Cara 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 pupil, fungsi dari pupil sendiri adalah untuk mengatur insensitas cahaya yang masuk ke mata. 

Selain pupil ada juga bagian mata yang disebut selaput pelangi, fungsinya adalah memberi warna pada mata, selaput pelangi juga dapat mengubah ukuran pupil secara otomatis sesuai kekuatan cahaya yang masuk, dengan bantuan otot yang melekat padanya. Misalnya ketika berada di tempat gelap pupil akan membesar untuk memasukkan cahaya sebanyak mungkin. Ketika kekuatan cahaya bertambah, pupil akan mengecil untuk mengurangi cahaya yang masuk ke mata. Hal yang mempengaruhi perbesaran pupil itu adalah selaput pelangi. 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 selaput pelangi 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 kristal yang penuh dengan buah-buahan, cahaya yang datang dari mangkuk ini ke mata kita menembus kornea dan selaput pelangi 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.

Sejarah Teleskop

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi pengamatan pada lima abad lalu membawa manusia untuk memahami benda-benda langit terbebas dari selubung mitologi. Galileo Galilei (1564-1642) dengan teleskop refraktornya mampu menjadikan mata manusia "lebih tajam" dalam mengamati benda langit yang tidak bisa diamati melalui mata bugil.

Karena teleskop Galileo bisa mengamati lebih tajam, ia bisa melihat berbagai perubahan bentuk penampakan Venus, seperti Venus Sabit atau Venus Purnama sebagai akibat perubahan posisi Venus terhadap Matahari. Teleskop Galileo terus disempurnakan oleh ilmuwan lain seperti Christian Huygens (1629-1695) yang menemukan Titan, satelit Saturnus, yang berada hampir 2 kali jarak orbit Bumi-Yupiter.

Perkembangan teleskop juga diimbangi pula dengan perkembangan perhitungan gerak benda-benda langit dan hubungan satu dengan yang lain melalui Johannes Kepler (1571-1630) dengan Hukum Kepler. Dan puncaknya, Sir Isaac Newton (1642-1727) dengan hukum gravitasi. Dengan dua teori perhitungan inilah yang memungkinkan pencarian dan perhitungan benda-benda langit selanjutnya.

Galileo diakui menjadi yang pertama dalam menggunakan teleskop untuk maksud astronomis. Pada awalnya teleskop dibuat hanya dalam rentang panjang gelombang tampak saja (seperti yang dibuat oleh Galileo, Newton, Foucault, Hale, Meinel, dan lainnya), kemudian berkembang ke panjang gelombang radio setelah tahun 1945, dan kini teleskop meliput seluruh spektrum elektromagnetik setelah makin majunya penjelajahan angkasa setelah tahun 1960.

Perkembangan teleskop juga diimbangi pula dengan perkembangan perhitungan gerak benda-benda langit dan hubungan satu dengan yang lain melalui Johannes Kepler (1571-1630) dengan Hukum Kepler. Dan puncaknya, Sir Isaac Newton (1642-1727) dengan hukum gravitasi. Dengan dua teori perhitungan inilah yang memungkinkan pencarian dan perhitungan benda-benda langit selanjutnya.

Karena teleskop Galileo bisa mengamati lebih dalam lagi benda-benda langit, hingga berisar pada tahun 1564-1642 M dengan teropong refraktornya dia mampu menjadikan manusia bisa melihat benda langit dengan mata bugil.disamping itu Galileo pada waktu itu bisa melihat berbagai perubahan bentuk penampakan Venus, seperti Venus Sabit atau Venus Purnama sebagai akibat perubahan posisi Venus terhadap Matahari.Pada tahun 1629-1695 teleskop galileo disempurnakan oleh Christian Huygens yaitu seorang ilmuan yang menemukan satelit saturnus.

Pada tahun 1704, Sir Issac Newton mengumumkan konsep baru dalam desain teleskop. Newton menyatakan bahwa lensa dapat memecah cahaya putih menjadi spektrum cahaya yang membentuknya hingga menyebabkan apa yang disebut lenturan kromatik (lingkaran cahaya kemerahan di sekitar objek yang dilihat dengan menggunakan cermin). Newton menghindari masalah tadi dalam teleskop rancangannya dengan memakai cermin lengkung yang digunakan untuk mengumpulkan sinar dan memancarkan kembali ke titik fokusnya.

Cermin pemantul ini bertindak sebagai semacam keranjang pengumpul cahaya: semakin besar keranjang, semakin banyak cahaya yang bisa dikumpulkan. Teleskop Newton ini disebut teleskop refleksi (reflektor).Perkembangan teleskop berefek pada perkembangan perhitungan gerak benda-benda langit serta hubungan antara satu dan yang lainnya .dan selanjutnya bisa mendeteksi kemungkinan pencarian dan perhitungan benda-benda langit yang lainnya.

