Pembentukan Pelangi

Deskripsi Terjadinya Pelangi Menurut Para Ilmuan

Pada abad ke-17, ilmuwan Inggris Isaac Newton, (1642 -1727) menemukan bahwa cahaya putih matahari sebenarnya adalah perpaduan cahaya berbagai warna. Dia bersinar sedikit sinar matahari melalui prisma segitiga kaca (balok kaca) di ruangan gelap.

Bentuk prisma membuat sinar membelok dan kemudian dibagi menjadi pita lebar cahaya. Dalam band ini, Newton melihat tujuh warna yang disebut spektrum. Warna-warna ini adalah merah, oranye, kuning, hijau, biru, nila dan ungu (sebutan hanya “mejikuhibiniu”).

Semua cahaya bergerak dalam gelombang. Panjang gelombang adalah yang menentukan warna cahaya. Kadang-kadang, pelangi kedua dimmer dapt terlihat di atas pelangi utama karena cahaya telah tercermin atau dibiaskan lebih dari sekali dalam tetes hujan. Warna pelangi terbalik, merah dan ungu di bagian luar. Warnanya tidak seterang pelangi primer karena setiap kali cahaya tercermin, ada sedikit cahaya hilang.

Pada tahun 1852, ilmuwan Jerman Ernst Von Brucke, menyatakan bahwa warna langit biru yang disebabkan oleh partikel di atmosfer pencar sinar matahari ketika memasuki atmosfer. Kemudian, dua fisikawan Inggris Lord Rayleigh (1842-1919) dan John Tyndall (1820-1893) memiliki penjelasan lain.

Rayleigh berpendapat bawah bagian biru dari sinar matahari disebarkan oleh debu dan uap air, tapi dia salah. Air molekul sendiri yang menyebarkan cahaya. Namun demikian kita masih menyebut jenis Sebarkan ini Tyndall efek, atau penyebaran Rayleigh, sesuai dengan kedua nama ilmuwan.

Pelangi dan efek cahaya lainnya di langit disebabkan oleh cahaya dibiaskan dan terdistorsi dari partikel. Ketika matahari terbenam, langit berubah merah karena sinar matahari yang melewati atmosfer lebih tebal daripada ketika matahari tinggi di langit pada siang hari. Cahaya biru tersebar jalan cahaya, dan kita melihat panjang gelombang merah.

Pengertian dan Proses Terjadinya Pelangi

Tahukah pembaca, bagaimana proses terjadinya pelangi? Proses terjadinya pelangi tidak terlepas dari fenomena alam yang terjadi dengan proses fisika. Lantas kalau begitu, konsep fisika apa saja yang melatarbelakangi terbentuknya pelangi di awan?

Proses terjadinya pelangi dapat kita telusuri melalui dua pendekatan ilmiah. Pertama yaitu tentang optik (cahaya) dan kedua adalah gelombang. Dua pendekatan ini tidak boleh terlepas dalam membahas proses terjadinya pelangi.

Adapun jika kita kerucutkan maka konsep fisika yang berhubungan dengan proses terjadinya pelangi adalah refraksi (pembiasan), refleksi (pemantulan), dispersi (penghamburan) dan spektrum gelombang elektromagnetik.

Secara fisika, pelangi merupakan satu-satunya gelombang elektromagnetik yang dapat dilihat oleh kasat mata. Berbeda halnya listrik yang tidak dapat dilihat oleh mata bentuk gelombang elektromagnetiknya.

Sehingga bisa juga dikatakan pelangi merupakan suatu gejala optik dan meteorologi (cuaca) yang terjadi secara alamiah (tanpa rekayasa) dalam atmosfir bumi yang mana melibatkan cahaya matahari sebagai sumber cahaya, pengamat (manusia) dan tetesan air hujan (medium).
Ketika cahaya matahari muncul disaat hujan telah berhenti, maka cahaya tersebut akan menembus tetesan air hujan (refraksi) yang di udara.
Tetesan air hujan dan udara memiliki indeks bias yang berbeda sehingga cahaya matahari akan merambat melalui udara menuju tetesan air hujan yang akan mengalami pembiasan cahaya (penjelasan dapat dilihat dibawah).
Kenapa muncul beraneka warna pada pelangi? Ini karena cahaya matahari merupakan sinar polikromatik (cahaya putih) yang ketika melewati tetesan air hujan akan terurai menjadi sinar monokromatik (warna-warni) dan setiap warna memiliki spektrum dan panjang gelombang yang berbeda.
Pelangi secara utuh hanya dapat dilihat jika sedang berada diatas udara atau berada di pesawat. Seorang ilmuawa bernama Sir Isac Newton menyelediki cahaya putih yang ada pada pelangi. Dan ia menyimpulkan bahwa cahaya putih itu dapat menghasilkan spektrum warna pelangi.
Cahaya matahari yang telah terurai akan mengalami pemantulan saat mengenai dinding tetesan air hujan dan sebagiannya akan menembus ke luar tetesan air hujan.
Dari sinilah yang nantinya sinar monokromatik akan mengalami pembiasan cahaya saat keluar dari tetesan air hujan dan arah pembiasaanya akan berbeda-beda.

Pembiasan ini terjadi karena cahaya mengalami perubahan indeks bias dari udara ke air. Proses pembiasan inilah yang disebut refraksi cahaya.

Aneka warna yang dibiaskan memiliki panjang gelombang yang berbeda. Rentang panjang gelombangnya dimulai dari 400 nm – 700 nm. Panjang gelombang yang dapat dijangkau oleh penglihatan manusia yaitu warna ungu dan merah.

Gradasi warna ungu dan merah memiliki rentang panjang gelombang tertinggi dan terendah. Yang kemudian kita asumsikan panjang gelombang yang tertinggi menuju rendah antara lain ungu, nila, biru, hijau, kuning, jingga dan merah. Susunan ini yang kemudian kita sebut dengan pelangi.

Namun, muncul pertanyaan dalam benak kita. Mengapa daerah dibawah lengkungan pelangi terlihat lebih terang jika dibandingkan dengan daerah lainnya? Daerah dibawah pelangi ini terlihat lebih terang disebabkan karena:

1. Cahaya matahari yang masuk melalui tetesan air hujan menimbulkan pelangi pertama dengan intensitas cahaya lebih besar daripada tetesan yang kedua atau terakhir.
2. Pada proses pembentukan pelangi yang pertama, cahaya matahari hanya mengalami satu kali pemantulan yang cukup besar sehingga energy yang terserap oleh tetesan air hujan masih cukup banyak.