Pengertian dan Definisi Cahaya :
Cahaya adalah energi berbentuk
gelombang elekromagnetik yang kasat mata dengan panjang gelombang sekitar
380–750 mm.
Pada bidang fisika, cahaya adalah radiasi elektromagnetik, baik
dengan panjang gelombang kasat mata maupun yang tidak.Cahaya adalah paket
partikel yang disebut foton.
Kedua definisi di atas adalah sifat yang
ditunjukkan cahaya secara bersamaan sehingga disebut "dualisme
gelombang-partikel".
Paket cahaya yang disebut spektrum kemudian
dipersepsikan secara visual oleh indera penglihatan sebagai warna.
Bidang studi
cahaya dikenal dengan sebutan optika, merupakan area riset yang penting pada
fisika modern.
Studi mengenai cahaya dimulai dengan munculnya era optika klasik
yang mempelajari besaran optik seperti: intensitas, frekuensi atau panjang
gelombang, polarisasi dan fasa cahaya.
Sifat-sifat cahaya dan interaksinya
terhadap sekitar dilakukan dengan pendekatan paraksial geometris seperti
refleksi dan refraksi, dan pendekatan sifat optik fisisnya yaitu: interferensi,
difraksi, dispersi, polarisasi. Masing-masing studi optika klasik ini disebut
dengan optika geometris dan optika fisis.
Pada puncak optika klasik, cahaya
didefinisikan sebagai gelombang elektromagnetik dan memicu serangkaian penemuan
dan pemikiran, sejak tahun 1838 oleh Michael Faraday dengan penemuan sinar
katoda, tahun 1859 dengan teori radiasi massa hitam oleh Gustav Kirchhoff,
tahun 1877 Ludwig Boltzmann mengatakan bahwa status energi sistem fisik dapat
menjadi diskrit, teori kuantum sebagai model dari teori radiasi massa hitam
oleh Max Planck pada tahun 1899 dengan hipotesa bahwa energi yang teradiasi dan
terserap dapat terbagi menjadi jumlahan diskrit yang disebut elemen energi, E.
Pada tahun 1905, Albert Einstein membuat percobaan efek fotoelektrik, cahaya
yang menyinari atom mengeksitasi elektron untuk melejit keluar dari orbitnya.
Pada pada tahun 1924 percobaan oleh Louis de Broglie menunjukkan elektron
mempunyai sifat dualitas partikel-gelombang, hingga tercetus teori dualitas
partikel-gelombang. Albert Einstein kemudian pada tahun 1926 membuat postulat
berdasarkan efek fotolistrik, bahwa cahaya tersusun dari kuanta yang disebut
foton yang mempunyai sifat dualitas yang sama. Karya Albert Einstein dan Max
Planck mendapatkan penghargaan Nobel masing-masing pada tahun 1921 dan 1918 dan
menjadi dasar teori kuantum mekanik yang dikembangkan oleh banyak ilmuwan,
termasuk Werner Heisenberg, Niels Bohr, Erwin Schrödinger, Max Born, John von
Neumann, Paul Dirac, Wolfgang Pauli, David Hilbert, Roy J. Glauber dan lain-lain.
Era ini kemudian disebut era optika modern dan cahaya didefinisikan sebagai
dualisme gelombang transversal elektromagnetik dan aliran partikel yang disebut
foton. Pengembangan lebih lanjut terjadi pada tahun 1953 dengan ditemukannya
sinar maser, dan sinar laser pada tahun 1960.Era optika modern tidak serta
merta mengakhiri era optika klasik, tetapi memperkenalkan sifat-sifat cahaya
yang lain yaitu difusi dan hamburan.
Sifat-Sifat Cahaya
Sebelum membahas lebih lanjut tentang sifat-sifat cahaya, mari sama-sama renungkan pertanyaan ini : 1. Dapatkah kamu melihat benda-benda
yang ada di sekelilingmu dalam keadaan gelap?