Fatamorgana

Fatamorgana merupakan sebuah fenomena di mana optik yang biasanya terjadi di tanah lapang yang luas seperti padang pasir atau padang es. Fatamorgana adalah pembiasan cahaya melalui kepadatan yang berbeda, sehingga bisa membuat sesuatu yang tidak ada menjadi seolah ada, begitulah yang Ast kutip dari Wikipedia.

Seringkali di gurun pasir, fatamorgana menyerupai danau atau air atau kota. Ini sebenarnya adalah pantulan daripada langit yang dipantulkan udara panas. Udara panas ini berfungsi sebagai cermin. Kata 'Fatamorgana' adalah nama saudari Raja Arthur, Faye le Morgana, seorang peri yang bisa berubah-ubah rupa.

Dalam peristiwa fatamorgana terdapat suatu konsep Fisika yang kadang terlupakan yaitu konsep pembiasan. Fatamorgana sering terjadi di gurun pasir, jalan-jalan beraspal, dan lautan. Dalam kajian fisika, prinsip terjadinya fatamorgana berawal dari proses pembiasan yang terjadi pada dua medium melalui lapisan-lapisan udara yag memiiki perbedaan suhu.

Proses Terjadinya Fatamorgana

Berawal dari adanya perbedaan kerapatan antara udara dingin dan udara panas. Udara dingin memiliki kerapatan lebih pekat dan lebih berat dibandingkan udara panas. Dalam kenyataannya, lapisan udara yang panas yang ada di dekat tanah terperangkap oleh lapisan udara yang lebih dingin di atasnya. Cahaya dibiaskan ke arah garis horisontal pandangan dan akhirnya berjalan ke atas karena pengaruh internal total. Pemantulan internal total (total internal reflection) adalah proses pemantulan seberkas cahaya pada permukaan batas antara satu medium dengan medium yang lain yang indeks biasnya lebih kecil, jika sudut datang ke medium kedua melebihi suatu sudut kritis tertentu.Dengan demikian, cahaya berjalan di dalam medium yang memiliki indeks bias yang tinggi seperti air, kaca, dan plastik ke medium yang memiliki indeks bias lebih rendah seperti udara. Akibatnya gambar dengan sifat semu dan terbalik akan membentuk fatamorgana.

Pada siang hari, sinar Matahari sangat terik sehingga membuat jalan beraspal yang hitam menjadi sangat panas. Aspal yang panas itu akan meradiasikan panas sehingga udara di sekitar jalan menjadi sangat panas. Udara panas tersebut akan memantulkan bayangan langit biru dan awan-awan seperti halnya kolam berisi air. Inilah fatamorgana. Hal yang sama juga terjadi di gurun pasir.

Berikut Gambaran Terjadinnya Fatamorgana  

Fatamorgana adalah peristiwa mirage

Mirage itu adalah suatu ilusi atau kekeliruan penglihatan, yaitu suatu peristiwa yang kadang-kadang terlihat di gurun pasir atau di atas jalan aspal yang rata atau trotoir, yang tampak seperti suatu genangan air atau suatu cermin, sedangkan benda-benda yang jauh letaknya, misalnya pepohonan, akan terlihat terbalik. Hal ini disebabkan pemantulan dan pembiasan sinar cahaya oleh lapisan udara yang panas atau kerapatan udara yang berbeda.

Cahaya akan cenderung membelok ke udara yang lebih dingin

Gambar di atas memperlihatkan pengaruh dari suhu udara yang tidak seragam pada lintasan cahaya di udara.Sebagaimana diperlihatkan oleh diagram itu, cahaya akan cenderung membelok ke udara yang lebih dingin. Dalam kenyataannya pembelokan ini sering terjadi bila terdapat perbedaan suhu yang relatif besar.

Azas utama yang bekerja dalam hal ini adalah suatu kenyataan bahwa indeks bias udara bertambah bila kerapatan (massa jenis) udara bertambah besar. Udara panas mempunyai kerapatan yang lebih rendah, dan dengan demikian mempunyai indeks refraksi yang lebih kecil daripada udara yang lebih dingin.

Inferior mirage (mirage bawah)

Mirage yang tampak diatas adalah mirage yang paling umum terpantau dan disebut inferior mirage (mirage bawah) karena miragenya itu tampak di bawah benda yang sebenarnya. 

Dalam peristiwa “genangan air” yang terlihat di atas jalan raya yang panas, obyek yang sebenarnya adalah langit biru dan miragenya adalah refleksi (bayangan) langit pada jalan raya dapat juga terjadi, walaupun jarang,.distribusi suhu pada atmosfir yang tidak biasa, yang disebut pembalikan suhu. Dalam peristiwa ini, lapisan udara panas terjadi di atas lapisan udara dingin, yang ada di atas permukaan air. Bila terdapat derajat suhu yang cukup, maka mirage atas (superior mirage) akan terjadi. Mirage yang demikian itu dapat dilihat pada gambar diatas.


Source : id.wikipedia.org, deebacalah.blogspot.com, forum.viva.co.id, kaskus.e