Pelangi adalah salah satu fenomena optik yang terjadi secara alamiah dalam atmosfir bumi. Dalam fisika, warna-warna lazim diidentifikasikan dari panjang gelombang. Misalnya, warna merah memiliki panjang gelombang sekitar 625 – 740 nm, dan biru sekitar 435 – 500 nm. Kumpulan warna-warna yang dinyatakan dalam panjang gelombang (biasa disimbolkan dengan λ) ini disebut spektrum warna. Warna-warna ini adalah komponen dari cahaya putih yang disebut cahaya tampak (visible light) atau gelombang tampak. Komponen lainnya adalah cahaya yang tidak tampak (invisible light), seperti inframerah (di sebelah kanan warna merah) dan ultraviolet (di sebelah kiri jingga). Sinar putih yang biasa kita lihat (disebut juga cahaya tampak atau visible light) terdiri dari semua komponen warna dalam spektrum di atas – tentu saja ada komponen lain yang tidak terlihat, disebut invisible light.
Alat paling sederhana yang sering dipakai untuk menguraikan warna putih adalah prisma kaca. Sebuah prisma kaca menguraikan cahaya putih yang datang menjadi komponen-komponen cahayanya. Di alam ini tidak hanya prisma yang bisa menguraikan cahaya. Selain itu. tetesan air dari air hujan adalah salah satu contoh benda yang tersedia di alam yang bisa menguraikan cahaya putih. Ketika seberkas cahaya putih mengenai setetes air, tetesan air ini berprilaku seperti prisma. Dia menguraikan sinar putih tadi sehingga terciptalah warna-warna pelangi. Setetes air berprilaku seperti prisma ketika menerima seberkas cahaya putih. Cahaya tersebut sebagian dipantulkan ke arah pengamat, sebagian lagi diteruskan. Warna dalam pelangi seperti blok-blok yang lebar dikarenakan kita hanya melihat satu warna untuk satu tetesan air. Cahaya matahari yang diuraikan oleh tetesan air A hanya sampai ke mata kita pada panjang gelombang warna merah. Sementara itu, tetesan air B memberikan panjang gelombang warna ungu. Tetesan-tetesan air di antaranya memberikan masing-masing satu panjang gelombang pada mata kita. Sehingga pada akhirnya si pengamat melihat pelangi dengan warna yang lengkap.
Kita hanya bisa melihat pelangi maksimal setengah lingkaran. Untuk melihat pelangi utuh satu lingkaran, maka kita harus berdiri di tempat yang lebih tinggi.
Ilustrasi pada gambar diatas memperlihatkan bahwa pelangi berbentuk lingkaran. Ini adalah benar bahwa pelangi berbentuk lingkaran, bukan parabola seperti anggapan beberapa orang. Di tanah, kita hanya melihat maksimal pelangi setengah lingkaran. Kalau kita berdiri di atas hujan, misalnya di pesawat terbang, maka kita bisa melihat pelangi satu lingkaran utuh. Ini semua disebabkan oleh geometri optik dalam proses penguraian warna. Dengan geometri optik ini juga kita bisa menjelaskan garis lurus yang melewati mata kita dan matahari juga melewati titik pusat lingkaran pelangi. Karena pelangi tercipta melibatkan jarak pengamat dengan tetesan air, maka pelangi selalu bergerak mengikuti pergerakan pengamat. Ini membuat jarak kita dengan pelangi konstan (sama), dengan kata lain kita tidak pernah bisa mendekati pelangi.
pelangi
Alat paling sederhana yang sering dipakai untuk menguraikan warna putih adalah prisma kaca. Sebuah prisma kaca menguraikan cahaya putih yang datang menjadi komponen-komponen cahayanya. Di alam ini tidak hanya prisma yang bisa menguraikan cahaya. Selain itu. tetesan air dari air hujan adalah salah satu contoh benda yang tersedia di alam yang bisa menguraikan cahaya putih. Ketika seberkas cahaya putih mengenai setetes air, tetesan air ini berprilaku seperti prisma. Dia menguraikan sinar putih tadi sehingga terciptalah warna-warna pelangi. Setetes air berprilaku seperti prisma ketika menerima seberkas cahaya putih. Cahaya tersebut sebagian dipantulkan ke arah pengamat, sebagian lagi diteruskan. Warna dalam pelangi seperti blok-blok yang lebar dikarenakan kita hanya melihat satu warna untuk satu tetesan air. Cahaya matahari yang diuraikan oleh tetesan air A hanya sampai ke mata kita pada panjang gelombang warna merah. Sementara itu, tetesan air B memberikan panjang gelombang warna ungu. Tetesan-tetesan air di antaranya memberikan masing-masing satu panjang gelombang pada mata kita. Sehingga pada akhirnya si pengamat melihat pelangi dengan warna yang lengkap.