2. Tahukah kamu mengapa kita hanya dapat melihat benda-benda ketika ada cahaya
yang mengenai benda tersebut?
Benda-benda yang ada di sekitar kita
dapat kita lihat apabila ada cahaya yang mengenai benda tersebut. Cahaya yang
mengenai benda akan dipantulkan oleh benda ke mata sehingga benda tersebut
dapat terlihat. Cahaya berasal dari sumber cahaya.
Semua benda yang dapat
memancarkan cahaya disebut sumber cahaya. Contoh sumber cahaya adalah matahari,
lampu, senter, dan bintang. Cahaya memiliki sifat merambat lurus, menembus
benda bening, dan dapat dipantulkan
Berikut penjelasannya satu persatu :.
1. Cahaya Merambat Lurus
Hal tersebut dapat dibuktikan :
a). Kamu dapat mengamati cahaya
matahari yang masuk melalui celah-celah atau jendela yang ada di rumahmu. Cahaya yang masuk melalui celah-celah
jendela merambat lurus
b). Hal yang sama terjadi pada saat kamu melihat
perambatan cahaya melalui lubang kecil di suatu ruang yang gelap. Jika sumber
cahaya tersebut adalah Matahari, kamu akan melihat perbedaan arah rambat cahaya
di ruang gelap tersebut ketika Matahari terbit sampai Matahari terbenam. Akibat
cahaya merambat lurus, benda yang tidak tembus cahaya seperti buku, pohon,
kertas, atau tubuh manusia akan membentuk bayangan apabila terkena cahaya.
2. Cahaya Menembus Benda Bening
Mengapa kaca jendela rumahmu
merupakan kaca yang bening? Bagaimana jika kaca tersebut ditutup dengan triplek
atau kertas karton? Apakah cahaya matahari dapat masuk? Cahaya dapat masuk ke
dalam rumahmu selain melalui celah-celah juga melalui kaca jendela yang ada di
rumahmu. Kaca yang bening dapat ditembus oleh cahaya matahari. Apabila kamu
menutup kaca jendela rumahmu dengan menggunakan karton maka cahaya tidak dapat
masuk ke dalam rumahmu. Hal ini menunjukkan bahwa cahaya hanya dapat menembus
benda yang bening.
3. Sifat-sifat Cahaya Apabila
Mengenai Cermin Datar dan Cermin Lengkung(Cekung dan Cembung)
Sifat-sifat cahaya yang dihasilkan
oleh cermin tentunya berbeda-beda sesuai dengan bentuk permukaan cermin
tersebut.
Berdasarkan permukaannya, cermin dikelompokkan menjadi tiga, yaitu
cermin datar, cermin cekung, dan cermin cembung.
Cermin datar adalah cermin
yang permukaan pantulnya datar. Contohnya cermin yang ada di meja rias.
Cermin
cekung adalah cermin yang pemukaan pantulnya berupa cekungan. Cekungan ini
seperti bagian dalam dari bola. Contohnya bagian dalam lampu senter dan lampu
mobil.
Cermin cembung adalah cermin yang permukaan pantulnya berupa cembungan.
Cembungan ini seperti bagian luar suatu bola. Contohnya spion pada mobil dan
motor.
a. Sifat-sifat cahaya yang mengenai
cermin datar
Hampir setiap hari tentunya kamu
berkaca di depan cermin yang ada di kamarmu. Untuk mengetahui sifat-sifat
bayangan yang dibentuk oleh cemin datar, Dari kegiatan yang kamu lakukan
tersebut, kita dapat mengetahui sifatsifa bayangan yang dibentuk oleh cermin
datar.
Sifat-sifat tersebut adalah sebagai berikut.
1) Bayangan benda tegak dan semu.
Bayangan semu adalah bayangan yang dapat kita lihat dalam cermin, tetapi di
tempat bayangan tersebut tidak terdapat cahaya pantul.
