Pengertian dan sifat-sifat cahaya

Pada pembelajaran Materi IPA sebelumnya, kalian telah mempelari tentang Tata Surya, Kemagnettan dan Materi Kelistrikan. Saat ini kita akan membahas Materi IPA yang lainnya yaitu tentang Pengertian dan sifat-sifat cahaya. 

Karena tanpa cahaya, kita setiap hari seperti orang buta yang tidak bisa melihat sesuatu. Jadi cahaya begitu penting bagi kehidupan kita. Sebelum kita mengenal lebih lanjut tentang cahaya dalam kehidupan sehari-hari, simak tentang Pengertian dan sifat-sifat cahaya berikut ini.

Pengertian Cahaya

Cahaya adalah energi berbentuk gelombang elekromagnetik yang kasat mata dengan panjang gelombang sekitar 380–750 nm. Pada bidang fisika, cahaya adalah radiasi elektromagnetik, baik dengan panjang gelombang kasat mata maupun yang tidak. Selain itu, cahaya adalah paket partikel yang disebut foton. Kedua definisi tersebut merupakan sifat yang ditunjukkan cahaya secara bersamaan sehingga disebut "dualisme gelombang-partikel". Paket cahaya yang disebut spektrum kemudian dipersepsikan secara visual oleh indera penglihatan sebagai warna. Bidang studi cahaya dikenal dengan sebutan optika, merupakan area riset yang penting pada fisika modern.

Cahaya yang mengenai benda akan dipantulkan sehingga kita bisa melihat benda tersebut. Oleh sebab itu kita memerlukan cahaya untuk dapat melihat. Benda-benda yang ada di sekitar kita dapat kita lihat apabila ada cahaya yang mengenai benda tersebut, dan cahaya yang mengenai benda tersebut dipantulkan oleh benda ke mata. Meskipun benda terkena cahaya, jika pantulannya terhalang maka kita tidak dapat melihat benda tersebut, misalnya suatu benda yang berada di balik tirai atau tembok. Sebuah benda dapat dilihat oleh mata kita karena adanya cahaya yang dipantulkan dari benda tersebut sehingga sampai ke mata.

Berdasarkan sumbernya, cahaya dibedakan menjadi dua macam, yaitu :

• Cahaya yang berasal dari benda itu sendiri, seperti matahari, senter, lilin, dan lampu.
• Cahaya yang memancar dari benda akibat pantulan cahaya pada permukaan benda tersebut dari sumber cahaya. Misalnya, jika kita melihat benda berwarna biru, artinya benda tersebut memantulkan cahaya berwarna biru.

Berdasarkan dapat dan tidaknya benda memancarkan cahaya, benda dikelompokkan menjadi 2 yaitu benda sumber cahaya dan benda gelap. Benda sumber cahaya dapat memancarkan cahaya. Contoh benda sumber cahaya yaitu Matahari, lampu, dan nyala api. Sementara itu, benda gelap tidak dapat memancarkan cahaya. Contoh benda gelap yaitu batu, kayu, dan kertas.

Sifat-sifat Cahaya

1. Cahaya Sebagai Gelombang

Cahaya yang dapat membantu kita melihat adalah cahaya tampak. Gelombang cahaya termasuk ke dalam jenis gelombang elektromagnetik, sehingga cahaya tampak merupakan bagian dari spektrum gelombang elektromagnetik. Dalam perambatannya, cahaya memiliki kelajuan sebesar 3 x 108m/s.

2. Cahaya Merambat Lurus

Dalam perambatannya, cahaya dapat membentuk garis lurus. Contohnya berkas cahaya matahari yang masuk melalui jendela rumah. Jika kalian gambarkan, berkas cahaya tersebut berupa garis lurus. Kalian juga dapat melihat berkas cahaya yang lurus pada sela-sela pohon di hutan. Untuk membuktikan cahaya merambat lurus, kalian dapat melakukan penyelidikan sederhana berikut ini.

Susunlah alat dan bahan seperti gambar di atas. Lubang pada kedua kertas diletakkan dalam satu garis lurus terhadap sumber cahaya. Geserlah salah satu kertas sehingga kedua lubang bergeser. Kalian pasti tidak akan melihat sumber cahaya di balik kertas kedua. Jadi, cahaya merambat lurus.

3. Cahaya Dapat Menembus Benda Bening

Benda bening disebut juga sebagai benda transparan. Pada umumnya, benda bening terbuat dari kaca. Jika cahaya mengenai benda bening maka berkas cahaya akan menembusnya. Dengan kata lain, cahaya akan diteruskan ketika melewati benda bening.

