurangan vitamin A. Penderita biasanya tidak bisa melihat pada saat sore hari saja.

Segera temui dokter mata, jika mengalami tanda-tanda sebagai berikut:^[2]

• Nyeri yang sangat hebat pada mata (glaucoma atau infeksi akut)
• Pandangan kabur mendadak
• Mata merah disertai sakit kepala, mual, dan muntah (infeksi akut)
• Ada sensasi benda asing dalam mata, sekret atau cairan yang mengalir dari mata, disertai adanya riwayat goresan pada mata, paparan terhadap bahan kimia, atau partikel yang berterbangan
• Melihat bercak atau untaian hitam yang melayang-layang (floaters atau sobek/bocornya retina mata)
• Melihat kilatan/kedipan cahaya (sobek/lepasnya retina mata)
• Pandangan terhalang atau seperti melihat di dalam terowongan (tunnel vision atau glaucoma)
• Terdapat benjolan disertai luka di kelopak mata yang tidak sembuh-sembuh walau sudah diobati
• Mata yang menonjol (proptosis)
• Muncul pandangan ganda/double secara mendadak

Suatu benda dapat terlihat jelas oleh mata jika bayangannya terletak tepat di retina mata.
Berlaku rumus 1/f = 1/s + 1/s'
dimana f dapat berubah-ubah atau berakomodasi sesuai dengan rumus:
1/f = [n2/n1 - 1] [ 1/R1 - 1/R2]
Tititk Jauh (PR) : titik terjauh yang masih dapat dilihat jelas dengan mata tidak berakomodasi.
Tititk Dekat (PP) : titik terdekat yang masih dapat dilihat jelas dengan mata berakomodasi maksimum.

Mata Normal seringkali diamsumsikan titik dekatnya 25 cm di depan mata (jarak baca) den titik jauhnya di tak terhingga.
Rabun Jauh (miop, mata dekat) ® PP = 2S dan PR < ¥Dalam hal ini bayangan dari benda jatuh di depan retina. Agar benda terlihat jelas maka dipakai kacamata berlensa negatif (divergen/cekung).

s = ¥

s' = - PR

®

f = - s'

Rabun Dekat (hipermetrop, mata jauh) ® PP > 25 dan PR = ¥Dalam hal ini bayangan dari benda jatuh di belakang retina. Agar benda terlihat jelas maka dipakai kacamata berlensa positif (konvergen/cembung).

s = 25

s' = - PP

Mata Tua (Presbiop) ® PP > 25 dan PR < ¥
Agar benda terlihat jelas maka dapat digunakan kacamata bifokal
(+ dan -)
Catatan:
Untuk mata yang mengalami astigmatisma dipakai kacamata silindris.

WARNA BENDA

Warna benda tergantung dari :

1. Warna cahaya yang jatuh pada benda.
2. Warna-warna yang dipantulkan atau diterima benda.

Ø  Benda-benda yang disinari oleh cahaya matahari atau sumber cahaya lain, akan memantulkan warna cahaya yang sesuai dengan warna benda ini, sedang warna cahaya lainnya diserap.

Contoh : Daun tumbuhan disinari sinar matahari (Cahaya Polikhromatik), maka daun akan memantulkan warna hijau sedangkan warna lain diserap.

Ø  Warna benda juga tergantung dari warna cahaya yang dipantulkan atau yang diterima.

Contoh  : Benda berwarna biru bila disinari lampu warna merah maka benda tampak berwarna hitam.

sinar gamma

 SINAR g(GAMMA)

Sinar gama (seringkali dinotasikan dengan huruf Yunani gama, γ) adalah sebuah bentuk berenergi dari radiasi elektromagnetik yang diproduksi oleh radioaktivitas atau proses nuklir atau subatomik lainnya seperti penghancuran elektron-positron.

Sinar gama membentuk spektrum elektromagnetik energi-tertinggi. Mereka seringkali didefinisikan bermulai dari energi 10 keV/ 2,42 EHz/ 124 pm, meskipun radiasi elektromagnetik dari sekitar 10 keV sampai beberapa ratus keV juga dapat menunjuk kepada sinar Xkeras. Penting untuk diingat bahwa tidak ada perbedaan fisikal antara sinar gama dan sinar X dari energi yang sama -- mereka adalah dua nama untuk radiasi elektromagnetik yang sama, sama seperti sinar matahari dan sinar bulan adalah dua nama untuk cahayatampak. Namun, gama dibedakan dengan sinar X dari sumber mereka. Sinar gama adalah istilah untuk radiasi elektromagnetik energi-tinggi yang diproduksi oleh transisi energi karena percepatan elektron. Karena beberapa transisi elektron memungkinkan untuk memiliki energi lebih tinggi dari beberapa transisi nuklir, ada tumpang-tindih antara apa yang kita sebut sinar gama energi rendah dan sinar-X energi tinggi.