2) Besar dan tinggi bayangan sama
dengan besar dan tinggi benda sebenarnya.
3) Jarak benda dengan cermin sama
dengan jarak bayangannya.
4) Bagian kiri pada bayangan
merupakan bagian kanan pada benda dan sebaliknya.
b. Sifat-sifat cahaya yang mengenai
cermin cekung
Cahaya pada lampu mobil danlampu
senter menggunakan cermin cekung.Bagaimanakan sifat bayangan yang dibentuk oleh
cermin cekung?
Semua sinar yang datang sejajar
sumbu utama (O) akan dipantulkan kembali melalui titik fokus. Jadi, sinar
pantul akan berkumpul/berpotongan di satu titik yaitu titik fokus.
c. Sifat-sifat cahaya yang mengenai
cermin cembung
Dalam kehidupan sehari-hari kita
jumpai benda yang menggunakan cermin cembung, yaitu cermin pada kaca spion
kendaraan bermotor baik mobil ataupun motor. Pada kendaraan bermotor, kaca
spionnya menggunakan cermin cembung dengan tujuan agar pengemudi lebih mudah
mengendarai kendaraannya, ketika melihat kendaraan dan benda lain yang ada di
belakangnya.
Apabila kamu memperhatikan kendaraan yang ada di belakang motor
atau mobil yang sedang kamu naiki maka bayangan mobil di cermin terlihat lebih
kecil dari aslinya. Sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin cembung adalah
semu, tegak dan diperkecil.
Apabila kamu memperhatikan kendaraan yang ada di
belakang motor atau mobil yang sedang kamu naiki maka bayangan mobil di cermin
terlihat lebih kecil dari aslinya. Sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin
cembung adalah semu, tegak dan diperkecil. Dari hasil kegiatan yang dilakukan
olehmu, pensil yang berada di gelas yang beisi air terlihat bengkok. Selain
itu, uang logam yang dimasukkan ke dalam gelas yang berisi air terlihat lebih
dangkal.
Kedua peristiwa ini merupakan contoh peristiwa pembiasan cahaya.
Apabila cahaya merambat melalui dua medium yang berbeda kerapatannya maka
cahaya akan mengalami pembelokan atau pembiasan.;
Udara memiliki kerapatan yang lebih
kecil daripada air. Bila cahaya merambat dari zat yang kurang rapat ke zat yang
lebih rapat maka cahaya akan dibiaskan mendekati garis normal. Akan tetapi
apabila cahaya merambat dari zat yang lebih rapat ke zat yang kurang rapat maka
cahaya akan dibiaskan menjauhi garis normal. Garis normal merupakan garis yang
tegak lurus pada bidang batas kedua permukaan.
Cahaya Putih Terdiri Atas
Berbagai Warna
Tahukah kamu warna dari cahaya
matahari yang setiap hari dipancarkan ke bumi? Apakah cahaya matahari berwarna
putih? Bagaimana dengan sumber cahaya lainnya? Cahaya matahari yang kita lihat
seperti warna putih sebenarnya terdiri dari berbagai macam warna. Agar lebih
jelas, pehatikan uraian berikut ini!
Peristiwa Penguraian Cahaya
dalam Kehidupan Sehari-hari
Kalian tentu penah melihat pelangi
di langit. Pelangi merupakan salah satu peristiwa dalam kehidupan sehari-hari
yang berhubungan dengan penguraian cahaya. Pelangi biasanya dapat kita lihat
pada saat hujan turun rintik-rintik. Warnapelangi sama halnya seperti warna spektrum
cahaya yang terbentuk pada kegiatan yang telah kamu lakukan sebelumnya. Warna
merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila dan ungu pada pelangi berasal dari
pembiasan dan penguraian cahaya putih matahari oleh bintik-bintik air hujan
BERITA LENGKAP DI HALAMAN BERIKUTNYA
Halaman Berikutnya