Kamu
perlu mengetahui dan memahami sifat-sifat cahaya agar dapat mengenali cahaya.
Cahaya memiliki beberapa sifat, yaitu merambat lurus, dapat dipantulkan, dapat
dibiaskan, dan merupakan gelombang elektromagnetik.
a. Cahaya Merambat Lurus
Pernahkah
kamu menyalakan lilin atau lampu di tempat gelap? Jika lilin atau lampu dinyalakan akan
dihasilkan cahaya yang dapat menerangi tempat yang gelap. Tahukah kamu
bagaimanakah arah rambatan cahaya tersebut?
b. Cahaya dapat Dipantulkan
Apakah
kamu dapat membedakan benda-benda berdasarkan warnanya? Apa yang menyebabkan
demikian? Cahaya memiliki sifat dapat dipantulkan jika menumbuk suatu permukaan
bidang. Pemantulan yang terjadi dapat berupa pemantulan baur dan pemantulan
teratur. Pemantulan baur terjadi jika cahaya dipantulkan oleh bidang yang tidak
rata, seperti aspal, tembok, dan batang kayu. Pemantulan teratur terjadi jika
cahaya dipantulkan oleh bidang yang rata, seperti cermin datar. Pada pemantulan
baur dan pemantulan teratur, sudut pantulan cahaya besarnya selalu sama dengan
sudut datang cahaya (perhatikan Gambar 11.3).
Hal tersebut adalah sesuai dengan hukum pemantulan cahaya yang dikemukakan oleh Snellius. Snellius menambahkan konsep garis normal yang merupakan garis khayal yang tegak lurus dengan bidang pantul. Garis normal berguna untuk mempermudah kamu menggambarkan pembentukan bayangan oleh cahaya. Snellius mengemukakan bahwa:
(1)
Sinar datang garis normal, dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar.
(2)
Besar sudut datang sama dengan besar sudut pantul (∠i = ∠r).
Kemampuan kamu untuk membedakan warna, tidak terlepas dari sifat cahaya. Cahaya yang mengenai benda sebagian akan dipantulkan ke mata dan sebagian lagi akan diserap benda sebagai energi. Misalnya cahaya yang mengenai benda terlihat berwarna merah. Hal ini berarti spektrum cahaya merah akan dipantulkan oleh benda, sedangkan spektrum warna lainnya akan diserap oleh benda tersebut.
c. Cahaya dapat Dibiaskan
Bagaimana
cahaya dapat dibiaskan? Cahaya akan dibiaskan ketika melalui dua medium yang
memiliki kerapatan optik yang berbeda. Kecepatan cahaya akan menurun saat dari udara memasuki air atau medium yang
lebih rapat. Semakin besar perubahan kecepatan cahaya saat melalui dua medium
yang berbeda, akan semakin besar pula efek pembiasan yang terjadi. Namun,
pembiasan tidak akan terjadi saat cahaya masuk dengan posisi tegak lurus bidang
batas kedua medium.
d. Cahaya merupakan Gelombang Elektromagnetik
Bayangkan
saat ini kamu sedang berdiri di tepi pantai. Pada saat itu kamu melihat ombak
yang sangat besar sedang melaju menuju ke arah kamu. Deburan ombak tersebut
hanya memindahkan sejumlah energi dengan memindahkan mediumnya (air laut)
karena angin. Hal ini dibuktikan dengan terdengarnya suara ombak (energi gerak
menjadi bunyi). Berbeda dengan gelombang
laut, cahaya dapat
mentransfer energi dari satu
tempat ke tempat lainnya tanpa menggunakan medium. Gelombang cahaya terbentuk
karena adanya perubahan medan magnet dan medan listrik secara periodik, sehingga
merupakan gelombang elektromagnet.
Salah
satu fenomena yang dapat membuktikan bahwa cahaya itu mampu mentransfer energi
adalah saat lilin yang dinyalakan di sebuah ruang yang gelap dan kemudian lilin
tersebut dapat menerangi ruangan. Contoh lainnya adalah matahari yang
memancarkan gelombang cahayanya melalui ruang angkasa (tanpa medium). Gelombang
cahaya matahari memancar ke segala arah sampai ke bumi meskipun melalui ruang
hampa udara. Hal ini berarti gelombang cahaya dapat merambat pada ruang kosong
(hampa udara) tanpa adanya materi. Berdasarkan frekuensinya, gelombang
elektromagnetik ada bermacam-macam. Berikut klasifikasi gelombang elektromagnetik
yang dikenal dengan spektrum elektromagnetik.
