Sifat-Sifat Cahaya

Cahaya mempunyai sifat-sifat khusus. Cahaya tidak mempunyai wujud, namun cahaya ada di sekitar kita dan sanggup dirasakan keberadaannya. Untuk mengenali cahaya, kita perlu mengetahui dan memahami sifat-sifat cahaya dan penggunaannya pada alat-alat optik. Alat Optik ialah alat yang memanfaatkan sifat cahaya, aturan pemantulan, dan aturan pembiasan cahaya untuk membentuk bayangan suatu benda. Alat Optik terbagi atas dua jenis yaitu alat optik alami dan alat optik buatan. Alat Optik alami berupa mata, sedangkan alat Optik buatan berupa beling mata, kamera, mikroskop, beling pembesar atau lup, periskop, dan teropong. Cahaya sanggup merambat lurus, dipantulkan, dibiaskan, dan merupakan gelombang elektromagnetik.

Sifat-Sifat Cahaya

Cahaya merupakan salah satu bentuk energi, tanpa cahaya, maka di sekitar kita menjadi gelap dan kita tidak bisa melihat benda. Cahaya ialah energi berbentuk gelombang elektromagnetik yang kasat mata dengan panjang gelombang sekitar 380-750 nm. Gelombang elektromagnetik ialah gelombang yang tidak memerlukan medium untuk merambat. Sehingga cahaya sanggup merambat tanpa memerlukan medium. Cahaya yang biasa kita lihat merupakan kelompok-kelompok sinar cahaya atau disebut berkas cahaya. Berikut ini beberapa sifat cahaya.

a. Cahaya Merambat Lurus

Cahaya merambat ke semua arah. Misalnya, jikalau lilin atau lampu yang anda nyalakan di tempat gelap, maka anda akan melihat bahwa tempat yang ada di sekitar lilin atau lampu tersebut akan terang. Untuk pertanda sifat cahaya merabat lurus sanggup dilakukan dengan aktivitas sebagai berikut.

Alat dan Bahan

3 potong kertas ukuran 20 cm x 20 cm, Lilin, Gunting, Lampu, dan Pengamat

Langkah Kerja

1. Menyiapkan alat dan materi di atas meja.
2. Melubangi kertas karton dengan gunting sempurna pada setiap bab kertas.
3. Menata kertas karton secara bersusun ke belakang dengan jarak 15 cm, lubang kertas karton harus lurus sejajar dengan kertas karton lainnya.
4. Meletakkan sumber cahaya (senter) dibalik kertas karton urutan paling belakang Pengamat melihat cahaya dari sumber cahaya melalui lubang kertas karton di ujung urutan kertas lainnya.
5. Mengamati perambatan cahaya yang sanggup dilihat oleh mata kita.
6. Menggeser kertas karton sehingga susunannya tidak sejajar.
7. Mengamati perambatan cahaya yang sanggup dilihat mata kita.

Dari hasil pengamatan, sanggup disimpulkan bahwa cahaya yang sanggup dilihat oleh pengamat melalui lubang pada kertas karton yang telah disusun sejajar merupaka sifat cahaya yaitu cahaya sanggup merambat lurus.

Bayang-bayang terjadi sebagai jawaban cahaya merambat pada garis lurus. Bayang-bayang merupakan suatu tempat gelap yang terbentuk pada ketika sebuah benda menghalangi cahaya yang mengenai suatu permukaan. Jika sumber cahaya cukup besar, bayang-bayang sering terdiri atas dua bagian. Apabila cahaya tersebut terhalang seluruhnya, terbentuklah umbra, yaitu bab pertama bayang-bayang yang sangat gelap. Daerah di luar umbra mendapatkan sebagian cahaya, terbentuklah penumbra, yaitu bab kedua bayangbayang yang terletak di luar umbra dan tampak berwarna abu-abu kabur.

b. Cahaya sanggup dibiaskan

Pembiasan cahaya ialah pembelokan cahaya ketika berkas cahaya melewati bidang batas dua medium yang berbeda indeks biasnya. Cahaya akan dibiaskan ketika melalui medium dengan kerapatan yang berbeda. Kecepatan cahaya akan menurun ketika memasuki air atau medium yang lebih rapat. Semakin besar perubahan kecepatan cahaya ketika melalui dua medium yang berbeda, akan semakin besar pula efek pembiasan yang terjadi. Namun, pembiasan tidak akan terjadi ketika benda dicelupkan dalam posisi tegak lurus.

c. Cahaya sanggup dipantulkan

Cahaya mempunyai sifat sanggup dipantulkan jikalau menumbuk suatu permukaan bidang. Pemantulan yang terjadi sanggup berupa pemantulan baur dan pemantulan teratur. Pemantulan baur terjadi jikalau cahaya dipantulkan oleh bidang yang tidak rata, menyerupai aspal, tembok, batang kayu, dan lainnya. Pemantulan teratur terjadi jikalau cahaya dipantulkan oleh bidang yang rata, menyerupai cermin datar atau permukaan air danau yang tenang.

Bunyi aturan pemantulan ialah sebagai berikut.

• Sinar tiba garis normal, dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar.
• Besar sudut tiba sama dengan besar sudut pantul.

Jika dirumuskan ialah sebagai berikut : ∠ i = ∠ r

Keterangan :
∠ i = Sudut datang
∠ r = Sudut pantul

d. Cahaya merupakan Gelombang Elektromagnetik
Cahaya sanggup mentransfer energi dari satu tempat ke tempat lainnya tanpa memakai medium sehingga cahaya merupakan gelombang elektromagnetik. Gelombang elektromagnetik terbentuk alasannya ialah adanya perubahan medan magnet dan medan listrik secara periodik. Salah satu fenomena yang sanggup pertanda bahwa cahaya itu bisa mentransfer energi ialah ketika lilin yang dinyalakan di sebuah ruang yang gelap dan kemudian lilin tersebut sanggup menerangi ruangan tersebut. Contoh lainnya ialah matahari yang memancarkan gelombang cahayanya melalui ruang angkasa (tanpa medium). Gelombang cahaya matahari memancar ke segala arah hingga ke bumi meskipun melalui ruang hampa udara. Hal ini berarti gelombang cahaya sanggup merambat pada ruang kosong (hampa udara) tanpa adanya materi.

Berdasarkan frekuensinya, gelombang elektromagnetik ada bermacam-macam. Berikut pembagian terstruktur mengenai gelombang elektromagnetik yang dikenal dengan spektrum elektromagnetik.

Sinar yang sanggup dilihat oleh mata insan ialah bab yang sangat kecil dari spektrum elektromagnetik. Cahaya tampak ialah cahaya yang mempunyai panjang gelombang elektromagnetik yang sanggup dideteksi oleh mata manusia. Panjang gelombang cahaya tampak berkisar antara 400 nm hingga 700 nm, yang besarnya seratus kali lebih kecil dari pada lebar rambut manusia. Warna cahaya yang sanggup dilihat tergantung pada panjang gelombang dari gelombang cahaya yang masuk ke mata.