Pendidiknesia education news
Pengertian Cahaya
Cahaya merupakan sebuah energi yangg memiliki bentuk berupa gelombang elekromagnetik yangg kasat mata dengan panjang gelombang tersebut sekitar 380–750 nm. Pada bidang ilmu fisika, cahaya merupakan radiasi elektromagnetik, baik itu dengan panjang gelombang yangg kasat mata maupun tidak. Selain itu, cahaya ialah suatu paket partikel yangg disebut foton. Kedua pengertian tersebut adalah sifat yangg ditunjukkan dari cahaya secara bersamaan sehingga dapat disebut “dualisme gelombang-partikel”. Suatu paket cahaya disebut spektrum yangg kemudian dipersepsikan secara visual oleh indera penglihatan (mata) sebagai sebuah warna. Bidang studi yangg mempelajari cahaya dikenal dengan sebutan optika, merupakan suatu area riset yangg sangat penting pada fisika modern.
Studi yangg mempelajari tentang cahaya dimulai sejak munculnya era optika klasik yangg mempelajari tentang besaran optik seperti: intensitas, frekuensi, polarisasi, serta fase cahaya. Sifat-sifat cahaya dan juga interaksinya terhadap sekitar dilakukan secara pendekatan paraksial geometris seperti refleksi serta refraksi. Sedangkan pendekatan sifat optik fisisnya yaitu : dispersi, polarisasi, interferensi, difraksi. Masing-masing studi optika klasik itu disebut dengan optika geometris dan optika fisis.
Pada puncak optika klasik, pengertian cahaya dapat didefinisikan sebagai sebuah gelombang elektromagnetik serta dapat memicu serangkaian penemuan, dan pemikiran. Pada tahun 1838 oleh Michael Faraday menemukan sinar katode. Pada tahun 1859 Gustav Kirchhoff menemukan teori radiasi massa hitam.
Pada tahun 1905, Albert Einstein membuat suatu percobaan efek fotoelektrik, cahaya yangg mnyinari atom mengeksitasi elektron untk melejit keluar dari orbitnya. Pada tahun 1924 sebuah percobaan dilakukan oleh Louis de Broglie yangg menunjukkan bahwa elektron memiliki sifat dualitas partikel-gelombang, sehingga tercetus teori dualitas partikel-gelombang tersebut.
Pada tahun 1926, Albert Einstein kemudian membuat postulat yangg berdasarkan efek fotolistrik, cahaya tersusun dari kuanta yangg disebut foton serta memiliki sifat dualitas yangg sama. Karya dari Albert Einstein dan Max Planck tersebut kemudian mendapatkan penghargaan Nobel masing-masing pada tahun 1921 serta 1918 dan juga menjadi sebuah dasar teori kuantum mekanik yangg kemudian dikembangkan oleh banyak ilmuwan, antara lain : Werner Heisenberg, David Hilbert, Max Born, John von Neumann, Niels Bohr, Erwin Schrödinger, Wolfgang Pauli, Roy J. Glauber, Paul Dirac dan lain-lain.
Era tersebut kemudian disebut sebagai era optika modern. Pengembangan yangg lebih lanjut terjadii tahun 1953 dengan ditemukannya sinar maser, serta sinar laser yangg ditemukan pada tahun 1960. Era optika modern tidak mengakhiri era optika klasik, namun era tersebut memperkenalkan adanya sifat cahaya yangg lain, difusi dan hamburan.
Sifat-Sifat Cahaya
Cahaya merupakan gelombang yangg mempunyai sifat elektromagnetik, sehingga cahaya mempunyai beberapa sifat-sifat tertentu yangg dapat memberikan manfaat bagi kehidupan manusia serta makhluk hidup lainnya. Berikut sifat-sifat cahaya, antara lain:
- Cahaya Merambat Lurus
- Cahaya Dapat Dipantulkan
- Cahaya dapat Dibiaskan
- Cahaya Dapat Diuraikan
- Cahaya Dapat Menembus Benda Bening
Cahay mempunyai sifat yangg merambat lurus dan dapat dibuktikan dengan meninjau yangg berdasarkan dapat atau tidaknya benda untuk meneruskan cahaya. Benda yangg memiliki sifat tidak tembus cahaya tidak bisa meneruskan cahaya yangg mengenai benda tersebut. Apabila dikenai cahaya dan benda tersebut membentuk bayanggan. Benda yangg seperti itu digolongkan sebagai benda gelap, yangg memiliki arti bahwa benda-benda tersebut tidak bisa menghasilkan cahaya sendiri. Contohnya antara lain: kayu, tembok, batu, dan sebagainya. Sedangkan itu, benda yangg dapat tembus cahaya dapat meneruskan cahaya yangg mengenai benda tersebut. Benda yangg seperti itu dikenal sebagai jenis golongan benda sumber cahaya. Contohnya seperti kaca.
Cahaya juga dapat dipantulkan, pemantulan cahaya terdiri atas pemantulan baur (pemantulan difus) serta pemantulan teratur. Pemantulan baur atau pemantulan difus dapat terjadii apabila cahaya yangg mengenai permukaan tidak rata dan arah sinar pantulnya menjadi tidak beraturan. Sedangkan pemantulan teratur dapat terjadii jika cahaya yangg dapat mengenai permukaan yangg rata seperti cermin datar maka sinar hasil pantulannya mempunyai arah yangg teratur. Adapun benda-benda yangg mempunyai sifat cahaya tersebut adalah cermin. Berdasarkan dari bentuk permukaannya, cermin dibedakan menjadi cermin lengkung serta cermin datar. Cermin lengkung dibedakan menjadi 2 macam, yaitu cermin cembung serta cermin cekung. Berikut sedikit penjelasan tentang cermin tersebut.
