Sifat-Sifat Cahaya

Cahaya memiliki sifat-sifat khusus. Cahaya tidak mempunyai wujud, namun cahaya ada di sekitar kita dan dapat dirasakan keberadaannya. Untuk mengenali cahaya, kita perlu mengetahui dan memahami sifat-sifat cahaya dan penggunaannya pada alat-alat optik. Alat Optik adalah alat yang memanfaatkan sifat cahaya, hukum pemantulan, dan hukum 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 kaca mata, kamera, mikroskop, kaca pembesar atau lup, periskop, dan teropong. Cahaya dapat 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 adalah energi berbentuk gelombang elektromagnetik yang kasat mata dengan panjang gelombang sekitar 380-750 nm. Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang tidak memerlukan medium untuk merambat. Sehingga cahaya dapat 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, jika lilin atau lampu yang kamu nyalakan di tempat gelap, maka kamu akan melihat bahwa daerah yang ada di sekitar lilin atau lampu tersebut akan terang. Untuk membuktikan sifat cahaya merabat lurus dapat dilakukan dengan kegiatan 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 bahan di atas meja.
2. Melubangi kertas karton dengan gunting tepat pada setiap bagian 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 dapat dilihat oleh mata kita.
6. Menggeser kertas karton sehingga susunannya tidak sejajar.
7. Mengamati perambatan cahaya yang dapat dilihat mata kita.

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

Bayang-bayang terjadi sebagai akibat cahaya merambat pada garis lurus. Bayang-bayang merupakan suatu daerah gelap yang terbentuk pada saat 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 bagian pertama bayang-bayang yang sangat gelap. Daerah di luar umbra menerima sebagian cahaya, terbentuklah penumbra, yaitu bagian kedua bayangbayang yang terletak di luar umbra dan tampak berwarna abu-abu kabur.

b. Cahaya dapat dibiaskan

Pembiasan cahaya adalah 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 saat memasuki air atau medium yang lebih rapat. Semakin besar perubahan kecepatan cahaya saat melalui dua medium yang berbeda, akan semakin besar pula efek pembiasan yang terjadi. Namun, pembiasan tidak akan terjadi saat benda dicelupkan dalam posisi tegak lurus.

c. Cahaya dapat dipantulkan

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

Bunyi hukum pemantulan adalah sebagai berikut.

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

Jika dirumuskan adalah sebagai berikut : ∠ i = ∠ r

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

Berikut ini video mengenai sifat-sifat cahaya.

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

Berdasarkan frekuensinya, gelombang elektromagnetik ada bermacam-macam. Berikut klasifikasi gelombang elektromagnetik yang dikenal dengan spektrum elektromagnetik.

Sinar yang dapat dilihat oleh mata manusia adalah bagian yang sangat kecil dari spektrum elektromagnetik. Cahaya tampak adalah cahaya yang memiliki panjang gelombang elektromagnetik yang dapat dideteksi oleh mata manusia. Panjang gelombang cahaya tampak berkisar antara 400 nm sampai 700 nm, yang besarnya seratus kali lebih kecil dari pada lebar rambut manusia. Warna cahaya yang dapat dilihat tergantung pada panjang gelombang dari gelombang cahaya yang masuk ke mata.