Cahaya

Cahaya matahari dapat sampai ke bumi, meskipun antara matahari dan bumi terdapat ruang hampa (vakum). Itu berarti bahwa cahaya bukan merupakan gelombang longitudinal.

Pada cahaya, getaran ditimbulkan oleh medan listrik dan medan magnet. Getaran tersebut merambat tegak lurus terhadap arah getarannya. Karena cahaya ditimbulkan oleh getaran medan listrik dan medan magnet, maka cahaya termasuk gelombang elektromagnet, yang dapat merambat melalui ruang hampa udara (vakum). Karena arah rambatnya tegak lurus terhadap arah getaran, maka gelombang elektromagnet merupakan gelombang transversal.

Sebenarnya selain bersifat gelombang, cahaya juga mempunyai sifat materi. Karena itu dikatakan bahwa cahaya mempunyai sifat mendua atu dualisme. Pada cahaya yang tampak, sifat gelombangnya lebih menonjol; sedang pada cahaya yang tidak tampak, seperti sinarultraungu, sinar x, dan sinar gamma sifat materinya lebih menonjol. Pada sifat materi ini energi yang dipancarkan cahaya dinyatakan dalam Kwanta atau photon atau paket-paket energi.

Sebagai gelombang elektromagnetik cahaya masuk dalam spektrum gelombang elektromagnet. Di bawah ini adalah tabel spektrum gelombang elektromagnet.

Spektrum Gelombang Elektromagnet

1.        Kecepatan Cahaya

Seorang ahli fisika bernama Robert A. Michelson (1852 – 1931) telah melakukan percobaan untuk mengetahui kecepatan cahaya. Dari hasil percobaannya diperoleh hasil bahwa kecepatan cahaya di udara adalah 299.700.000 m/dt dan kecepatan cahaya dalam ruang hampa (vakum) adalah 2,997925 x 10⁸ m/dt. Untuk mempermudah perhitungan, angka itu biasanya dibulatkan menjadi 3 x 10⁸ m/dt.

Cepat rambat cahaya tersebut kemudian diberi simbol c.

Contoh soal   : 

Jarak antara matahari dan bumi kira-kira 150 juta 

Berapa waktu yang diperlukan cahaya untuk merambat

dari matahari ke bumi?

Penyelesaian

Diketahui       :    

Jarak matahari – bumi  = 150 juta km =150.000 juta m.

Cepat rambat cahaya (c) = 3 x 10⁸ m/dt =300 juta m/dt

Soal                :    Waktu yang diperlukan cahaya = ….?

Jawab             :    waktu  =   Jarak / kecepatan

    = 150.000.000.000 m/300.000.000 m/dt

    =  500 detik

    =  8,33 menit

Dapat diketahui bahwa sinar matahari yang kita terima sekarang adalah sinar matahari yang dipancarkan 8,33 menit yang lalu. Atau bila saat ini matahari padam, kita baru akan tahu 8,33 menit kemudian.

   2.   Cahaya Merambat Lurus

Gelombang cahaya yang berasal dari sebuah sumber cahaya merambat ke segala arah. Bila medium yang dilalui cahaya tersebut serba sama di semua bagiannya, maka cahaya akan merambat menurut garis lurus.

Dari gambar di atas di mana lubang kecil pada kertas karton disusun lurus antara pengamat dan sumber cahaya, maka pengamat dapat melihat sumber cahaya, sedangkan pada gambar b di mana salah satu karton di geser sehingga antara pengamat, lubang-lubang paada karton dan sumber cahaya tidak segaris, maka pengamat tidak dapat melihat sumber cahaya.

Dari peristiwa pada gambar a dan b di atas, Anda dapat melihat bahwa peristiwa perambatan cahaya menurut garis. Berkas sinar yang masuk ke sebuah ruang yang gelap selalu membentuk batang putih yang lurus. Anda dapat juga melihat jalannya sinra proyektor film ke layar yang membentuk garis lurus.

Karena cahaya merambat menurut garis lurus, maka di belakang benda tidak tembus cahaya yang dikenai sinar akan terbentuk bayang-bayang. Ada dua macam bayang-bayang, yaitu bayang-bayang gelap atau umbra dan bayang-bayang kabur atau penumbra.

Dari percobaan di atas, pada layar terbentuk dua macam bayang-bayang, yaitu bayang-bayang gelap atau inti dan bayang-bayang kabur atau tambahan. Bayang-bayang gelap atau umbra adalah daerah di belakang benda tidak tembus cahaya yang tidak mendapat cahaya sama sekali. Bayang-bayang kabur atau penumbra adalah daerah di belakang benda tidak tembus cahaya yang masih mendapat sedikit sinar.

Umbra dan penumbra juga terjadi pada saat terjadi gerhana matahari atau gerhana bulan. Daerah umbra mengalami gerhana total, sedang daerah penumbra mengalami gerhana sebagian.

techno.okezone.com

Baca juga materi terkait:

1. Pembiasan Cahaya
2. Pemantulan Cahaya pada Cermin Datar
3. Pemantulan Cahaya pada Cermin Cekung
4. Pemantulan Cahaya pada Cermin Cembung