PENGERTIAN CAHAYA

Cahaya adalah salah satu energi yang memiliki gelombang elektromagnetik yang kasat mata dengan panjang gelombang sekitar 380 sampai 750 nm. Gelombang cahaya tidak membutuhkan medium untuk merambat, itulah sebabnya cahaya tetap dapat merambat meskipun dalam ruang yang hampa. Contohnya cahaya matahari tetap bisa sampai ke bumi meskipun melewati ruang hampa udara di luar angkasa dalam hitungan waktu 300 juta m/s. 

Matahari disebut sebagai sumber cahaya karena mampu memancarkan gelombang cahaya. Selain matahari yang menjadi sumber cahaya adalah api, obor, lampu, lilin, dan sebagainya. Dalam kajian ilmu fisika, gelombang cahaya masuk dalam golongan energi yang bisa berbentuk energi. Dalam hal ini radiasi adalah suatu bentuk yang memancar ke luar dari suatu sumber cahaya namun bukan zat berupa padat, cair, ataupun gas.  

Isaac Newton pernah mengungkapkan dalam Hypothesis of Light tahun 1675 bahwa cahaya terdiri dari partikel- partikel halus yang memancar ke semua arah dari titik sumbernya. Sumber cahaya adalah benda yang bisa menghasilkan cahaya. Berdasarkan sumbernya cahaya kemudian dibagi menjadi dua, yakni cahaya yang berasal dari benda itu sendiri dan cahaya yang memancar dari benda lain akibat pantulan cahaya dari permukaan benda tersebut. 

Dari sumber cahaya itulah cahaya kemudian memiliki sifat- sifat yang menjadi karakteristik cahaya sebagai gelombang energi yang dibutuhkan manusia. 

SIFAT- SIFAT CAHAYA

Dalam praktiknya, cahaya sebagai gelombang energi memiliki sifat atau karakteristik yang dapat dijadikan sebagai tujuan dan fungsinya dalam kehidupan sehari- hari. Sifat cahaya ini memiliki perbedaan dengan bentuk energy lain, seperti bunyi, getaran, dan sebagainya. Berikut ini sifat- sifat cahaya yang perlu Grameds ketahui beserta contohnya dalam aktivitas kehidupan sehari hari: 

1. Dapat Merambat Lurus

Cahaya dapat merambat lurus jika melewati satu medium perantara yang memiliki partikel yang sama atau setara. Medium perantara tersebut harus memiliki kerapatan optic yang sama agar cahaya bisa merambat lurus. Fenomena yang bisa membuktikan bahwa cahaya dapat merambat lurus adalah matahari sebagai sumber cahaya terbesar di bumi memiliki pancaran sinar yang lurus. Hal tersebut terjadi karena adanya perambatan cahaya matahari ke bumi maka terjadi siang dan malam. 

Selain itu adapun fenomena gerhana matahari dan gerhana bulan yang membuktikan bahwa cahaya dapat merambat lurus. Pada fenomena tersebut sinar matahari dihalangi oleh bulan sehingga membuat sebagian bumi menjadi gelap. Contoh sifat cahaya yang merambat lurus juga bisa Grameds temukan dalam kehidupan sehari- hari yakni pada cahaya senter ke arah depan maka akan memancar lurus sesuai dengan yang kita arahkan senter tersebut. 

2. Dapat Dipantulkan Atau Refleksi

Cahaya dapat dipantulkan dengan cara terpancarnya kembali cahaya tersebut dari bagian permukaan benda yang terkena cahaya. Sifat pemantulan yang dimiliki cahaya ini dapat dibagi menjadi dua, yakni pemantulan teratur dan pemantulan baur atau difus. Pada proses pemantulan teratur, berkas cahaya akan memantul sejajar, seperti ketika Grameds bermain di siang hari membawa cermin untuk memantulkan cahaya. Saat mengarahkan cermin ke arah datangnya cahaya maka bisa dipantulkan ke segala arah dari cahaya pantul sinar matahari tersebut. 

