Saat
siang hari yang cerah, kita dapat melihat indahnya langit yang berwarna biru.
Mengapa warna yang muncul biru? Bukan warna yang lain?
Penjelasan
singkat mengapa warna langit biru disiang hari adalah sebagai berikut:
Cahaya
matahari sebenarnya tersusun atas spektrum-spektrum warna cahaya yang sudah
kita kenal dengan baik, yaitu Merah, Jingga, Kuning, Hijau, Biru, Nila, dan
Ungu (MEJIKUHIBINIU). Masing-masing spektrum warna tersebut mempunyai panjang
gelombang yang berbeda-beda yaitu pada rentang antara 450nm (ungu) sampai 750
nm (merah).
Bumi
diselimuti oleh lapisan atmosfer yang mempunyai ketebalan total sekitar 10000
km, yaitu lapisan eksosfer. Tetapi lapisan yang sangat berpengaruh pada gejala
optik yang kita lihat adalah pada ketebalan sekitar 100 km saja, yang dikenal
sebagai garis Garis Karman.
Ketika
cahaya matahari memasuki atmosfer bumi, yang mempunyai ketebalan sekitar 200
km, maka cahaya matahari akan mengalami peristiwa hamburan oleh molekul-molekul
gas penyusun atmosfer.Peristiwa hamburan ini disebut sebagai hamburan Rayleigh.
Hamburan Rayleigh terjadi jika partikel penghambur mempunyai ukuran yang jauh
lebih kecil dari panjang gelombang cahaya. Dalam hal ini molekul udara
mempunyai ukuran 1000 kali lebih kecil dari panjang gelombang cahaya tampak,
sehingga memungkinkan untuk terjadinya hamburan Rayleigh. Secara matematis John
William Strutt mendeskripsikan secara matematis yaitu:
Dimana α
adalah polarisabilitas moelekul, R adalah jarak posisi moelekul,
dan λ adalah panjang gelombang cahaya. dari persamaan matematis
tersebut terlihat bahwa intensitas gelombang terhambur berbanding terbalik
dengan pangkat empat panjang gelombang cahaya. Jadi semakin kecil panjang gelombang spektrum cahaya, maka semakin besar intensitas cahaya yang terhambur. Oleh karena itu, hamburan cahaya matahari di atmosfer lebih dominan pada spektrum biru atau ungu.
Pertanyaan selanjutnya adalah: jika spektrum dengan panjang gelombang pendek dihamburkan kuat, mengapa kita tidak melihat warna ungu? Jawabannya adalah,karena komposisi warna ungu dalam spektrum cahaya matahari sangat sedikit dibandingkan dengan komposisi warna biru dan mata kita kurang sensitif terhadap warna ungu dibandingkan dengan warna biru. Kita dapat melihatnya pada gambar berikut:
Alhasil, warna biru lah yang di hamburkan paling kuat, sehingga kita dapat melihat langit yang cerah berwarna biru.
0 Komentar