Cahaya merupakan gelombang elektromagnetik yang mampu terlihat . Cahaya memiliki panjang gelombang sekitar 380 sampai 750 nm. Cahaya juga terdiri dari partikel yang disebut foton. Cahaya mempunyai arah getar yang tegak lurus terhadap arah perambatannya, sehingga dikategorikan juga sebagai gelombang transversal.
Gelombang cahaya memiliki empat sifat utama, diantaranya ialah:
- Dispersi
- Interferensi Cahaya
- Difraksi Cahaya
- Polarisasi Cahaya
Pada peluang ini akan dibahas terkait 4 sifat gelombang cahaya utama tersebut pada uraian berikut:
1. Dispersi
Dispersi merupakan pembiasan cahaya putih atau cahaya polikromatik menjadi komponennya ialah cahaya monokromatik. Cahaya monokromatik cuma mempunyai satu warna dan satu panjang gelombang. Macam-macam cahaya monokromatik yakni gelombang cahaya merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Cahaya putih dapat terdispersikan alasannya terdiri dari beberapa panjang gelombang. (baca : perbedaan gelombang angin dan gelombang tsunami)
Dispersi terjadi ketika cahaya putih melalui medium pembias. Hal ini terjadi alasannya adalah medium yang dilalui cahaya mempunyai sifat dapat menguraikan cahaya putih. Gejala dispersi cahaya mampu dengan gampang diperhatikan dengan menggunakan dispersi pada prisma. Prisma yang dimaksud adalah prisma terbuat dari gelas bening. Pada bab atas, prisma mempunyai sudut tertentu yang dibuat oleh dua bidang permukaannya. Sudut ini disebut juga dengan sudut pembias atau β.
Pada prisma, cahaya yang masuk akan mengalami pembiasan dua kali, ialah ketika masuk ke prisma dan saat keluar dari prisma. Ada beberapa sudut yang perlu diamati dalam mengamati dispersi atau pembiasan pada prisma.
- Sudut deviasi (δ)
Apabila garis sinar tiba dan sinar keluar diperpanjang, maka kedua garis ini dapat berjumpa dan membentuk sudut tertentu. Sudut yang terbentuk dari perpanjangan sinar tiba dan sinar keluar disebut dengan sudut deviasi (baca : fenomena halo bulan)
- Sudut datang mula-mula (i)
Yaitu sudut yang dibentuk dari garis sinar datang dengan garis tegak lurus terhadap permukaan prisma.
- Sudut bias kedua (r’)
Yaitu sudut yang dibentuk dari garis sinar keluar dengan bidang permukaan prisma.
- Sudut deviasi minimum (δm)
Yaitu sudut deviasi yang terbentuk ketika sudut tiba mula-mula sama besarnya dengan sudut bias kedua.
Contoh dari dispersi pada peristiwa sehari-hari ialah proses terjadinya pelangi.
2. Interferensi Cahaya
Interferensi cahaya yaitu penjumlahan superposisi dari dua gelombang cahaya atau lebih yang dapat menimbulkan adanya satu gelombang gres. Ada dua syarat agar interferensi cahaya mampu terjadi, yakni diantaranya:
- Kedua gelombang cahaya harus koheren, tujuannya gelombang cahaya tersebut mempunyai perbedaan fase yang senantiasa tetap, serta frekuensi yang serupa.
- Kedua gelombang cahaya mempunyai amplitudo yang sama atau hampir sama.
Interferensi mampu memiliki dua sifat, adalah bersifat membangun, saling menguatkan atau konstruktif dan saling menghancurkan, melemahkan atau destruktif (baca : fenomena halo matahari)
Percobaan tentang interferensi dijalankan oleh Thomas Young. Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan dua sumber cahaya koheren yang bersumber dari satu sumber cahaya monokromatik yang dilewatkan lewat dua buah celah sempit. Apabila cahaya dari dua celah berinterferensi, maka akan menciptakan contoh gelap dan terang yang dapat ditangkap oleh layar. Pola terperinci, adalah hasil dari interferensi maksimum terjadi kalau kedua gelombang memiliki beda fase yang serupa atau beda lintasan ialah kelipatan lingkaran dari panjang gelombang. Sedangkan contoh gelap, ialah hasil dari interferensi minimum terjadi bila kedua gelombang mempunyai beda fase yang bertentangan atau beda lintasan merupakan kelipatan dari setengah panjang gelombang.
