Rabu, 17 Desember 2014

Asal Mula Terjadinya Pelangi

Asal Mula Terjadinya Pelangi
Pelangi adalah salah satu pemandangan paling indah yang diperlihatkan oleh alam. Dengan keindahannya, pelangi telah menginspirasi banyak cerita, dongeng, lagu dan legenda. Mereka menggunakannya sebagai simbol keindahan dan kemegahan alam, tapi sangat sedikit orang yang mengetahui bagaimana proses terjadinya pelangi hingga muncul warna-warni yang cantik di langit. Sebenarnya asal mula terjadinya pelangi benar-benar sangat sederhana. Teori ini sudah dipelajari di sekolah mengenai optik dasar. Kita akan tahu bagaimana hujan dan penyelarasan posisi matahari dapat menampilkan warna di langit.

Pembelokan Cahaya
Proses mendasar proses terjadinya pelangi adalah refraksi, yaitu pembelokan cahaya. Proses pembelokan cahaya atau lebih tepatnya perubahan arah cahaya ketika berjalan dari satu media ke media yang lain. Hal ini terjadi karena cahaya bergerak pada kecepatan yang berbeda ketika berjalan di media yang berbeda.

Untuk memahami mengapa cahaya berbelok, bayangkan Anda mendorong gerobak di tempat parkir. Tempat parkir adalah salah satu "media" untuk berjalannya gerobak. Jika Anda mengerahkan kekuatan secara konstan, kecepatan kereta tergantung pada media yang dilaluim dalam hal ini permukaan beraspal tempat parkir. Apa yang terjadi ketika Anda mendorong gerobak keluar dari tempat parkir, ke area berumput? Rumput adalah "media" yang berbeda untuk gerobak. Jika Anda mendorong gerobak langsung ke rumput, gerobak pasti akan lebih lambat. Media rumput memberikan lebih banyak perlawanan, sehingga dibutuhkan lebih banyak energi untuk memindahkan gerobak tersebut.

Tetapi ketika Anda mendorong gerobak ke area rumput dengan sudut agak miring, sesuatu yang lain terjadi. Jika roda kanan menyentuh rumput terlebih dahulu, roda kanan akan diperlambat ketika roda kiri masih di atas aspal. Karena roda kiri tetap bergerak lebih cepat daripada roda kanan, gerobak akan berbelok ke kanan ketika bergerak ke rumput. Jika Anda bergerak pada sudut dari daerah berumput ke daerah beraspal, salah satu roda akan lebih cepat sebelum roda yang lain.
Asal Mula Terjadinya Pelangi

Demikian pula, seberkas cahaya berubah ketika memasuki prisma kaca. Hal ini adalah penyederhanaan: Salah satu sisi gelombang cahaya melambat sebelum yang lain, sehingga arah berubah pada batas antara udara dan kaca (sejumlah cahaya benar-benar tercerminkan dari permukaan prisma, tapi sebagian besar dapat melewatinya). Cahaya berubah arah lagi ketika keluar dari prisma, karena satu sisi lebih cepat sebelum bagian yang lain.

Selain membelokkan cahaya secara keseluruhan, prisma juga memisahkan cahaya putih menjadi warna-warna penyusunnya. Warna cahaya yang berbeda memiliki frekuensi yang berbeda, yang menyebabkan mereka melakukan perjalanan pada kecepatan yang berbeda ketika bergerak melalui materi.
Asal Mula Terjadinya Pelangi

Sebuah warna yang bergerak lebih lambat dalam kaca akan membelok lebih tajam ketika melewati udara ke kaca, karena perbedaan kecepatan yang lebih besar. Sebuah warna yang bergerak lebih cepat dalam kaca tidak banyak melambat, sehingga pembelokan juga tidak terlalu tajam. Dengan cara ini, warna yang membentuk cahaya putih dipisahkan berdasarkan frekuensi ketika melewati kaca. Jika kaca membelokkan cahaya dua kali, seperti dalam prisma, Anda dapat melihat pemisahan warna dengan lebih jelas. Inilah yang disebut dengan dispersi.

Tetesan air hujan dapat membiaskan dan memisahkan komponen cahaya dengan cara dasar yang sama seperti prisma. Dalam kondisi yang tepat, refraksi inilah yang membentuk pelangi.

Pembentukan Pelangi
Sebuah tetesan air hujan memiliki bentuk dan konsistensi yang berbeda dari prisma kaca, tetapi mempengaruhi cahaya dengan cara yang sama. Ketika sinar matahari putih mengenai kumpulan air hujan pada sudut yang cukup rendah, Anda dapat melihat warna komponen penyusun warna putih: merah, oranye, kuning, hijau, biru, nila dan ungu, inilah warna dasar penyusun pelangi.

Ketika cahaya putih lewat dari udara ke dalam setetes air, warna komponen cahaya melambat dengan kecepatan yang berbeda tergantung pada frekuensinya. Dengan cara ini, setiap tetes air hujan menyebarkan sinar matahari putih menjadi warna komponennya. Jadi mengapa kita melihat lapisan warna, seolah-olah ada susunan daerah dengan hujan yang berbeda? Karena kita hanya melihat satu warna dari setiap tetes air hujan.

Ketika tetes hujan A menyebarkan cahaya, pada sudut di mana kita berada hanya keluar cahaya merah. Warna lainnya keluar pada sudut yang berbeda, sehingga kita tidak melihatnya. Sinar matahari menerpa semua tetes hujan sekitarnya dengan cara yang sama, sehingga semua tetes akan memantulkan cahaya merah ke mata kita.
Tetes hujan B jauh lebih rendah di langit, sehingga tidak memantulkan cahaya merah ke mata kita, tapi cahaya ungu misalnya. Cahaya ungu tampak karena memiliki sudut yang tepat ke arah mata kita. Tetesan air hujan di antara A dan B semua memantulkan warna cahaya yang berbeda ke mata kita, sehingga kita melihat spektrum penuh warna. Jika Anda dapat naik hingga berada di atas hujan, Anda akan melihat pelangi dengan bentuk lingkaran penuh, karena cahaya akan terpantul kembali seluruhnya ke mata Anda. Di atas tanah, kita melihat bentuk busur pelangi yang terlihat di atas cakrawala.
Asal Mula Terjadinya Pelangi

Kadang-kadang Anda melihat pelangi yang tajam dan pelangi redup di atasnya. Pelangi redup dihasilkan dengan cara yang sama seperti pelangi tajam, hanya saja cahaya tersebut tercermin dua kali. Sebagai hasil dari refleksi ganda ini, cahaya yang keluar dari hujan pada sudut yang berbeda, sehingga kita melihatnya pada posisi yang lebih tinggi. Jika Anda perhatikan dengan teliti, Anda akan melihat bahwa warna dalam pelangi kedua memiliki urutan yang terbalik dari pelangi primer yang lebih tajam.

Itulah penjelasan sederhana mengenai asal mula terjadinya pelangi. Cahaya dan air bersatu dengan cara yang tepat untuk melukiskan gambaran alam yang indah.

2 comments

Timotius Gulo, referensi bisa dilihat di sini: https://id.wikipedia.org/wiki/Pelangi

Silahkan memberikan komentar, saran atau pertanyaan. Komentar Anda akan melalui proses moderasi oleh Admin.
EmoticonEmoticon