1) Cermin Datar
Cermin datar adalah jenis cermin yangg mempunyai permukaan tidak melengkung. Cermin datar adalah cermin yangg sering digunakan untuk berias. Sifat cermin datar antara lain :
1. Memiliki ukuran bayanggan yangg sama dengan dengan ukuran bendanya.
2. Jarak antara bayanggan yangg dihasilkan sama dengan jarak benda ke cermin tersebut.
3. Bayanggan yangg terbentuk dari cermin datar bersifat semu atau maya (bayanggan dapat di lihat, namun tidak dapat ditangkap layar).
4. Bayanggan pada cermin datar adalah tegak.
2) Cermin Cembung
Cermin cembung ialah salah satu jenis cermin yangg permukaannya melengkung ke arah luar. Bayanggan yangg terbentuk memiliki sifat semu atau maya.
3) Cermin Cekung
Cermin cekung mempunyai permukaan yangg melengkung ke dalam. Bayanggan yangg terbentuk pada cermin cekung bersifat tegak, diperbesar, serta semu. Apabila terdapat sebuah benda yangg letaknya jauh dari cermin cekung tersebut, maka bayanggan yangg dihasilkan bersifat nyata dan terbalik.
Dalam kegunaan cermin tersebut, cermin cekung biasanya dipakai sebagai reflektor pada lampu.
Pembiasan adalah sebuah peristiwa pembelokan arah rambat cahaya, cahaya merambat dengan melalui 2 zat yangg mempunyai kerapatan yangg berbeda. Apabila terdapat cahaya datang yangg berasal dari zat yangg mempunyai kerapatan yangg kurang menuju ke zat yangg mempunyai kerapatan yangg lebih, maka cahaya itu akan dibiaskan mendekati garis normal.
Contoh peristiwa pembiasan cahaya :
1) Sedotan yangg dimasukkan ke dalam air dalam gelas, maka sedotan tersebut akan terlihat membengkok.
2) Kolam yangg mempunyai air yangg jernih terlihat seperti dangkal.
3) Melihat bintang dengan menggunakan teleskop.
Penguraian cahaya mempunyai istilah lain, yaitu dispersi. Prinsip penguraian cahaya (dispersi) adalah penguraian cahaya putih menjadi cahaya yangg memiliki warna yangg bervariasi. Berikut contoh yangg menggambarkan bahwa suatu cahaya dapat diuraikan.
1) terjadiinya pelangi, hal ini karena munculnya pelangi disebabkan adanya cahaya matahari yangg tampaknya memiliki warna putih dan sebenarnya cahaya matahari tersusun atas berbagai variasi warna yangg diuraikan oleh titik-titik air di awan.
2) Cakram yangg berwarna yangg ketika diputar dapat menjadi warna putih.
3) terjadiinya fenomena halo yangg seakan-akan mengelilingi matahari atau bulan.
Sifat cahaya yangg dapat menembus benda bening dapat dibuktikan dengan contoh :
1) Cahaya matahari dapat masuk ke rumah dengan menembus jendela yangg mempunyai kaca bening. Apabila kaca jendela tersebut kemudian ditutupi dengan sebuah kain berwarna hitam maka cahaya matahari tidak dapat menembus kaca tersebut.
2) Ketika sedang berjalan di siang hari akan nampak terlihat bayanggan tubuh, hal ini dapat menjelaskan bahwa cahaya tersebut tidak dapat menembus tubuh karena bukan suatu benda bening, pada akhirnya yangg terbentuk hanyalah sebuah bayanggan.
Sifat-sifat cahaya diatas dapat dimanfaatkan dalam berbagai macam alat, seperti periskop, teleskop, lup serta kaleidoskop.
- Periskop
- Teleskop
- Kaleidoskop
- Lup
Awak kapal selam yangg sedang berada pada kedalaman laut dapat untuk melihat atau mengamati permukaan laut dengan menggunakan suatu alat, yaitu periskop. Alat periskop menerapkan sifat cahaya yaitu berupa pemantulan. Cahaya yangg ada di atas permukaan laut kemudian ditangkap oleh suatu cermin, lalu dipantulkan menuju kepada mata pengamat.
Teleskop mempunyai prinsip kerja yangg hampir sama dengan alat diatas, yaitu periskop. Teleskop mempunyai 2 buah lensa yangg dapat membiaskan cahaya. Adanya pembiasan tersebut dapat membuat objek yangg letaknya jauh dapat terlihat sangat dekat. Teleskop pertama kali dibuat pada tahun 1608 oleh Hans Lippershey seorang warga negara Belanda. Setahun kemudian, Galileo Galilei dapat menyempurnakan teleskop yangg dibuat oleh Hans Lippershey. Setelah teleskop tersebut disempurnakan, teleskop dapat digunakan untuk mengamati bintang di langit.
Kaleidoskop merupakan sebuah mainan yangg dibuat dengan menggunakan cermin. Dengan menggunakan kaleidoskop, Anda dapat membuat berbagai macam pola yangg bervariasi. Pola-pola tersebut diperoleh karena adanya bayanggan benda-benda dalam kaleidoskop akan mengalami pemantulan secara berkali-kali. Dengan demikian, jumlah benda yangg terlihat akan lebih banyak daripada benda asli.
Lup adalah sebuah alat optik yangg sangat sederhana. Lup berupa lensa cembung serta berfungsi untuk membantu mata guna melihat berbagai benda-benda yangg berukuran kecil supaya tampak lebih besar dan jelas.
Itulah pengertian cahaya dan sifat-sifat cahaya.