Sedangkan pemantulan baur adalah pemantulan cahaya yang terjadi pada permukaan yang tidak rata. Misalnya pemantulan cahaya pada air, batu, pohon, sepatu, dan aspal. Cermin yang menggunakan sifat refleksi cahaya terbagi menjadi cermin datar, cermin cembung, dan cermin cekung. 

3. Dapat Menembus Benda Bening

Benda yang bersifat bening atau transparan bisa ditembus oleh cahaya. Benda yang memiliki partikel tidak berwarna atau transparan dapat dirambati cahaya dengan mudah. Hal ini bisa terjadi karena benda bening atau transparan mampu meneruskan cahaya. Contohnya  pada kaca bening jendela yang tidak bisa menghalangi cahaya matahari masuk ke dalam rumah. Kita masih bisa melihat ke luar jendela kaca karena cahaya masih bisa merambat masuk ke luar kaca yang bening dan tertangkap oleh mata kita. 

4. Dapat Mengalami Interferensi

Cahaya dapat mengalami interferensi, yakni dapat digabungkan dari dua gelombang atau lebih. Cahaya bisa merambat lebih dari satu gelombang karena cahaya termasuk salah satu energi yang kuat. Contohnya cahaya bisa merambat lewat udara, air, dan padat sekaligus dengan gelombang yang berbeda-beda. 

5. Dapat Dibiaskan Atau Dibelokkan (Refraksi)

Cahaya dapat dibiaskan ketika cahaya bergerak miring melalui medium yang berbeda kepadatannya, seperti dari udara kemudian melewati air, sehingga cahaya mengalami pembiasan dan pembelokan dalam medium tersebut. Sifat cahaya yang bisa dibiaskan atau dibelokkan ini banyak dimanfaatkan untuk berbagai alat optik. Contoh yang bisa Grameds temukan adalah  melihat kolam yang tampak dangkal karena airnya yang jernih, padahal kolam tersebut bisa saja memiliki kedalaman.  

Selain itu Grameds juga bisa memperhatikan saat berenang dan meletakan sebuah tongkat di dalam bagian air yang terkena cahaya matahari, maka jika dilihat dari atas tongkat tersebut akan terlihat lebih besar dari ukuran aslinya. Lebih sederhana lagi, Grameds bisa membuktikan bahwa cahaya memiliki sifat refraksi atau bisa dibiaskan lewat segelas air bening yang diletak sebuah pensil. Coba perhatikan, pensil akan terlihat patah atau bengkok karena cahaya matahari melewati udara dan air dalam gelas tersebut dan mengalami pembengkokan arah rambat.

6. Dapat Diuraikan Atau Dispersi

Cahaya dapat diuraikan atau dispersi secara alami, contohnya seperti yang terjadi pada pelangi. Warna pelangi sebenarnya berasal dari satu warna saja, yakni warna putih dari sinar matahari. Kemudian warna cahaya matahari tersebut dibiaskan oleh titik air hujan sehingga mengakibatkan warna pelangi menjadi terurai dan menghasilkan berbagai macam warna yang indah. Warna putih matahari menjadi warna cahaya merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. 

Cahaya yang bisa diuraikan adalah bentuk pemisahan cahaya yang tampak menjadi cahaya dengan warna- warna berbeda. Contoh penguraian cahaya selain pelangi adalah sebuah prisma yang disinari oleh cahaya senter maka satu warna cahaya senter akan terurai menjadi berbagai warna jika menembus prisma tersebut.  

7. Dapat Mengalami Difraksi Atau Pelenturan

Cahaya dapat mengalami difraksi atau pelenturan pada bidang yang sempit. Gelombang cahaya yang mengalami pelenturan karena merambat ke arah cahaya yang melewati celah sempit. Contoh cahaya yang memiliki sifat difraksi adalah cahaya bisa masuk pada lobang sekecil apapun pada ruangan. Misalnya Grameds masih bisa menemukan cahaya yang masuk ke dalam ruangan meskipun semua sudut sudah tertutup karena cahaya bisa masuk meski pada celah sempit sekalipun. Pembelokan cahaya yang terdifraksi ini akan membuat daerah gelap dan terang pada ruangan tertentu yang terkena cahaya. 