Kita hanya bisa melihat pelangi maksimal setengah lingkaran. Untuk melihat pelangi utuh satu lingkaran, maka kita harus berdiri di tempat yang lebih tinggi.
Ilustrasi pada gambar diatas memperlihatkan bahwa pelangi berbentuk lingkaran. Ini adalah benar bahwa pelangi berbentuk lingkaran, bukan parabola seperti anggapan beberapa orang. Di tanah, kita hanya melihat maksimal pelangi setengah lingkaran. Kalau kita berdiri di atas hujan, misalnya di pesawat terbang, maka kita bisa melihat pelangi satu lingkaran utuh. Ini semua disebabkan oleh geometri optik dalam proses penguraian warna. Dengan geometri optik ini juga kita bisa menjelaskan garis lurus yang melewati mata kita dan matahari juga melewati titik pusat lingkaran pelangi. Karena pelangi tercipta melibatkan jarak pengamat dengan tetesan air, maka pelangi selalu bergerak mengikuti pergerakan pengamat. Ini membuat jarak kita dengan pelangi konstan (sama), dengan kata lain kita tidak pernah bisa mendekati pelangi.
pelangi
Pelangi terbentuk karena pembiasan sinar matahari oleh tetesan air yang ada di atmosfir. Ketika sinar matahari melalui tetesan air, cahaya tersebut dibengkokkan sedemikian rupa sehingga membuat warna-warna yang ada pada cahaya tersebut terpisah. Tiap warna dibelokkan pada sudut yang berbeda, dan warna merah adalah warna yang paling terakhir dibengkokkan, sedangkan ungu adalah yang paling pertama.
berawal dari cahaya matahari, cahaya matahari adalah cahaya yang terdiri dari beberapa warna atau sering disebut polikromatik. Cahaya yang bisa ditangkap oleh mata manusia dengan tanpa alat bantu hanya 7 warna yaitu warna merah, jingga, kuning, nila, dan ungu. Warna-warna tersebut disebut juga dengan cahaya tampak.
Dalam pelajaran Fisika yang telah diterangkan oleh guruku, cahaya tampak termasuk gelombang elektromagnetik yang terjadi akibat adanya medan magnet dan medan listrik. Panjang gelombang cahaya tampak berbeda-beda mulai dari 4.000 Å sampai 7.000 Å dan juga memiliki frekuensi 4,3 x 1014 Hz sampai 7,5 x 1014 Hz.
Dalam cahaya merah dan ungu mengapa selalu ada diatas dan dibawah pada pelanggi?
Ini disebabkan karena cahaya merah adalah bagian dari Spektrum cahaya tampak yang memiliki frekuensi paling rendah atau panjang gelombang paling panjang bila dibandingkan dengan cahaya tampak lainnya. Dan cahaya ungu memiliki frekuensi paling tinggi dan panjang gelombang paling pendek. Sehingga antara warna merah dan ungu tidak saling bertemu, warna merah berada di paling ujung pada pelangi dan warna ungu berada di paling bawah pada pelangi.
Ini disebabkan karena cahaya merah adalah bagian dari Spektrum cahaya tampak yang memiliki frekuensi paling rendah atau panjang gelombang paling panjang bila dibandingkan dengan cahaya tampak lainnya. Dan cahaya ungu memiliki frekuensi paling tinggi dan panjang gelombang paling pendek. Sehingga antara warna merah dan ungu tidak saling bertemu, warna merah berada di paling ujung pada pelangi dan warna ungu berada di paling bawah pada pelangi.
