Bagaimana Proses Pelangi Muncul? Ini Penjelasannya

, Jakarta - Pelangi adalah fenomena alam yang indah yang biasanya terjadi setelah hujan. Hal ini terjadi ketika cahaya matahari bersentuhan dengan tetesan air di atmosfer.

Jadi, bagaimana cahaya bergerak melalui tetesan air dan menciptakan pelangi yang mempunyai tujuh warna?

Mengenal Fenomena Glory, Pelangi di Luar Angkasa

Pelangi muncul dalam tujuh warna karena tetesan air memecah cahaya matahari menjadi tujuh warna spektrum. Anda akan mendapatkan hasil yang sama ketika cahaya matahari melewati sebuah prisma.

Tetesan air di atmosfer berfungsi seperti prisma, meskipun prosesnya cukup kompleks. Ketika cahaya bertemu dengan tetesan air, cahaya akan dibiaskan ketika melewati batas antara udara dan air, kemudian masuk ke dalam tetesan air.

Di dalam tetesan air, cahaya akan tersebar menjadi tujuh warna yang membentuk pelangi.

Dilansir dari Canon Global, Selasa (23/4/2024) ini terjadi karena cahaya dipantulkan di dalam tetesan air dan kemudian dibiaskan lagi keluar ke udara.

Pelangi: Pembiasan Tujuh Warna Spektrum

Pelangi terdiri dari tujuh warna karena tetesan air di atmosfer memecah cahaya matahari menjadi spektrum yang memiliki tujuh warna.

Prisma juga dapat memecah cahaya menjadi tujuh warna serupa. Ketika cahaya melewati batas antara dua medium, seperti udara dan air, cahaya mengalami pembiasan, mengubah arah penyebarannya. Fenomena ini disebut pembiasan. Namun, karena indeks bias yang berbeda untuk setiap warna atau panjang gelombang cahaya, sudut pembiasan juga bervariasi.

Perubahan ini dalam sudut pembiasan, atau indeks bias, sejalan dengan panjang gelombang cahaya disebut dispersi. Pada media konvensional, indeks bias lebih besar untuk panjang gelombang yang lebih pendek (misalnya, biru), sehingga sudut pembiasan akan lebih besar untuk warna-warna dengan panjang gelombang yang lebih pendek.

2 dari 4 halaman

Pembiasan Tergantung pada Warna Cahaya dan Medium

Ilustrasi pelangi. (Photo by Typhaine Braz on Unsplash)

Pembiasan adalah fenomena optik yang terjadi ketika cahaya melewati batas antara dua medium dengan kecepatan yang berbeda. Ini telah diamati sejak zaman dahulu, tetapi hukum pembiasan pertama kali ditemukan oleh Willebrord Snell (1580-1626), seorang matematikawan Belanda.

Indeks bias air terhadap cahaya uap natrium jingga, yang dipancarkan oleh lampu jalan di jalan raya, adalah sekitar 1,33. Ini berarti bahwa cahaya dari lampu jalan, dengan panjang gelombang tertentu, akan melambat sekitar 1,33 kali lipat saat melewati air dibandingkan dengan udara.

Ketika kita mempertimbangkan cahaya dengan panjang gelombang yang berbeda, seperti warna ungu dengan panjang gelombang yang lebih pendek, indeks bias air dapat berubah.

Terhadap warna ungu, indeks bias air mungkin lebih tinggi, sekitar 1,34. Sedangkan untuk cahaya merah dengan panjang gelombang yang lebih panjang, indeks bias air menjadi lebih rendah, sekitar 1,32.

3 dari 4 halaman

Tetesan Air Memantulkan Cahaya yang Dibiaskan

Pelangi — Ilustrasi pelangi yang indah ditengah pegunungan (Unsplash/David Brooke Martin)

Cahaya matahari yang menyinari tetesan air di atmosfer akan mengalami pembiasan ketika mencapai permukaan tetesan air, lalu masuk ke dalamnya. Ketika proses pembiasan terjadi, cahaya akan terpecah menjadi tujuh warna di dalam tetesan air, dan kemudian dipantulkan pada permukaan tetesan air yang lain setelah melewati dalamnya.

Penting untuk dicatat bahwa dalam pemantulan, sudut pantulan sama dengan sudut datangnya, yang berarti bahwa cahaya yang dipantulkan mengikuti jalur yang sudah ditentukan, sambil mempertahankan perbedaan sudut pembiasan. Setelah memantul, cahaya dibiaskan lagi ketika keluar dari tetesan air, yang semakin menegaskan penyebarannya.

Pantulan utama 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 terdiri dari serangkaian warna yang terpisah.

4 dari 4 halaman

Sudut Terlihatnya Pelangi Sudah Ditentukan

Anda bisa melihat pelangi ketika matahari berada tepat 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-warna terlihat dan bagaimana sudut pengamatan memengaruhi penampilannya.

Pelangi utama akan terlihat pada sudut sekitar 40" dari cakrawala dan Anda bisa melihat pelangi tambahan pada sudut sekitar 53".

Yang menarik adalah bahwa urutan warna yang dipantulkan dari tetesan air dalam pelangi utama dan pelangi tambahan terbalik.