A. PENGERTIAN CAHAYA
Ketika membahas tentang cahaya dalam ilmu fisika, ada beberapa definisi cahaya yang diutarakan oleh para ahli. Diantaranya adalah pendapat Newton yang mendefinisikan cahaya sebagai partikel kecil yang dipancarkan oleh sumbernya ke segala arah dengan kecepatan yang sangat tinggi. Pendapat lainnya diutarakan oleh Huygens yang mengatakan bahwa cahaya adalah sebuah gelombang sama halnya seperti bunyi. Nah dalam hal ini sebenarnya kedua pendapatan tersebut tidak bisa dipakai secara bersamaan karena keduanya saling bertentangan, tetapi keduanya mempunyai dasar yang kuat atas definisi yang diberikan. Oleh karena itu akhirnya disepakati bahwa cahaya disebut sebagai dualisme”gelombang-partikel”, artinya cahaya dianggap sebagai gelombang, juga sekaligus dianggap sebagai partikel. Dasar dari kesepatakan ini karena :
- Cahaya merupakan energi yang berbentuk gelombang elektromagnetik yang dapat dilihat dengan mata yang panjang gelombangnya sekitar 380-750 nm, namun kadangkala cahaya dengan panjang gelombang tertentu tidak terlihat dengan mata telanjang.
- Cahaya merupakan partikel yang disebut foton. Foton merupakan kuantum medan elektromagnetik yang berinteraksi dengan elektron dan inti atom.
B. SUMBER CAHAYA
Suatu benda yang dapat memancarkan cahaya disebut dengan sumber cahaya. Nah berdasarkan sumbernya terdapat dua jenis cahaya, yaitu :
- Cahaya yang berasal dari benda itu sendiri, contohnya matahari, lilin, lampu, senter, dll.
- Cahaya yang memancar dari benda akibat pantulan cahaya dari sumber cahaya utamanya. Misalnya adalah ketika kita melihat matahari pada permukaan air.
Perlu diketahui juga bahwa tidak semua benda dapat memancarkan cahaya atau memantulkan pancaran cahaya. Benda yang dapat memancarkan cahaya disebut dengan sumber cahaya, sedangkan benda yang tidak dapat memantulkan cahaya seperti batu, kayu, kertas, dll, disebut dengan benda gelap.
C. SIFAT – SIFAT CAHAYA
1. Cahaya Merambat Lurus
Sifat cahaya merambat lurus dapat kita buktikan dengan mengamati cahaya pada kendaraan bermotor yang kita gunakan. Garis perambatan cahaya ini disebut dengan sinar. Karena sifat cahaya yang merambat lurus ini manusia dapat memanfaatkan cahaya untuk banyak keperluan seperti dalam pembuatan senter, lampu, dll.
2. Cahaya dapat Menembus Benda Bening
Benda bening atau transparan merupakan benda tembus pandang yang dapat dilewati oleh cahaya. Benda bening atau transparan ini dapat meneruskan semua cahaya yang diterimanya. Contoh benda bening adalah kaca, air jernih, dll. Berdasarkan penembusan cahaya yang dapat dilakukannya, benda dibagi menjadi tiga, yaitu :
- Benda bening atau transparan (dapat meneruskan semua cahaya)
- Benda Translusens (hanya dapat meneruskan sebagian cahaya yang diterimanya, contohnya air keruh, kaca dop, dll)
- Benda Opaque (Benda yang tidak dapat ditembus oleh cahaya sama sekali, contohnya kayu, batu, dll)
3. Cahaya dapat Dipantulkan
Cahaya termasuk ke dalam salah satu gelombang dalam fisika, yaitu termasuk gelombang elektromagnetik. Nah sebagai gelombang cahaya dapat dipantulkan (direfleksikan). Pemantulan cahaya akan terjadi ketika cahaya mengenai sebuah bidang pantul (benda-benda yang dapat memantulkan cahaya) contohnya cermin.
Pemantulan cahaya dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu :
a. Pemantulan teratur
Pemantulan teratur merupakan pemantulan yang menghasilkan berkas cahaya pantul sejajar. Pemantulan teratur terjadi ketika cahaya mengenai benda dengan permukaan rata yang mengkilap atau licin. Cermin merupakan salah satu benda yang dapat memantulkan cahaya secara sempurna. Banyangan benda yang terbentuk dari pemantulan teratur sangat baik dan sesuai dengan benda aslinya.
b. Pemantulan baur
Pemantulan baur merupakan pemantulan yang menghasilkan berkas cahaya ke seluruh arah dan tidak teratur. Pemantulan baur biasanya terjadi ketika cahaya mengenai benda pantul dengan permukaan yang tidak rata, bergelombang dan kasar. Contoh pemantulan baur adalah ketika cahaya memantul dari gelombang air yang akan membentuk banyangan benda tidak terlihat seperti aslinya.