Sinar gama merupakan sebuah bentuk radiasi mengionisasi; mereka lebih menembus dari radiasi alfa atau beta (keduanya bukan radiasi elektromagnetik), tapi kurang mengionisasi.

Perlindungan untuk sinar γ membutuhkan banyak massa. Bahan yang digunakan untuk perisai harus diperhitungkan bahwa sinar gama diserap lebih banyak oleh bahan dengan nomor atom tinggi dan kepadatan tinggi. Juga, semakin tinggi energi sinar gama, makin tebal perisai yang dibutuhkan. Bahan untuk menahan sinar gama biasanya diilustrasikan dengan ketebalan yang dibutuhkan untuk mengurangi intensitas dari sinar gama setengahnya. Misalnya, sinar gama yang membutuhkan 1 cm (0,4 inci) "lead" untuk mengurangi intensitasnya sebesar 50% jujga akan mengurangi setengah intensitasnya dengan konkrit 6 cm (2,4 inci) atau debut paketan 9 cm (3,6 inci).

Sinar gama dari fallout nuklir kemungkinan akan menyebabkan jumlah kematian terbesar dalam penggunaan senjata nuklir dalam sebuah perang nuklir. Sebuah perlindungan falloutyang efektif akan mengurangi terkenanya manusia 1000 kali.

Sinar gama memang kurang mengionisasi dari sinar alfa atau beta. Namun, mengurangi bahaya terhadap manusia membutuhkan perlindungan yang lebih tebal. Mereka menghasilkan kerusakan yang mirip dengan yang disebabkan oleh sinar-X, seperti terbakar, kanker, dan mutasi genetika.

Dalam hal ionisasi, radiasi gama berinteraksi dengan bahan melalui tiga proses utama: efek fotoelektrik, penyebaran Compton, dan produksi pasangan.

Interaksi dengan materi:

*mempunyai daya tembus paling besar.

*tidak dibelokkan didalam medan magnetik

*sinar g memerlukan radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang lebih pendek

*foton g tidak banyak berinteraksi dengan atom suatu bahan dalam interaksinya dengan bahan mengalami peristiwa fotolistrik dan produksi pasangan

Dalam interaksi dengan bahan,seluruh energi foton diserap dalam bahan.

Energi yang diserap oleh atom ini dibawa oleh sebuah elektron,untuk membentuk pasangan elektron.Peristiwa ini yang disebut sebagai produksi pasangan.Foton sinar g juga dapat berinteraksi dengan elektron orbital melalui hamburan compton.

Urutan daya tembus dari yang lemah ke kuat adalah:sinar a, sinar b, sinar g. Sinar a dapat dihentikan oleh selembar kertas,sinar b dapat dihentikan oleh papan kayu setebal 2,5 cm,dan sinarg dapat dihentikan oleh beton.Sinar g merupakan sinar yang sangat ampuh,dan dapat digunakan untuk membunuh kuman,dan bakteri untuk sterilisasi alat kedokteran. Karena sinar ini sangat kuat dan dapat menembus kertas,dan plastik, sterilisasi dapat dilakukan setelah alat kedokteran itu dibungkus.

Intensitas sinar-sinar setelah menembus suatu bahan akan berkurang.

Pelemahan intensitas itu dinyatakan dengan rumus:

 

I=I₀e^-mx

keterangan:

-I = Intensitas (J/s m²)

I_o = Intensitas mula-mula (j/sm²)

e  = bilangan natural =2,71828

m = Koefisien pelemahan bahan keping (m^-1)

x = tebal keping (m)

Apabila intensitas sinar setelah melewati bahan =1/2 dari intensitas selum melewati bahan (I = 1/2 I₀)

1/2 I₀       = I₀e-^mx

I              = I₀e^-mx

1/2         = e^-mx

ln1/2      = -mx

ln1 - ln2 = -mx

0-ln2      = -mx

                                    x =     ln2/ m

x = 0,693/m

x disebut HALF VALUE LAYER (HVL) atau lapisan harga paruh, yaitu: lapisan atau tebal bahan yang membuat intensitas menjadi separuh dari intensitas semula.