OPTIK ( Difrasi cahaya)

OPTIK

Soal

Mengapa langit berwarna biru ketika dilihat di siang hari? Namun ketika sore hari, langit akan terlihat berwarna jingga?

Jawab

A.    Warna matahari pada siang hari berwarna biru.

Pada dasarnya, langit tidak berwarna. Namun, karena efek dari matahari maka langit pun berubah menjadi kebiruan. Matahari memancarkan gelombang cahaya dengan frekuensi tertentu. Bagian dari frekuensi tersebut merupakan frekuensi cahaya tampak yang dapat ditangkap oleh mata manusia. Jika spektrum cahaya matahari yang mengenai mata kita masih terdiri atas seluruh spektrum cahya tampak, matahari akan terlihat putih dan spektrum cahaya tampak ini akan menyinari atmosfer bumi.

Langit hanya berwarna biru di siang hari. Bumi diselubungi lapisan udara yang disebut atmosfer udara yang terdiri atas partikel-partikel kecil. Cahaya dari matahari dihamburkan oleh partikel-partikel kecil tersebut.

Tetapi kita tahu, cahaya dari matahari terdiri dari paduan semua warna, dari merah, kuning, hijau, biru, hingga ungu. Warna-warna itu memiliki frekuensi yang berbeda. (Merah, kuning, hijau, biru dan ungu). Semakin besar frekuensi cahaya, semakin kuat cahaya itu dihamburkan. Warna langit adalah sebagian cahaya matahari yang dihamburkan. Karena yang paling banyak dihamburkan adalah warna berfrekuensi tinggi (hijau, biru, dan ungu), maka langit memiliki campuran warna-warna itu, yang kalau dipadukan menjadi biru terang.

Jadi, ketika kita melihat ke langit pada siang hari yang cerah, kita melihat matahari sebagai piringan cahaya. Warna biru yang kita lihat di langit adalah seluruh atom-atom yang ada di atmosfer yang menyebarkan cahaya biru ke arah kita.

B.     Warna sinar matahari berwarna merah/ jingga pada sore hari.

Pada sore hari, sering matahari berubah warna menjadi merah. Pada saat itu, sinar matahari yang sudah miring menempuh jarak lebih jauh untuk mencapai mata kita, sehingga semakin banyak cahaya yang dihamburkan. Sehingga yang banyak tersisa adalah cahaya frekuensi rendah, yaitu merah. Di bulan dan di planet yang tidak memiliki atmosfir, cahaya matahari tidak dihamburkan, sehingga langit selalu berwarna hitam, walaupun di siang hari.

Langit di ufuk barat tampak berwarna jingga pada sore hari menjelang magrib. Kenapa demikian? Ya. karena ketika warna biru dan ungu sudah lebih banyak dihamburkan, maka warna-warna dengan frekuensi kecil seperti merah, jingga, dan kuning tetap bergerak lurus melewati atmosfer. Akibatnya, pada belahan bumi yang lebih timur, orang sudah tidak lagi dapat melihat warna biru dan ungu karena sudah dihamburkan. Saat itu, orang pada belahan bumi yang lebih timur hanya akan melihat “sisa” warna yang belum terhamburkan. Sisa warna yang masih ada adalah percampuran antara merah, jingga, dan kuning. Itulah sebabnya mengapa langit tampak berwarna merah ketika sore hari.

Matahari terlihat berwarna jingga ketika sore hari, karena saat matahari berada di horizon (saat terbit dan terbenam), lintasan yang ditempuh cahaya matahari semakin jauh sehingga jumlah kuning yang dihamburkan relatif lebih besar daripada warna jingga. Hal ini mengakibatkan intensitas warna jingga yang sampai di mata kita lebih dominan, sehingga ketika matahari terbenam akan terlihat jingga.

Ketika matahari hampir terbenam, hamburan cahaya yang frekuensinya yang rendahlah yang lebih banyak sampai ke kita, sehingga kita menyaksikan langit berwarna jingga atau merah. Kita ingat untaian cahaya tampak dalam spektrum cahaya, merah-jingga-kuning-hijau-biru-ungu. Dari urutan merah sampai ungu, frekuensinya semakin tinggi. Jadi warna-warna yang mendekati merah memiliki frekuensi cahaya tinggi, dan warna-warna yang mendekati ungu memiliki frekuensi cahaya rendah