8. Dapat Mengalami Polarisasi

Cahaya juga dapat mengalami polarisasi, yakni menyerap sebagian arah getar cahaya sehingga cahaya tersebut dapat kehilangan arah getarnya sebagian. Cahaya dapat diserahkan atau terpolarisasi dengan merambat ke segala arah secara tegak lurus dengan arah rambat yang dimilikinya. Contohnya cahaya tersebut dapat dikatakan mengalami polarisasi jika hanya merambat di satu arah bidang saja. 

9. Dapat Diserap Atau Absorpsi

Cahaya dapat diserap saat masuk dalam material transparan. Sebagian energi cahaya akan terdisipasi atau berkurang energy panasnya. Hal inilah yang menunjukkan bahwa intensitas cahaya akan berkurang atau absorpsi pada material tertentu. Contohnya cahaya akan lebih mudah menembus benda yang transparan dibandingkan menembus benda yang memiliki material lebih 

10. Memiliki Energi

Cahaya tentu memiliki energi karena dapat merambat pada gelombang tertentu dan memiliki wujud massa, meskipun bukan wujud zat, yakni bukan padat, cair, dan gas. Hal yang membuktikan bahwa cahaya memiliki energi adalah sinar matahari yang memiliki panas atau suhu tertentu yang dapat merubah zat tertentu. Contohnya jika Grameds menjemur baju yang basah di bawah sinar matahari, maka lama kelamaan baju akan kering karena terjadi penguapan air di dalam pakaian karena panas yang muncul dari sinar matahari. 

Panas yang muncul dari matahri tersebut ditandai pula dengan kemunculan cahaya matahari itu sendiri. Contoh lain adalah ada pemanfaatan cahaya matahari sebagai tenaga tata surya sebagai energi panas dan listrik yang berasal dari cahaya sinar matahari. 

11. Dapat Merambat Tanpa Medium

Umunya, gelombang energy tertentu memerlukan medium untuk merambat, seperti energy bunyi yang membutuhkan udara agar bisa merambat dan menghasilkan suara. Berbeda dengan energy cahaya yang tetap bisa merambat meskipun tidak memiliki medium perantara. Contohnya sinar matahari yang bisa sampai ke bumi padahal jarak yang sangat jauh dari bumi dan melewati ruang hampa di luar angkasa. 

Jika Cahaya tidak bisa merambat tanpa medium, maka sinar matahari tidak akan pernah sampai ke bumi. Selain itu Grameds tetap bisa melihat cahaya di ruang kedap udara sekalipun asalkan ada celah untuk cahaya tersebut bisa menyinari ruangan tersebut. 

12. Bersifat Dualisme

Cahaya memiliki sifat dualisme karena bisa disebut sebagai gelomang sekaligus sebuah partikel tertentu. Cahaya dapat disebut sebagai sebuah gelombang karena cahaya memang memiliki panjang gelombang tertentu. Sedangkan cahaya juga tersusun oleh partikel- partikel tertentu yang membentuknya, meskipun bukan bersifat zat, seperti padat, cair, dan gas. Cahaya memiliki partikel pernah diungkapkan oleh seorang ilmuwan asal Amerika bernama Arthur Compton yang mengungkapkan bahwa ada tumbukan antara partikel penyusunan cahaya dengan electron tertentu. Sifat dualisme cahaya dapat muncul secara alami atau buatan, yakni sinar matahari dan cahaya yang berasal dari lampu karena listrik, cahaya dari lilin karena api, dan sebagainya.  

13. Dapat Dipancarkan Dalam Bentuk Radiasi

Cahaya dapat berbentuk radiasi karena memiliki energy yang bisa dipancarkan dalam bentuk gelombang dan kalor tertentu tanpa medium atau perantara sekalipun. Bukti bahwa cahaya bisa berbentuk radiasi adalah cahaya memiliki energi dan bentuk panas. Contohnya Grameds akan  terasa panas jika berlama-lama dibawah sinar matahari atau berada disekitar lampu , atau laser yang berdaya tinggi. Kita semua ketahui bahwa sinar matahari memiliki radiasi yang juga bisa berdampak buruk bagi kulit manusia, yaksi sinar UV. 

14. Terdiri Dari Berbagai Warna