Cahaya
Cahaya
merupakan energi yang berbentuk gelombang elektromagnetik yang secara kasat
mata dengan memiliki panjang gelombang sekitar 380 hingga 750 nm. Dalam bidang
fisika, cahaya merupakan radiasi elektromagnetik, baik itu dengan panjang
gelombang kasat mata maupun yang tidak kasat mata.
Tidak
hanya itu saja, cahaya merupakan paket partikel yang biasa disebut dengan nama
foton. Kedua definisi tersebut menjadi sifat milik cahaya yang secara bersama,
sehingga disebut sebagai "dualisme gelombang-partikel".
Paket
cahaya yang dinamakan dengan spektrum lantas akan dipersepsikan secara visual
oleh indera penglihatan (mata) sebagai warna. Jika dalam bidang studi cahaya,
dikenal dengan sebutan optika, yang menjadi area riset cukup penting dalam
bidang fisika modern.
Studi
mengenai cahaya ini sendiri dimulai saat muncul era optika klasik yang
mempelajari mengenai besaran optik, seperti :
- Intensitas
- Frekuensi atau
panjang gelombang
- Polarisasi
- Fase cahaya
B.
Sifat-sifat Cahaya
Cahaya
mempunyai beberapa sifat yakni menembus benda yang bening, bisa dipantulkan,
merambat lurus, bisa dibiaskan dan bisa diuraikan. Untuk mengetahui secara
lebih jelas, bisa disimak pembahasan sifat cahaya yang berikut ini.
1. Cahaya Bisa Menembus Benda Bening
Benda bening merupakan benda yang bisa ditembus dengan mudah oleh adanya cahaya. Contoh benda bening yang ada di sekitar kita antara lain, kaca, mika, plastik bening, botol bening dan air jernih.
Berdasar
dari kemampuan cahaya dalam menembus benda, bisa dibedakan sebanyak 3 contoh,
yakni :
- Benda bening atau
transparan, yakni
benda-benda yang bisa ditembus dan dilewati oleh cahaya. Benda bening akan
meneruskan semua cahaya yang datang dan mengenainya. Contoh benda bening
seperti kaca yang bening dan air jernih.
- Benda translusens, yakni benda-benda yang hanya bisa meneruskan sebagian cahaya saja
yang telah diterima. Contoh benda ini seperti air yang keruh, bohlam susu
dan kaca dop.
- Opaque atau benda yang tak bisa ditembus oleh cahaya, yakni benda gelap yang sama sekali tak bisa ditembus oleh adanya
cahaya yang datang. Opaque ini sendiri hanya akan memantulkan semua cahaya
yang akan mengenai benda tersebut. Contoh bendanya seperti buku yang
tebal, tembok, kayu, hingga besi.
Sifat
cahaya yang bisa menembus pada benda bening, memungkinkan cahaya matahari yang
bisa menembus permukaan air yang jernih, sehingga tanaman yang hidup di dasar
air bisa tetap tumbuh dengan baik dan tanpa adanya gangguan. Sifat cahaya yang
bisa menembus benda bening ini juga bisa dimanfaatkan oleh manusia untuk
membuat berbagai macam peralatan penting dalam kehidupan sehari-hari, seperti
kacamata, kaca mobil, akuarium, hingga termometer.
2. Cahaya
Bisa Dipantulkan
Pemantulan atau refleksi atau pencerminan merupakan proses kembali terpancarnya cahaya dari permukaan benda yang memang terkena oleh cahaya. Pemantulan cahaya bisa dibedakan menjadi 2, yakni pemantulan teratur dan pemantulan baur (difus) atau tak teratur.
- Pemantulan teratur, merupakan pemantulan yang berkas cahaya pantulnya itu sejajar.
Pemantulan teratur bisa terjadi jika cahaya mengenai benda yang
permukaannya itu rata dan mengkilap alias licin. Salah satu contoh benda
yang bisa memantulkan cahaya yakni cermin. Cermin itu merupakan benda yang
bisa memantulkan cahaya dengan paling sempurna. Hal ini dikarenakan, pada
cermin mempunyai permukaan yang sangat halus dan mengkilap. Dalam benda
seperti ini, cahaya bisa dipantulkan dengan arah yang sejajar, sehingga
bisa membentuk bayangan benda dengan sangat baik. Contoh peristiwa
pemantulan cahaya ini sendiri terjadi saat kita sedang bercermin. Bayangan
tubuh kita akan terlihat di cermin, karena cahaya yang dipantulkan oleh
tubuh kita, saat mengenai permukaan cermin, dipantulkan alias dipancarkan
kembali sehingga bisa masuk ke mata kita.
