All About Optics

Kata “cahaya” pasti tidaklah asing di telinga kita. Semua benda yang terdapat di alam dan di lingkungan sekitar kita,  dapat kita lihat karena adanya cahaya yang terpantul atau dipantulkan oleh benda-benda tersebut. Dengan adanya cahaya, tulisan pada buku, alat-alat tulis, meja, kursi, dan benda-benda disekitarnya dapat dengan mudah kita lihat. Namun, ketika kita masuk ke sebuah ruangan yang gelap, di mana pada tempat tersebut tidak ada cahaya, maka benda-benda tersebut sudah tidak dapat terlihat lagi, meskipun benda-benda itu tetap berada di tempatnya. Mengapa demikian? Ketika kita melihat benda-benda yang ada di sekitar kita, sebenarnya pada saat bersamaan ada cahaya yang dipantulkan oleh benda-benda itu. Cahaya tersebut berasal dari suatu sumber yang dinamakan sumber cahaya. Pertanyaannya, apa yang dimaksud dengan cahaya? Apa saja yang menjadi sumber cahaya? Bagaimana sifat-sifat cahaya?

Cahaya merupakan salah satu contoh gelombang elektromagnetik, gelombang yang tidak memerlukan medium sebagai media perambatannya. Misalnya, pada siang hari tampak terang karena cahaya matahari menerangi bumi. Walaupun matahari berada jauh dari bumi dan dipisahkan oleh ruang hampa di ruang angkasa, namun cahaya matahari mampu sampai di bumi.

Sumber Cahaya

Di sekitar kita, ada banyak sekali benda yang memancarkan cahaya. Benda yang dapat memancarkan cahaya dinamakan sumber cahaya. Ada dua macam sumber cahaya, yaitu sumber cahaya alami dan sumber cahaya buatan.

Pada saat kita berada di suatu ruangan, cahaya dari lampu akan menerangi ruangan tersebut dan merambat lurus dari sumbernya. Ketika ada sebuah penghalang yang menghalangi cahaya yang datang, maka akan terbentuk daerah gelap di tempat dimana cahaya terhalang. Daerah itu dinamakan daerah bayangan. Apabilla sumber cahaya cukup besar, terkadang terbentuk dua bagian bayangan (Gambar 1). daerah dimana sumber cahaya terhalang seluruhnya dinamakan umbra dan daerah dimana cahaya terhalang sebagian dinamakan penumbra. Benda-benda gelap yang menghalangi cahaya dinamakan opaque atau benda tidak tembus cahaya.

Gambar 1.

Bayangan Umbra dan Penumbra

Tidak semua benda dapat menghalangi cahaya. Benda-benda bening bahkan dapat ditembus cahaya. Misalnya, kaca jendela rumah kita. Pantulan sinar matahari dapat masuk ke ruang tamu rumah kita sehingga ruang tamu tersebut menjadi terang, walaupun ketika itu lampu tidak dinyalakan. Benda-benda bening ini biasanya dinamakan benda transparans. Ada benda lain yang dapat meneruskan sebagian cahaya yang datang dan menyebarkan sebagian cahaya yang lainnya. Benda seperti ini dinamakan benda transluens atau benda tembus cahaya. Contohnya kain gorden tipis, dan beberapa jenis plastik.

Sifat Cahaya

Cahaya yang dipancarkan oleh sebuah sumber cahaya merambat ke segala arah. Bila medium yang dilaluinya homogen, maka cahaya lurus. Bukti cahaya merambat lurus tampak pada berkas cahaya matahari yang menembus masuk ke dalam ruangan yang gelap. Demikian pula dengan berkas lampu sorot pada malam hari. Berkas-berkas itu tampak sebagai batang putih yang lurus. Ketika menyentuh permukaan suatu benda maka rambatan cahaya akan mengalami dua hal, yaitu pemantulan atau pembiasan. tidak tembus cahaya, sedangkan pembiasan terjadi pada benda yang transparan atau tembus cahaya.

Cahaya mermabat dengan lintasan lurus

Kita dapat melihat benda di sekitar kita karena benda itu memantulkan cahaya. Kemudian cahaya pantulan itu masuk ke mata kita. Jelas tidaknya benda tergantung pada banyaknya cahaya yang dipantulkan oleh benda. Benda tampak berwarna merah karena benda tersebut memantulkan spektrum warna merah dan menyerap spektrum warna lain. Benda tampak hitam karena benda tidak memantulkan cahaya tetapi menyerap semua spektrum warna, sedangkan benda putih akan memantulkan semua cahaya.

Jenis pemantulan cahaya ada 2 yakni pemantulan teratur dan pemantulan baur. pemantulan teratur adalah pemantulan yang sama sudutnya dengan sinar datang dan terjadi pada benda teratur. sedangkan pemantulan baur adalah cahaya yang dipantulkan yang tersebar ke banyak arah yang berbeda dikarenakan suatu permukaan tidak teratur.

                                                                        Pemantulan teratur                                             

                                                                                    Pemantulan baur

3.    Cahaya Dapat Dibiaskan

Setiap berkas cahaya yang masuk dari medium yang satu ke medium yang lain akan dibiaskan atau dibelokkan arah rambatnya disebut pembiasan atau refraksi. Besarnya pergeseran berkas cahaya yang keluar dari suatu medium bergantung pada kerapatan optik medium tersebut. Jika cahaya masuk dari zat optik kurang rapat ke zat optik lebih rapat, cahaya dibiaskan mendekati garis normal. Sebaliknya, jika cahaya masuk dari zat optic lebih rapat ke zat optik kurang rapat, cahaya dibiaskan menjauhi garis normal.

Pembiasan

Dispersi cahaya merupakan peristiwa terurainya cahaya putih menjadi warna-warna spektrum. Isac Newton mengemukakan bahwa sesungguhnya cahaya putih mengandung semua dari tujuh warna yang terdapat pada pelangi. Berdasarkan urutan penurunan panjang gelombang, maka warna-warna yang seharusnya kamu lihat pada pelangi adalah merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu.

Sumber:

file.upi.edu/Direktori/DUAL-MODES/KONSEP_DASAR_FISIKA/BBM_8_(Cahaya_dan_alat_Optik)_KD_Fisika.pdf

fhaysal.files.wordpress.com/2010/06/cahaya.pdf