4. Cahaya Dapat Membentuk Bayang-Bayang

Cahaya yang mengenai benda gelap (benda tidak bening) akan terbentuk bayangan di balik benda tersebut. Artinya, cahaya akan terhalang oleh benda gelap tersebut. Contoh benda gelap adalah kayu, batu, tembok, dan lain-lain.

Bayang-bayang benda dibedakan menjadi dua, yaitu bayang-bayang inti dan bayang-bayang tambahan. Bayang-bayang inti berupa bayangan yang sangat gelap dan disebut sebagai umbra. Bayang-bayang tambahan berupa bayang-bayang yang agak gelap atau kabur (abu-abu) dan disebut dengan bayangan penumbra. Bayang-bayang gelap atau inti (umbra) dan bayang-bayang tambahan (penumbra) terbentuk oleh sumber cahaya yang lebih besar dari titik.

5. Cahaya Dapat Memantul

Cahaya yang mengenai benda akan dipantulkan. Cahaya yang dipantulkan oleh benda mengikuti hukum pemantulan. Hukum pemantulan menyatakan bahwa sudut datang sama dengan sudut pantul. Hukum pemantulan ini dapat digambarkan sebagai berikut.

Pemantulan cahaya dibedakan menjadi dua, yaitu pemantulan teratur dan pemantulan baur. Pemantulan teratur adalah pemantulan cahaya yang memiliki bayangan teratur. Biasanya, pemantulan teratur terjadi pada permukaan yang halus atau mengkilap, contohnya cermin, air tenang, dan permukaan stainless yang datar. Pemantulan baur adalah pemantulan cahaya yang membentuk bayangan tidak teratur atau membaur sehingga bayangan yang terbentuk tidak jelas. Biasanya, pemantulan baur terjadi pada permukaan yang tidak rata atau kasar. Contoh permukaan meja kayu, tembok, dan lain-lain.

6. Cahaya Dapat Membelok (Pembiasan)

Cahaya dapat dibelokkan jika merambat dalam dua buah medium yang memiliki kerapatan atau indeks bias berbeda. Misalnya, pensil yang dimasukkan ke dalam gelas berisi air bening. Jika kalian melihat dari sisi samping gelas maka pensil tersebut akan terlihat patah di permukaan air. Contoh lain adalah kolam renang yang dilihat dari sisi luar kolam terlihat dangkal.

Setiap medium memiliki nilai kerapatan atau indeks bias yang berbeda. Indeks bias tersebut dapat dijadikan ukuran seberapa besar suatu bahan dapat membiaskan atau membelokkan cahaya. Indeks bias suatu zat adalah perbandingan kelajuan cahaya di udara dengan kelajuan cahaya di dalam suatu zat tersebut. Kelajuan cahaya di udara memiliki nilai lebih besar daripada di dalam zat lain. Oleh karena itu, indeks bias suatu zat (selain udara) memiliki nilai lebih besar dari satu. Dengan demikian, semakin besar indeks bias suatu zat, semakin besar cahaya dibelokkan dalam zat tersebut. Peristiwa pembelokkan cahaya yang diakibat oleh perbedaan medium yang dilalui oleh cahaya tersebut disebut dengan pembiasan cahaya (refraksi).

Hukum Pembiasan

• Sinar datang, garis normal, dan sinar bias terletak pada satu bidang datar.
• Jika sinar datang dari medium lebih rapat ke medium kurang rapat, cahaya akan dibiaskan menjauhi garis normal.
• Jika sinar datang dari medium kurang rapat ke medium lebih rapat, cahaya akan dibiaskan mendekati garis normal.
• Perbandingan sinus sudut datang (i) dengan sinus sudut bias (r) merupakan bilangan konstan.

7. Cahaya Dapat Terurai (Dispersi)

Cahaya matahari sangat membantu kita dalam melihat cahaya putih. Cahaya putih disebut juga sebagai cahaya polikromatik. Jika cahaya polikromatik dilewatkan pada prisma maka akan terurai menjadi cahaya yang berwarna-warni (monokromatik). Terurainya cahaya polikromatik menjadi warna-warni (monokromatik) disebut dengan dispersi. Contoh dipersi yang lain adalah gelembung air yang berwarna-warni saat dilihat pada posisi tertentu dan peristiwa terjadinya pelangi.

Itulah tentang Pengertian dan sifat - sifat cahaya. Semoga dapat menambah wawasan anda sekalian dalam pelajaran IPA dan kehidupan sehari - hari. terima kasih telah membaca artikel materi-sekolah.com. Semoga bermanfaat.

Share this post