Sinar yang dapat dilihat oleh mata manusia adalah bagian yang sangat kecil dari spektrum elektromagnetik. Agar mudah memahaminya, perhatikan Gambar 11.8 yang menunjukkan spektrum cahaya tampak. Cahaya tampak adalah cahaya yang memiliki panjang gelombang elektromagnetik yang dapat dideteksi oleh mata manusia. Panjang gelombang cahaya tampak berkisar antara 400 nm sampai 700 nm, yang besarnya seratus kali lebih kecil daripada lebar rambut manusia. Warna cahaya yang dapat kamu lihat tergantung pada panjang gelombang dari gelombang cahaya yang masuk ke mata.
Misalnya
seperti cahaya hijau yang memiliki panjang gelombang sekitar 500 nm akan dapat
terlihat apabila benda-benda yang berwarna hijau menyerap semua spektrum cahaya
yang memiliki panjang gelombang kurang dari 500 nm dan lebih dari 500 nm, serta
hanya memantulkan spektrum cahaya yang memiliki panjang gelombang 500 nm saja.
Berdasarkan penjelasan tersebut dapat disimpulkan bahwa sebuah benda hanya akan
memantulkan spektrum cahaya yang warnanya sama dengan warna permukaan benda
tersebut, sehingga kita dapat mengindrai dengan tepat warna-warna benda
tersebut.
Ayo, Kita Selesaikan
1.
Pada gambar di bawah ini, manakah yang menunjukkan sudut datang dan sudut
pantul?
Jawab: Sudut datang adalah sudut a (∠ a) dan sudut pantul adalah sudut d (∠ d).
2.
Jika sudut datang sebesar 30°, berapakah besar sudut pantul yang terbentuk?
Jawab: Hukum pemantulan
menyebutkan bahwa besarnya sudut datang sama dengan besarnya sudut pantul, jika
sudut datang sebesar 30o maka sudut pantulnya juga sebesar 30o.
Ayo, Kita Pahami
Kamu pasti pernah melihat bayang-bayang benda. Apa sebenarnya
bayang-bayang itu? Bayang-bayang terjadi sebagai akibat cahaya merambat pada
garis lurus. Bayang-bayang merupakan suatu daerah gelap yang terbentuk pada
saat sebuah benda menghalangi cahaya yang mengenai suatu permukaan. Jika sumber
cahaya cukup besar, bayang-bayang sering terdiri atas dua bagian.
Apabila cahaya tersebut terhalang seluruhnya, terbentuklah
umbra, yaitu bagian pertama bayang-bayang yang sangat gelap. Daerah di luar
umbra menerima sebagian cahaya, terbentuklah penumbra, yaitu bagian kedua
bayang-bayang yang terletak di luar umbra dan tampak berwarna abu-abu kabur.
Ayo, Kita Selesaikan
Setelah kamu mengamati Gambar 11.8 tentang spektrum
elektromagnetik, berapakah panjang gelombang cahaya merah dan biru?
Jawab: Cahaya merah memiliki
panjang gelombang antara 700 nm hingga 750 nm, sedangkan cahaya biru memiliki
panjang gelombang sekitar 450 nm.
Referensi
Buku Guru dan Buku Siswa Ilmu Pengetahuan Alam, untuk SMP/MTs Kelas VIII Semester 2, Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan. Jakarta: Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, 2017.
Baca juga:
Cahaya dan Alat Optik dalam Kehidupan Sehari-hari | |
01 | |
02 | |
03 | |
04 | |
05 | |
06 | |
07 | |
08 | |
09 | |
10 | |
11 | |
12 | |
13 | |
14 | |
15 | |
16 | |
17 | |
18 | |
19 | |
20 | |
21 | |
22 | |
23 |
Tidak ada komentar:
Posting Komentar