Berdasarkan sifat cahaya yang dapat dipantulkan ini, terdapat hukum pemantulan cahaya yang diuraikan sebagai berikut :
- Sinar datang, sinar pantul dan garis normal terletak pada satu bidang datar.
- Sudut datang sama dengan sudut pantul.
4. Cahaya dapat Dibiaskan
Cahaya sebagai gelombang fisika juga dapat dibiaskan (direfraksikan). Pembiasaan cahaya merupakan pembelokkan arah gelombang cahaya ketika melewati dua medium dengan kerapatan yang berbeda. Pembiasaan ini dapat terjadi karena perbedaan laju atau kecepatan cahaya pada kedua medium tersebut. Perbedaan laju cahaya dalam ruang hampa dengan laju cahaya dalam suatu zat disebut indeks bias.
Syarat – Syarat Terjadinya pembiasan cahaya adalah :
- Cahaya melalui dua medium yang berbeda kerapatan optiknya
- Cahaya datang tidak tegak lurus dengan bidang batas (artinya sudut cahaya datang lebih kecil dari 90 derajat)
Ada dua kemungkinan yang akan terjadi pada proses pembiasaan cahaya, yaitu :
a. Arah Pembiasan Mendekati Garis Normal
Arah berkas cahaya bias akan mendekati garis normal apabila cahaya tersebut merambat dari medium optik yang kurang rapat ke medium yang lebih rapat. Contohnya cahaya dari udara ke air.
b. Arah Pembiasan Menjauhi Garis Normal
Arah berkas cahaya bias akan menjauhi garis normal apabila cahaya tersebut merambat dari medium optik yang lebih rapat ke medium yang kurang rapat. Contohnya cahaya dari air ke udara.
5. Cahaya dapat Diuraikan
Penguraian atau dispersi cahaya adalah penguraian cahaya polikromatik (cahaya putih) menjadi cahaya monokromatik (merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu) pada prisma melalui proses pembiasaan. Cahaya putih adalah cahaya yang terbentuk dari harmonisasi berbagai cahaya warna dengan panjang gelombang yang berbeda-beda. Oleh karena itu cahaya putih dapat diuraikan menjadi cahaya warna melalui sebuah prisma (benda bening yang dibatasi oleh dua bidang permukaan yang membentuk sudut tertentu). Nah contoh sederhana dari penguraian cahaya adalah terbentuknya pelangi setelah hujan.
D. KECEPATAN LAJU CAHAYA
Kecepatan atau laju cahaya adalah kelajuan cahaya dalam ruang vakum yang nilainya sekitar 1199.792.458 m/s (3,00 x 108 m/s). Simbol yang digunakan untuk melambangkan kecepatan cahaya adalah c (huruf kecil). Kelajuan cahaya merupakan kelajuan maksimum yang mampu dilalui oleh segala bentuk energi, materi dan informasi dalam alam semesta. Kecepatan cahaya pada berbagai medium dapat bervariasi, salah satu cara yang sering digunakan untuk menghitung kecepatan cahaya adalah dengan pengukuran astronomis, yaitu dengan menilai waktu yang dibutuhkan cahaya untuk melintasi suatu jarak tertentu dalam tata surya.
E. INTENSITAS CAHAYA
Intensitas Cahaya adalah besaran pokok dalam fisika yang menyatakan daya yang dipancarkan oleh suatu sumber cahaya pada arah tertentu per satuan sudut. Satuan Internasional (SI) untuk intensitas cahaya adalah Candela (Cd). Simbol yang digunakan untuk melambangkan intensitas cahaya adalah I (huruf kapital). Definisi baku untuk 1 Candela adalah intensitas cahaya padah arah tertentu dari sumber cahaya dengan frekuensi 540 x 1012 Hz dengan intensitas radian pada arah 1/682 watt per steradian. Alat ukur yang sering digunakan untuk mengukur intensitas cahaya antara lain adalah lightmeters, illuminance, luxmeter, dll.
0 komentar