Pelangi terjadi apabila cahaya mengalami pembiasan ketika cahaya matahari terkena air hujan. Pelangi hanya dapat dilihat pada saat ada hujan disertai dengan cahaya matahari. Posisi pengamat juga menentukan, yaitu diantara hujan dan sinar matahari, dan sinar matahari berada di belakang si pengamat. Sehingga terjadi garis lurus antara matahari, pengamat, dan busur pelangi. Akibatnya terbentuklah pelangi dari hasil pembiasan dan posisi pengamat tadi.
Jenis-jenis Pelangi
Pelangi mempunyai bermacam jenis. Tentunya setiap jenis menampakkan gejala alam yang berlainan. Berikut ini adalah jenis-jenis pelangi.
§ Pelangi berlipat ganda (Supernumerary rainbows). Fenomena pelangi berlipat ganda atau disebut juga dengan pelangi bertumpuk dapat dikatakan sebagai pelangi di dalam pelangi. Pada fenomena pelangi jenis ini, terdapat spektrum-spektrum lain di bagian terdalam, semakin dalam spektrum warnanya semakin pucat; atau dapat dikatakan spektrum dengan warna-warna pastel. Fenomena ini amat jarang terjadi di alam. Berdasarkan ilmu fisika, dijelaskan bahwa fenomena pelangi di dalam pelangi terjadi akibat adanya interferensi warna atau paduan warna. Interferensi ada yang bersifat konstruktif sehingga memberikan spektrum yang kuat. Ada pula yang bersifat destruktif sehingga mengakibatkan spektrum yang lemah (warna-warna pastel). Karena interferensi tersebut, akhirnya terjadilah pelangi di dalam pelangi, dengan warna-warna bagian dalamnya semakin pucat.
§ Reflected rainbow, reflection rainbow. Pelangi yang memantul dan dipantulkan (Reflected rainbow, reflection rainbow). Dari namanya kita dapat mengatakan bahwa pelangi yang memantul dan dipantulkan terdiri atas dua fenomena pelangi. Ada kalanya pelangi terjadi di atas permukaan air, seperti sungai atau danau. Ketika terjadi fenomena tersebut, permukaan air berfungsi sebagai cermin sehingga menimbulkan pelangi yang memantul dan dipantulkan. Fenomena tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut. Cahaya matahari dibelokkan oleh titik-titik air hujan, kemudian dipantulkan menjauhi permukaan air. Akibatnya akan timbul pelangi yang memantul di bawah ufuk. Meskipun sulit untuk diamati, setidaknya pelangi yang memantul ini akan tampak sebagian saja. Itu pun jika permukaan air cukup tenang tidak ada riak gelombang.
§ Sedangkan fenomena pelangi yang dipantulkan terjadi ketika cahaya matahari dipantulkan menjauhi permukaan air, sebelum mencapai titik-titik air hujan. Biasanya pelangi ini terjadi pada permukaan air yang cukup luas dan tenang, serta dekat dengan curahan titik-titik air hujan.
§ Circumhorizontal arc. Pelangi yang Membentuk Lengkungan melingkar horizontal (Circumhorizontal arc) Jenis pelangi yang membentuk lengkungan melingkar horizontal di awan sebetulnya merupakan gejala mengkristalnya butiran es. Jadi, jenis pelangi tersebut bahkan bukan merupakan fenomena pelangi. Fenomena alam yang menyerupai pelangi tersebut dinamakan dengan halo.