- Pemantulan
difus/baur/tidak teratur,
pemantulan ini terjadi pada tanah yang rata atau pada air yang
bergelombang. Adanya pemantulan baur ini sendiri, tempat-tempat yang
sebelumnya tak terkena oleh cahaya secara langsung, akan menjadi ikut
terang. Inilah keuntungan jika adanya pemantulan baur.
Berdasarkan
dari sifat cahaya yang satu ini, Snellius telah mengemukakan mengenai
hukum pemantulan cahaya yang bisa diuraikan, sebagai berikut :
- Sinar datang,
sinar pantul dan garis normal terletak dalam 1 bidang datar
- Sudut datang sama
dengan sudut pantul
Seperti
yang sudah dijelaskan sebelumnya, cermin menjadi salah satu benda yang memang
bisa memantulkan datangnya dari cahaya. Berdasar dari bentuk permukaan itu
sendiri, cermin bisa dibedakan menjadi 3, yakni cermin datar, cermin cembung
dan cermin cekung.
- Cermin datar
- Cermin datar
yaitu cermin yang memiliki permukaan bidang pantul yang datar dan tak
melengkung. Cermin datar merupakan cermin yang biasa digunakan untuk
berkaca oleh manusia.
- Sifat bayangan yang
berhasil dibentuk oleh cermin datar ini seperti :
- Jarak bayangan
ke cermin sama dengan jarak benda ke cermin
- Bayangan yang
terbentuk, mirip dengan asli. Akan tetapi, memiliki kebalikan pada
posisi kanan dan kiri. Misal, tangan kiri akan menjadi tangan kanan, dan
tangan kanan akan menjadi kiri dalam bayangan kita
- Bayangan tegak
seperti bendanya
- Bayangan yang
memiliki sifat maya alias semu. Yang berarti, bayangan tersebut bisa
dilihat oleh cermin, namun tak bisa ditangkap oleh layar.
- Cermin cembung
(positif)
- Cermin cembung
merupakan cermin yang memiliki permukaan bidang pantul yang melengkung ke
arah luar atau konveks. Cermin cembung memiliki sifat
menyebarkan cahaya atau divergen.
- Cermin cembung
itu sendiri juga bisa dengan mudah kita temui pada kaca spion kendaraan
bermotor dan bagian belakang sendok logam yang sehari-hari kita gunakan
untuk makan. Bayangan yang terbentuk dalam cermin cembung memiliki sifat
maya, tegak dan diperkecil dari benda yang sebenarnya.
- Cermin cekung
(negatif)
- Cermin cekung
adalah cermin yang pada bidang pantulnya tersebut melengkung ke arah
dalam atau konkaf. Cermin cekung ini sendiri memiliki sifat
dalam mengumpulkan cahaya alias konvergen.
- Sifat bayangan
benda yang dibentuk oleh cermin cekung ini sendiri begitu bergantung
terhadap letak benda terhadap cermin. Jika memang benda tersebut memiliki
posisi yang dekat dengan cermin cekung, maka bayangan yang akan dibentuk
menjadi maya, tegak dan diperbesar.
- Sementara itu,
jika posisi benda tersebut jauh dari cermin cekung, maka bayangan benda
yang terbentuk nyata (sejati) dan terbalik. Biasanya, penggunaan dari
cermin cekung ini biasa digunakan sebagai reflektor yang
ada dalam lampu mobil dan lampu senter.
3. Cahaya
Bisa Diuraikan
Istilah lain dari penguraian cahaya itu dinamakan dengan dispersi cahaya. Contoh terjadinya peristiwa dispersi cahaya yang secara alami benar-benar terjadi merupakan peristiwa dari terbentuknya pelangi.
Biasanya,
pelangi ini akan muncul setelah hujan turun. Pelangi itu terdiri atas beberapa
warna, mulai dari merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila dan ungu. Jika Anda
tahu, sebenarnya, warna-warna tersebut berasal dari 1 warna saja, yakni warna
putih yang dihasilkan dari cahaya matahari.
