Cahaya

Cahaya merupakan gelombang elektromagnetik. Benda yang dapat memancarkan cahaya sendiri disebut sumber cahaya. Sedangkan, benda yang tidak dapat memancarkan cahaya disebut benda gelap. Karenanya cahaya memiliki sifat-sifat umum dari gelombang, antara lain :

1. Dalam suatu medium homogen (contoh: udara), cahaya merambat lurus. Perambatan cahaya disebut juga sebagai sinar.
2. Pada bidang batas antara dua medium (contoh: bidang batas antara udara dan air), cahaya dapat mengalami pemantulan atau pembiasan.
3. Jika melewati celah sempit, dapat mengalami lenturan.
4. Dapat mengalami interferensi.
5. Dapat mengalami polarisasi.

Setiap benda yang dapat memancarkan cahaya sendiri disebut sumber cahaya, contohnya: matahari, bintang, lampu, lilin, dan lain-lain. Sedangkan, benda-benda yang tidak dapat memancarkan cahaya disebut benda gelap. Pada bab ini akan dibahas mengenai pemantulan dan pembiasan cahaya.

Sifat-Sifat Cahaya

Cahaya merambat lurus

Benda gelap (tidak tembus cahaya) seperti kertas tampak oleh mata manusia karena memantulkan cahaya yang kemudian diterima mata. Benda tampak hijau karena memantulkan cahaya hijau ke mata pengamat. Benda tampak hitam karena tidak ada cahaya yang dipantulkan benda tersebut ke mata.

Benda tembus cahaya seperti plastik dapat dilihat mata melalui sinar pantulnya atau sinar yang diteruskannya. Benda tembus cahaya berwarna kuning, memantulkan cahaya kuning dan juga meneruskan cahaya kuning. Sehingga mata yang menerima sinar pantulnya atau sinar terusannya menerima kesan benda itu berwarna kuning.

Telau cahaya pada tembok jari-jarinya lebih besar dari jari-jari kaca baterai

Bila lampu baterai ditutup plastik kuning disorotkan ke tembok warna putih, maka dapat kita lihat telau yang berwarna kuning pada tembok.

Pembuktian Cahaya Merambat Lurus

Bayangan lilin tampak terbalik pada tembok, bila karton digeser mendekati lilin bayangan makin besar, sebaliknya jika karton digeser mendekati tembok bayangan lilin pada tembok makin kecil. Hal ini hanya mungkin terjadi jika cahaya merambat lurus.

Jika kita lewatkan berkas cahaya/sinar melalui celah sempit kemudian diarahkan ke balok kaca/ akuarium diisi air, cahaya tampak merambat lurus.

Baik di dalam maupun di luar, balok kaca, cahaya merambat lurus. Silahkan kita coba! Jika di sekolah tidak ada kotak cahaya, gantilah dengan baterai dan celah dapat kita buat menggunakan karton.

Bayang-bayang Cahaya

Bila sinar datang pada benda gelap, maka di belakang benda terbentuk ruang gelap yang dinamakan bayang-bayang. Bila ruang gelap itu ditangkap layar, maka bidang gelap yang terbentuk itu pun juga disebut bayang-bayang. Bayang-bayang umbra dibentuk oleh sinarsinar yang merupakan garis singgung luar benda tersebut. Bayang-bayang kabur terbentuk oleh sinar-sinar yang merupakan garis singgung dalam benda-benda tersebut.

Pemantulan Cahaya

Pemantulan cahaya oleh permukaan suatu benda bergantung pada keadaan permukaan benda tersebut. Benda dengan permukaan yang rata (contoh: cermin), memantulkan cahaya dengan teratur. Sedangkan, benda dengan permukaan yang tidak rata atau kasar, memantulkan cahaya dengan tidak teratur atau baur.

Pemantulan Teratur

 

Pemantulan Baur

Pemantulan cahaya pada permukaan rata diamati pertama kali oleh seorang ilmuwan Belkita yang bernama Willebrord Snellius. Kita dapat melakukan pengamatan serupa dengan menggunakan sumber cahaya dan cermin datar yang diletakkan di atas selembar kertas putih polos. Sinar yang keluar dari sumber cahaya disebut sinar datang, sinar yang dipantulkan oleh cermin datar disebut sinar pantul, dan garis yang tegak lurus dengan cermin disebut garis normal.

Pemantulan Cahaya

Dari pengamatan, kita peroleh hukum pemantulan cahaya, yaitu:

1. Sinar datang, garis normal, dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar.
2. Sudut datang (i) sama dengan sudut pantul (r).

Untuk selanjutnya, setiap ditemukan kata ‘pemantulan’, maka yang dimaksud adalah pemantulan teratur yang memenuhi hukum pemantulan cahaya.