Cahaya

 

Lampu Pijar

Kehidupan di bumi mustahil tanpa cahaya. Energi cahaya  matahari membuat tanaman tumbuh dan segala makhluk hidup bisa hidup. Cahaya adalah suatu bentuk energi yang merambat dengan gelombang yang sangat kecil energi yang disebut foton. Kalau masuk ke mata kita, foton itu merangsang sel-sel khusus yang peka cahaya, sehingga kita bisa melihat. Bentuk energi lain yang merambat dengan gelombang adalah gelombang radio, sinar X dan mikro gelombang, pada oven microwave. Semua ini adalah jenis gelombang elektromagentis. Sama seperti spektrum warna, pada cahaya ada pula spektrum elektromagnetis. Sebenarnya gelombang cahaya juga adalah gelombang elektromagnetisn dan warna-warna pada cahaya membentuk sebagian kecil dari spektrum elektromagnetis. Gelombang cahaya dan gelombang elektromagnetis lain merambat dengan kecepatan lebih dari 300.000 km/detik atau 8 kali keliling bumi tiap detik. Di alam semesta tidak ada yang bisa bergerak melebihi kecepatan cahaya.

Kecermelangan cahaya

Makin jauh kita dari sumber cahaya, kecermelangannya makin berkurang, karena dari sumbernya cahaya menyebar ke segala arah. Maka kalau kita jauh dari sumbernya, cahaya menyebar ke daerah yang luas. Banyak bintang yang jauh lebih cemerlang dari matahari kita. Tapi cahayanya tersebar ke daerah yang sangat luas. Ketika sampai ke mata kita, cahayanya tampak lebih terang daripada cahaya lilin. Lilin merupakan sumber cahaya yang buyar ke segala arah sehingga menghasilkan bayangan kabur.

Cahaya dan bayangan

Cahaya merambat lurus. Maka umumnya cahaya tidak bisa berbelok dari rintangan di jalurnya. Ketika mengenai benda padat, sebagian cahaya terpantul dan sebagian lagi terserap oleh benda itu sehingga sedikit memanas. Ruang di balik benda itu tidak kena cahaya sehingga di situ ada bayangan.

Bohlam

Di dalam sebuah bohlam terdapat  kawat spiral kecil dari tungsten yang disebut filamen (kawat pijar). Kalau dialiri arus listrik. Filamen memanas sehingga berpijar memancarkan cahaya putih yang panas. Filamen yang berpijar cemerlang inilah yang menghasilkan cahaya. Bohlam di isi dengan gas murni seperti argon, sehingga filamen tidak terbakar habis. Seandainya di udara biasa, filamen itu akan terbakar. Filamen dan ujung kawat listrik tertutup rapat dalam bohlam kaca yang kedap udara. Hubungan listrik terjadi ketika ujung bohlam di pasang pada piting. Ledakan bubuk mesiu dalam kembang api menghasilkan ledakan cahaya berwarna-warni. Rekasi nuklir di dalam pusat matahari menghasilkan panas dan cahaya yang hebat. Bintang-bintang di galaksi lain juga menghasilkan cahaya dengan cara serupa. Lampu sorot memancarkan cahaya yang sangat kuat, yang sering dihasilkan oleh loncatan bunga api diantara dua potong karbon. Beberapa jenis ikan yang hidup di laut dalam mempunyai belang dan bercak yang bercahaya di sekujur tubuh. Lilin dan lentera memancarkan cahaya. Ketika terbakar, benda memancarkan cahaya dan panas.

Bohlam

Cahaya fluoresen (TL)

Banyak energi panas terbuang di dalam bohlam. Tabung flouresen (lampu TL) lebih dingin dan lebih ekonomis. Ketika arus listrik mengalir melalui gas dalam tabung, atom gas memancarkan sinar ultraviolet yang tidak tampak. Sinar ultraviolet ini menabrak fosfor (bahan kimia dalam tabung) sehingga memancarkan cahaya putih cemerlang.

Cermin

Cahaya dengan mudah melalui zat yang tembus cahaya seperti kaca dan air. Cahaya tidak bisa melewati benda tidak tembus cahaya seperti kertas. Umumnya benda tidak tembus cahaya berpermukaan kasar yang membuyarkan cahaya ke segala arah. Cermin berpermukaan halus, sehingga memantulkan cahaya dengan arah tetap. Ketika kita melihat wajah kita di cermin, cahaya terpantul secara lurus dan menghasilkan bayangan tajam. Umumnya cermin terbuat dari kaca. Wajah kita dipantulkan dari lapisan logam berkilat di bagian belakang cermin, bukan dari kaca.

Cermin cembung

Cermin yang menonjol ke luar disebut cermin cembung. Karena bentuknya melengkung, cahaya terpantul melalui sudut yang lebih lebar. Cermin ini menampilkan pandangan yang lebih lebar daripada cermin biasa. Akibatnya, segala benda tampak lebih kecil. Kaca pembesar adalah lensa cembung. Cahaya membias ketika melewati air, karena air memperlambat gerak cahaya. Ini membuat benda tampak seolah-olah bengkok.

Cermin datar

Bayangan pada cermin datar tampak sama besar dengan bendanya. Tapi sisi kiri dan kanannya terbalik. Baik dengan cermin cembung maupun cermin datar, bayangan tampak seolah-olah terletak di belakang cermin. Cermin datar menghasilkan bayangan yang berukuran sama dengan bendanya.

Cermin cekung

Cermin cekung yang melengkung ke dalam membentuk dua jenis bayangan. Jika benda berada didekat cermin, maka bayangan lebih besar dari bendanya. Jika benda jauh dari cermin, maka bayangan lebih kecil dari bendanya dan bagian atas bawahnya terbalik.

 Lensa dan pembiasan

Kacamata, kamera, teleskop dan mikroskop menggunakan lensa untuk menciptakan jenis bayangan tertentu. Lensa pada teleskop, misalnya menghasilkan gambar yang diperbesar dari benda yang jauh. Semua lensa bekerja berdasarkan asas cahaya bergerak lebih lambat lewat kaca daripada lewat udara, walaupun cahaya bergerak lurus. Jika cahaya mengenai kaca pada sudut tertentu, maka salah satu sisi cahaya akan mengenai kaca itu sesaat lebih dulu melambat. Ini mengakibatkan cahaya sedikit berbelok. Pembelokan cahaya ini di sebut pembiasan.

Fatamorgana

Di padang pasir yang panas, para musafir yang kelelahan sering tertipu oleh penampakan oase (daerah subur dengan mata air). Oase yang terlihat di ufuk segera lenyap begitu musafir menghampirinya. Yang mereka lihat adalah ilusi yang disebut fatamorgana. Sebenarnya oase itu ada, tapi jauh dibalik ufuk. Cahaya dari oase dibiaskan oleh lapisan udara panas dekat permukaan tanah, sehingga oase tampak lebih dekat dari kenyataannya.

Serat optik

Kabel serat optik merupakan pengantar cahaya. Kabel ini sangat lentur sehingga bisa menghantar cahaya berbelok. Serat optik terdiri dari benang kaca yang panjang dan tipis. Cahaya memantul bolak-balik sepanjang permukaan benang kaca. Kabel serat optik banyak dipakai di rumah sakit. Dokter memakai endoskop serat optik untuk melihat organ dalam tubuh pasien tanpa membedahnya.

Sumber : Ensiklopedi Populer Anak Jilid 2