matthewgenovesesongstudies.com, Jakarta – Pelangi merupakan fenomena alam indah yang biasa terjadi setelah hujan. Hal ini terjadi ketika sinar matahari bersentuhan dengan tetesan air di atmosfer.
Jadi bagaimana cahaya merambat melalui tetesan air dan menciptakan pelangi yang memiliki tujuh warna?
Pelangi muncul dalam tujuh warna karena tetesan air memecah sinar matahari menjadi spektrum tujuh warna. Anda mendapatkan hasil yang sama ketika sinar matahari melewati prisma.
Tetesan air di atmosfer berperan sebagai prisma, meskipun prosesnya cukup rumit. Ketika cahaya bertemu dengan tetesan air, cahaya tersebut akan dibiaskan saat melewati antarmuka udara-air dan kemudian memasuki tetesan air tersebut.
Di dalam tetesan air, cahaya akan tersebar menjadi tujuh warna, membentuk pelangi.
Dilansir Canon Global, Selasa (23/4/2024) Hal ini terjadi karena cahaya dipantulkan oleh tetesan air dan kemudian dibiaskan kembali ke udara. Pelangi: Pembiasan tujuh warna spektrum
Pelangi terdiri dari tujuh warna karena tetesan air di atmosfer membiaskan sinar matahari menjadi spektrum yang memiliki tujuh warna.
Prisma juga dapat membagi cahaya menjadi tujuh warna serupa. Ketika cahaya melintasi batas antara dua media, seperti udara dan air, cahaya dibiaskan, sehingga mengubah arah rambatnya. Fenomena ini disebut pembiasan. Namun karena indeks bias berbeda untuk setiap warna atau panjang gelombang cahaya, maka sudut biasnya pun berbeda-beda.
Perubahan sudut bias atau indeks bias seiring dengan panjang gelombang cahaya disebut dispersi. Pada media konvensional, indeks biasnya lebih tinggi untuk panjang gelombang yang lebih pendek (misalnya biru), sehingga sudut biasnya akan lebih tinggi untuk warna dengan panjang gelombang yang lebih pendek.
Pembiasan adalah fenomena optik yang terjadi ketika cahaya melewati batas antara dua media dengan kecepatan berbeda. Hal ini telah diamati sejak zaman kuno, namun hukum pembiasan pertama kali ditemukan oleh Willebrord Snell (1580-1626), seorang matematikawan Belanda.
Indeks bias air untuk cahaya jingga dari uap natrium yang dipancarkan lampu jalan raya adalah sekitar 1,33. Artinya cahaya dari lampu jalan dengan panjang gelombang tertentu akan melambat sekitar 1,33 kali lipat ketika melewati air dibandingkan melalui udara.
Jika kita memperhatikan cahaya dengan panjang gelombang berbeda, seperti ungu dengan panjang gelombang lebih pendek, indeks bias air dapat berubah.
Dibandingkan warna ungu, indeks bias air bisa lebih tinggi, sekitar 1,34. Sedangkan untuk lampu merah dengan panjang gelombang lebih panjang, indeks bias airnya lebih rendah, sekitar 1,32.
Sinar matahari yang menyinari titik-titik air di atmosfer akan mengalami pembiasan ketika mencapai permukaan titik-titik air tersebut dan kemudian masuk ke dalamnya. Ketika proses pembiasan terjadi, cahaya akan terpecah menjadi tujuh warna pada tetesan air dan kemudian dipantulkan ke permukaan tetesan air lainnya setelah melewatinya.
Perlu diperhatikan bahwa pada pemantulan sudut pantul sama dengan sudut datang, artinya cahaya yang dipantulkan mengikuti jalur yang telah ditentukan dengan tetap mempertahankan perbedaan sudut bias. Setelah dipantulkan, cahaya dibiaskan saat keluar dari tetesan air, semakin menegaskan hamburannya.
Pantulan primer dari pelangi utama dan pantulan sekunder dari pelangi tambahan yang sedikit lebih gelap menyebarkan cahaya ke dalam tujuh warna yang terlihat oleh mata kita. Ini menjelaskan mengapa kita melihat pelangi tersusun dari serangkaian warna terpisah.
Anda bisa melihat pelangi ketika matahari tepat berada di belakang Anda. Fenomena ini terjadi ketika sinar matahari dipantulkan, dipantulkan kembali, dan dibiaskan oleh tetesan air di atmosfer.
Salah satu hal menarik tentang pelangi adalah bagaimana warna muncul dan bagaimana sudut pandang mempengaruhi kemunculannya.
Pelangi utama akan terlihat pada sudut sekitar 40″ dari cakrawala, dan Anda dapat melihat pelangi tambahan pada sudut sekitar 53″.
Menariknya, urutan warna yang dipantulkan tetesan air pada pelangi utama dan pelangi sekunder justru terbalik.