§ Pelangi di Titan (Rainbows on Titan) Planet Saturnus mempunyai satelit yang berukuran paling besar dinamakan dengan Titan. Karena Titan memiliki permukaan yang basah dan lembap, fenomena pelangi dapat terjadi di permukaan satelit Saturnus ini
§ Pelangi di Matahari Halo matahari adalah lingkaran pelangi yang mengelilingi Matahari. Halo juga bisa terjadi di sekitar Bulan pada malam hari (gerhana bulan parsial). Fenomena halo ini disebabkan pembiasan cahaya Matahari oleh uap air di atmosfer sehingga terlihat seperti pelangi. Lengkungan pelangi sering terlihat di bagian bawah cakrawala karena partikel uap air yang membelokkan cahaya Matahari berkumpul di bagian bawah atmosfer. Di sisi lain, pada pagi atau sore hari Matahari pun masih berada pada sudut yang rendah. Pada posisi yang miring ini, kemampuan partikel air membiaskan cahaya lebih besar, sehingga warna-warna yang muncul juga lebih lengkap. Pada siang hari, saat Matahari pada posisi tegak lurus terhadap Bumi, kemampuan pembelokan cahaya menjadi rendah sehingga warna yang terlihat sangat terbatas. Warnanya terlihat gelap karena pandangan ke arah Matahari juga terhalang debu. Kalau pada pagi hari, saat udara masih bersih, yang tampak adalah warna kemerahan. Tidak mengherankan bila fenomena halo ini juga hanya terlihat pada siang hari, sekitar pukul 12.00-1300. Selain itu, sama seperti pelangi, fenomena halo juga hanya bisa disaksikan pada musim hujan. Setelah musim hujan berakhir, biasanya tak ada lagi halo maupun pelangi. Soalnya, di atmosfer sudah tidak ada lagi uap air.
Berbagai Jenis Pelangi
Classic Rainbows
Pelangi Alam terdiri dari enam warna: merah, oranye, kuning, hijau, biru dan ungu. Intensitas warna masing-masing mungkin karena berbagai kondisi atmosfer dan waktu (kemudian). Inilah pelangi yang biasa kita lihat.
Circular Rainbows
Pelangi itu benar-benar terlihat seperti busur lingkaran sempurna (dengan radius tepat 42 derajat, menurut Descartes), meskipun melihat pelangi ini sulit karena tanahnya memiliki kebiasaan menghalangi.
Secondary Rainbows
Pelangi primer, sering disertai dengan pelangi sekunder biasanya tipis dan redup daripada pelangi primer. Pelangi sekunder terkenal dengan karakteristik tertentu: spektrum ditampilkan dalam urutan terbalik dari sebuah pelangi primer.
Red Rainbows
Red Rainbows biasanya terlihat saat fajar atau senja ketika ketebalan filter atmosfir bumi menjadi biru, meninggalkan lebih merah atau tetesan cahaya oranye mencerminkan dan membiaskan air. Hasilnya adalah pelangi dengan spektrum ujung merah sangat meningkat.
Sundogs
Yang paling sering terlihat rendah di langit di hari musim dingin yang cerah, sundogs dibuat ketika matahari bersinar melalui kristal es yang tinggi di atmosfer. Sundogs berwarna merah di bagian dalam dan ungu di bagian luar dengan sisa spektrum ramai di antaranya. Semakin tebal konsentrasi kristal es di udara, semakin tebal pula struktur nya.
Fogbows
Fogbows lebih jarang terlihat daripada pelangi karena parameter tertentu yang harus disesuaikan untuk menciptakan mereka. Misalnya, sumber cahaya harus berada di belakang pengamat dan membumi. Juga, kabut di belakang pengamat harus sangat tipis sehingga sinar matahari yang dapat bersinar melalui kabut tebal di depan.
Waterfall Rainbows
Kabut air terjun bercampur ke dalam aliran udara konstan atmosfer terus menerus, terlepas dari cuaca. Hal ini membuat sebuah foto teman-air terjun yang sangat baik untuk pelangi! Seleksi pasangan beberapa gambar air terjun paling terkenal yang berbarengan dengan beberapa pelangi menakjubkan.
Fire Rainbows
Pelangi ini bukan terbuat dari api, Nama yang benar untuk efek optik yang indah ini adalah “circumhorizontal arc”. Fenomena ini hanya dapat dilihat dalam kondisi spesifik tertentu: awan cirrus, yang bertindak seperti prisma harus setidaknya berada di ketinggian 20.000 kaki dan matahari harus menyorot ketika mereka berada di ketinggian 58-68 derajat. Rainbow Fire tidak pernah terlihat di lokasi lebih dari 55 derajat utara atau selatan.
Moonbows
Moonbows, seperti moondogs, adalah mitra untuk pelangi lunar. Mereka juga jauh lebih sulit dilihat karena badai hujan harus berlalu dan, idealnya, bulan purnama yang terang tidak terhalang oleh awan
Sumber : wikipedia dan berbagai sumber lainnya
Tidak ada komentar:
Posting Komentar