Akan
tetapi, karena cahaya matahari yang datang tersebut dibiaskan oleh adanya titik
air hujan, maka hal tersebut berakibat jika cahaya putih akan diuraikan menjadi
beberapa macam warna yang menarik, sehingga terjadilah warna-warna yang indah
di dalam pelangi tersebut.
Peristiwa
penguraian cahaya putih menjadi berbagai warna biasa disebut dengan nama
dispersi cahaya. Cahaya putih bisa diuraikan menjadi berbagai macam warna yang
bagus, sehingga warna putih tersebut bisa disebut dengan nama sinar
polikromatik. Cahaya putih seperti pada cahaya matahari itu termasuk ke
dalam cahaya polikromatik.
Cahaya
polikromatik merupakan cahaya yang tersusun dari beberapa macam komponen warna
yang ada. Cahaya putih juga tersusun atas spektrum cahaya yang memiliki warna
merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila dan ungu.
Sementara
itu, peristiwa perpaduan berbagai macam warna cahaya menjadi warna putih, bisa
disebut dengan nama spektrum cahaya. Spektrum warna yang tak bisa
diuraikan kembali biasa disebut dengan nama cahaya monokromatik.
Contoh
lain dari adanya peristiwa penguraian cahaya yakni terjadinya halo yang mana
bisa mengelilingi bulan atau matahari serta gelembung air sabun yang akan
terkena cahaya matahari tampak akan mempunyai berbagai macam warna yang indah.
4. Cahaya
Bisa Dibiaskan
Pembiasan cahaya merupakan pembelokan arah rambat cahaya pada saat melewati sebanyak 2 medium yang memiliki kerapatan berbeda. Pembiasan cahaya ini sendiri biasanya digunakan oleh manusia dalam berbagai pembuatan alat optik.
Pembiasan
cahaya bisa menyebabkan terjadinya berbagai macam peristiwa yang ada pada
kehidupan sehari-hari, yang bisa diuraikan sebagai berikut :
- Dasar air yang
jernih akan terlihat lebih dangkal dari yang sebenarnya
- Pensil atau benda
lurus yang lain apabila diletakkan di dalam gelas yang berisikan air, maka
akan terlihat patah atau bengkok benda tersebut
- Peristiwa
fatamorgana yang akan terjadi karena adanya berkas cahaya yang berjalan
dari udara dingin ke udara yang panas terbiaskan ke arah atau sisi
horizontal, sehingga pada suatu benda tersebut tampak muncul di atas posisi
yang sesungguhnya
- Uang logam jika
diletakkan di dalam air yang jernih akan terlihat lebih dekat dengan
permukaan
- Ikan yang berada
di dalam akuarium juga akan terlihat jauh lebih besar
Seperti
yang ada pada pemantulan cahaya, di dalam pembiasan cahaya juga berlaku dalam
hukum pembiasan cahaya yang bisa diuraikan sebagai berikut :
- Apabila cahaya
merambat dari zat yang kurang rapat ke zat yang memiliki kerapatan lebih,
cahaya akan dibiaskan mendekati garis yang normal. Semisal, cahaya akan
merambat dari udara ke air.
- Apabila cahaya
merambat dari zat yang jauh lebih rapat ke zat yang memiliki kerapatan
kurang, maka cahaya akan dibiaskan menjauhi garis normal. Semisal, cahaya
merambat dari air ke udara.
5. Cahaya
Merambat Lurus
Cahaya akan merambat dengan lurus jika memang dia akan melewati 1 medium perantara saja. Peristiwa ini juga bisa dibuktikan dengan baik, nyalanya lampu senter yang berjalan atau merambat dengan lurus.
Cahaya
yang merambat dengan lurus juga bisa kita lihat dari berkas cahaya matahari
yang menerobos masuk melalui celah-celah genting ataupun ventilasi yang akan
tampak berupa seperti garis yang lurus. Kedua hal inilah yang bisa membuktikan
jika cahaya memang merambat lurus.
Kegaitan
yang bisa membuktikan jika cahaya merambat lurus ialah dengan menggunakan
karton yang diberikan lubang. Saat lubang karton disusun lurus, kita bisa
melihat cahaya lilin. Akan tetapi, saat salah satu lubang digeser, maka kita
tak akan bisa lagi melihat cahaya itu.
Sifat
cahaya yang selalu merambat dengan lurus ini biasa dimanfaatkan oleh manusia
dalam membuat lampu senter hingga lampu pada kendaraan bermotor.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar