Banyak teknologi yang membantu mempermudah kehidupan manusia dengan memanfaatkan sifat cahaya. Bahkan beberapa teknologi terkini memanfaatkan berbagai macam dan sumber cahaya untuk membantu aktivitasnya. Namun, pernahkah Anda tahu bagaimana sifat, macam, dan penerapannya?
Daftar ISI
Sekilas tentang Cahaya
Secara teori, cahaya merupakan salah satu bentuk energi yang menurut para ahli dan percobaan memiliki gelombang elektromagnetik. Panjang gelombangnya bisa beragam tergantung jenis atau macam cahaya itu sendiri. Umumnya, berkisar antara 380 hinga 750 nm.
Pada beberapa pembelajaran, mungkin Anda pernah memahami cahaya sebagai sebuah manifestasi energi dari sumber tertentu. Karena hal ini juga para ilmuwan mencoba memahami sifat cahaya yang kini bisa Anda temukan pada berbagai teknologi di sekitar Anda.
Selain berperan dalam memberikan penerangan dalam kehidupan sehari-hari, cahaya juga bisa Anda manfaatkan untuk berbagai kebutuhan. Bahkan, jika Anda perhatikan banyak sektor yang sudah memanfaatkannya. Mulai dari sumber energi, teknologi, komunikasi, bisnis, pendidikan, kesehatan, dan masih banyak lagi.
Apa Saja Sifat Cahaya?
Sebenarnya ada beberapa sifat cahaya yang bisa Anda amati, seperti halnya:
1. Memiliki Energi Gelombang Elektromagnetik
Seperti yang telah Anda pelajari sebelumnya, cahaya ini merupakan bentuk energi yang termanifestasi dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Gelombang ini terdiri dari medan listrik dan medan magnet yang saling berinteraksi dan terus bergerak dengan kecepatan sekitar 299.792 kilometer per detik.
Menurut beberapa ahli, cahaya memiliki wujud massa, meskipun secara kasat mata tak dapat Anda sentuh. Tak hanya itu, cahaya juga menyimpan energi panas yang membuatnya bermanfaat dalam pembuatan berbagai elektronik bertenaga cahaya (kebanyakan cahaya matahari).
2. Bergerak Lurus
Dari sifat cahaya yang Anda pelajari sebelumnya juga terdapat berbagai percobaan, bahwa pergerakan cahaya merambat dalam garis lurus. Perambatan ini berada dalam medium homogen yang artinya berada pada sepanjang lintasan lurus. Kecuali jika terkena penghalang yang bisa menimbulkan reaksi lain.
Dari reaksi tersebut baik menembus atau terpantulkan, perambatan cahaya akan tetap bergerak lurus. Bedanya pada pembiasan akan ada penyebaran dari satu titik ke banyak titik sekaligus. Contohnya bisa Anda lihat pada lampu senter.
3. Dapat Terpantulkan
Pada penjelasan sebelumnya Anda juga menemukan bahwa cahaya dapat menimbulkan reaksi lain, terutama jika terdapat halangan tertentu. Contohnya seperti cahaya dapat dipantulkan ketika mengenai permukaan halus atau reflektif, seperti cermin atau air.
Beberapa sumber hukum pemantulan mengatakan bahwa, sudut datang cahaya sama dengan sudut pantulannya terhadap permukaan yang dikenai. Contohnya saat Anda mengarahkan barang reflektif seperti layar ponsel atau cermin ke cahaya matahari, maka akan terpantul ke arah tertentu.
4. Dapat Terbiaskan
Tak hanya dipantulkan oleh benda reflektif, sifat cahaya juga dapat terbiaskan karena adanya pembatas yang menghalangi lintasan. Biasanya, pembatas tersebut bersifat sedikit transparan buram yang membuat kecepatan rambat cahaya berubah.
Hal tersebut akan menimbulkan reaksi penyebaran cahaya atau hanya mengubah jalur lintasnya saja. Dalam beberapa fenomena, pembiasan cahaya dapat memecah warna cahaya seperti yang terjadi pada fenomena pelangi. Kolam yang terlihat dangkal karena airnya jernih juga bisa menjadi contoh.
5. Mengalami Interferensi
Cahaya juga akan mengalami interferensi, di mana dua atau lebih gelombang cahaya bertemu dan saling mempengaruhi. Interaksi tersebut akan menghasilkan pola cahaya yang benar-benar beda, bahkan dapat menghasilkan energi yang lebih kuat. Seperti pada fenomena cakram Newton atau pola cincin pada interferometer.
6. Dispersi (Dapat Terurai)
Ada juga sifat cahaya yang membuatnya mampu terurai secara alami atau buatan, hal ini merujuk pada fenomena pelangi pada pembiasan cahaya sebelumnya. Lebih mudahnya, dari warna putih terang, cahaya bisa terurai menjadi warna pelangi karena air hujan maupun percobaan kaca prisma.
Jika tak berada pada daerah yang sering muncul pelangi maupun memiliki kaca prisma, lensa kamera ponsel Anda bisa menunjukkan fenomena tersebut. Coba arahkan lensa kamera ke sumber cahaya matahari, lalu akan muncul pelangi pada pantulannya.
7. Memiliki Polaritas
Teriknya cahaya juga dapat mengalami polarisasi yang merujuk pada kehilangan arah getar karena adanya pembatasan dalam satu bidang tertentu. Hal tersebut akan membuat cahaya yang memiliki medan listrik bergerak secara konsisten. Sedangkan medan magnet bergetar tegak lurus terhadap propagasi gelombang.
Banyak fenomena alami maupun buatan yang menjelaskan polarisasi cahaya. Hal tersebut juga yang akhirnya muncul pada penerapan polarisasi cahaya pada bidang fotografi dan menimbulkan efek tertentu pada hasil foto.
8. Dapat Diabsorpsi
Sifat cahaya lainnya adalah dapat mengalami absorpsi atau terserap ketika bertemu pada material tertentu. Absorpsi ini akan menimbulkan reaksi energi panas maupun kimia pada materi penyerapnya. Walaupun hanya film, namun pada Iron Man 2 terdapat pemanfaatan absorpsi cahaya untuk membuat arc reactor vibranium.
Apa Saja Macam-Macam Cahaya dan Contohnya?
Dari penjelasan sifat cahaya, sebenarnya Anda bisa memahami terdapat berbagai macam cahaya yang dapat saling bereaksi satu sama lain. Beberapa macam di antaranya seperti:
1. Cahaya dari Sumbernya
Secara sumber pemancarnya, berikut beberapa macamnya:
- Natural Light atau Cahaya Alami: Berasal dari sumber alam, yang mengeluarkan cahayanya sendiri. Seperti matahari, bintang, dan juga api.
- Artificial Light atau Cahaya Buatan: Jenis kedua ini ada bantuan tangan manusia dengan sumber pijar seperti pada senter atau lampu.
- Cahaya fluoresensi: Dihasilkan melalui proses fluoresensi (proses penyerapan cahaya pada bahan tertentu). Contoh umum seperti pada lampu hemat energi atau layar fluorescent.
- Cahaya luminesensi: Fenomena luminesensi sama seperti fluoresensi, namun lebih kuat dan tahan lebih lama. Cahaya yang dihasilkan oleh materi yang mengalami luminesensi seperti pada cahaya fosfor yang bersinar dalam kegelapan atau cahaya bioluminesensi pada organisme seperti alga laut.
2. Cahaya Dari Gelombang Elektromagnetik
Seperti penjelasan sifat cahaya yang memiliki gelombang elektromagnetik, membuatnya memiliki berbagai macam bentuk, seperti:
- Cahaya tampak: Merupakan cahaya yang dapat Anda lihat secara kasat mata. Umumnya terdiri dari berbagai warna, mulai dari merah, jingga, kuning, hijau, biru, hingga ungu. Warna-warna ini terkait dengan berbagai panjang gelombang dalam rentang sekitar 400-700 nm, seperti sinar matahari.
- Sinar Ultraviolet (UV): Cahaya ini memiliki panjang gelombang yang lebih pendek dari sinar tampak, yaitu di bawah 400 nm. Sifatnya tidak dapat terlihat secara kasat mata. Namun memiliki berbagai efek pada benda dan organisme hidup seperti paparan UVA dan UVB dari matahari.
- Sinar Inframerah (IR): Berikutnya ada sinar inframerah yang memiliki panjang gelombang lebih panjang dari sinar tampak, yakni di atas 700 nm. Macam Sinar IR tidak terlihat oleh mata manusia, tetapi terasa panas jika terkena kulit. Seperti pada sensor suhu, kamera thermal, dan remote control.
- Sinar laser: Macam cahaya berikutnya ada laser yang dihasilkan melalui proses stimulasi emisi radiasi terkonsentrasi. Sifatnya memiliki koherensi (gelombang yang sefase), kecerahan tinggi, dan konsentrasi energi. Seperti pengukuran presisi, pemrosesan material, dan komunikasi optik.
- X-ray atau Sinar-X: Bentuk radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang yang lebih pendek dari sinar UV. Serta memiliki energi tinggi dan mampu menembus materi. Ini digunakan dalam berbagai bidang, termasuk diagnostik medis pada rontgen dan pemeriksaan non-destruktif pada industri.
- Sinar gamma: Macam terakhir adalah bentuk radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang yang sangat pendek dan energi yang jauh lebih tinggi. Bisa berasal dari aktivitas atau reaksi nuklir, beberapa teknologi dalam bidang kedokteran, industri, dan penelitian.
Sudah Lebih Mengenal Bagaimana Sifat Cahaya?
Setelah mempelajari artikel tentang sifat cahaya, kini Anda tahu bahwa peranan cahaya dalam kehidupan cukup besar. Tanpa adanya cahaya, pastinya cukup sulit untuk makhluk hidup, termasuk manusia menjalankan aktivitas dengan normal.
Pemanfaatannya bisa Anda lihat mulai dari fotosintesis, pembangkit listrik, foto rontgen, lampu kendaraan, pemanasan ruangan, dan masih banyak lagi. Jadi, penerapan apa yang paling sering Anda gunakan?