Contoh peristiwa interferensi yang dapat kita lihat dalam kehidupan sehari-hari yaitu warna-warna seperti pelangi yang tampakpada gelembung sabun atau lapisan tipis minyak dalam air. Pada peristiwa tersebut, gelombang cahaya direfleksikan pada permukaan yang bertentangan dari film tipis. Kedua gelombang hasil refleksi tersebut dapat berinterferensi secara konstruktif atau destruktif, tergantung dari perbedaan fasenya. Untuk setiap warna yang berbeda memiliki panjang gelombang yang berlainan pula, sehingga interferensi dapat bersifat konstruktif untuk beberapa warna dan dapat bersifat destruktif untuk warna-warna yang lain.
3. Difraksi Cahaya
Difraksi cahaya adalah kecenderungan suatu gelombang cahaya dikala dilewatkan pada celah yang sempit untuk menyebar saat merambat. Pola difraksi pada celah tunggal diterangkan oleh prinsip Huygens. Menurut Huygens, setiap titik pada bagian gelombang cahaya berfungsi sebagai sumber sekunder gelombang cahaya, sehingga cahaya dari satu bab celah dapat berinterferensi dengan cahaya dari bab celah yang lain (baca : penyebab fenomena matahari kembar).
Cahaya yang dilewatkan pada celah sempit akan menyebar menjadi bab-bagian kecil cahaya dan memiliki sifat mirip gelombang cahaya yang baru. Sifat difraksi pada cahaya mampu diamati dengan melihat contoh interferensi pada layar yang dipasang di belakang celah.
Difraksi cahaya dapat diperhatikan dari dua percobaan, yakni difraksi cahaya pada celah tunggal dan difraksi cahaya pada kisi.
a. Difraksi cahaya pada celah tunggal
Difraksi cahaya pada celah tunggal mengikuti klarifikasi dari prinsip Huygens. Setiap bagian cahaya pada celah akan menjadi cahaya gres yang mampu saling berinterferensi. Hasil interferensi ini dapat terlihat polanya pada layar di belakang celah.
b. Difraksi cahaya pada kisi
Difraksi cahaya pada kisi tergolong pada difraksi cahaya celah majemuk. Kisi yaitu susunan celah yang sejajar dan memiliki ukuran yang sama. Kisi mampu dibuat dengan membuat ukiran pada lempeng kaca atau logam menggunakan ujung intan. Apabila cahaya monokromatis dilewatkan pada lempeng kisi, maka akan terbentuk contoh difraksi berupa acuan gelap dan terperinci pada layar.
4. Polarisasi Cahaya
Cahaya merupakan gelombang yang mampu merambat tanpa adanya medium. Berdasarkan arah rambatnya, gelombang cahaya tergolong ke dalam gelombang transversal, alasannya memiliki komponen yang saling tegak lurus. Gejala polarisasi hanya mampu dialami oleh gelombang transversal. Polarisasi pada cahaya yakni berkurangnya intensitas cahaya yang diakibatkan oleh berkurangnya unsur pada gelombang cahaya (baca : negara tanpa malam hari di dunia).
Contoh dari polarisasi cahaya yang mampu kita amati di sekeliling kita yakni terbentuknya warna biru pada langit. Cahaya matahari yang merambat ke bumi akan melewati partikel udara di atmosfer sehingga mengalami hamburan partikel. Cahaya biru memiliki panjang gelombang yang lebih pendek ketimbang cahaya merah, sehingga yang terlihat oleh mata kita ialah warna biru.
Contoh dari penerapan polarisasi yaitu penggunaan filter pada kamera. Penggunaan filter dapat menciptakan hasil fotografi lebih terperinci dan cantik karena mampu mereduksi cahaya yang tidak dibutuhkan.
Demikian uraian terkait 4 sifat gelombang cahaya utama yang perlu kita pahami. Semoga berguna bagi kita semua.
Sumber ty.com
EmoticonEmoticon