RRI.CO.ID, Sintang – Langit tampak biru. Es gletser tampak biru. Laut dalam juga tampak biru. Ketiga fenomena ini sering dianggap berasal dari mekanisme yang sama, padahal fisika di baliknya berbeda secara mendasar. Memahami perbedaan itu ternyata membuka pemahaman yang jauh lebih kaya tentang bagaimana cahaya bekerja di alam.
Mengutip McGill University Office for Science and Society, langit tampak biru karena fenomena yang disebut hamburan Rayleigh. Saat cahaya matahari memasuki atmosfer Bumi, ia bertabrakan dengan molekul-molekul gas yang berukuran jauh lebih kecil dari panjang gelombang cahaya itu sendiri. Tabrakan ini menyebabkan cahaya dihamburkan ke segala arah. Yang penting, hamburan ini tidak merata: cahaya dengan panjang gelombang pendek seperti biru dan ungu dihamburkan jauh lebih kuat dibandingkan dengan cahaya merah dan oranye yang gelombangnya lebih panjang. Mata manusia lebih sensitif terhadap biru dibandingkan dengan ungu, sehingga langit terlihat biru meski secara fisika ungu seharusnya lebih banyak.
Mekanisme yang sama menjelaskan mengapa langit berubah menjadi merah dan oranye saat matahari terbenam. Ketika matahari berada di dekat cakrawala, cahayanya harus menembus lapisan atmosfer yang jauh lebih tebal sebelum mencapai mata kita. Dalam perjalanan panjang itu, hampir seluruh cahaya biru sudah dihamburkan ke segala arah dan tidak sampai ke mata pengamat. Yang tersisa adalah cahaya merah dan oranye dengan panjang gelombang lebih panjang yang lebih tahan terhadap hamburan.
Air dan es bekerja dengan cara yang sama sekali berbeda. Menurut World Atlas, biru pada air bukan hasil hamburan melainkan hasil penyerapan. Molekul air secara selektif menyerap energi dari cahaya merah, oranye, dan kuning melalui proses yang berkaitan dengan getaran ikatan oksigen-hidrogen di dalam molekulnya. Yang tersisa setelah penyerapan ini adalah cahaya biru yang kemudian dipantulkan kembali ke mata kita.
Ini berarti bahwa biru pada langit adalah warna yang "dibuang ke atas" dari proses hamburan, sementara biru pada air adalah warna yang "tersisa" setelah semua warna lain diserap. Dua hasil yang tampak serupa di mata, namun dicapai melalui proses fisika yang berlawanan arahnya.
Menurut HyperPhysics dari Georgia State University, kesalahpahaman ini sangat umum karena hasilnya memang tampak identik, yaitu warna biru. Namun, ketika dipahami dari sisi fisika, keduanya adalah manifestasi dari dua prinsip optik yang berbeda: hamburan yang mendistribusikan cahaya berdasarkan panjang gelombang, dan penyerapan yang menghilangkan panjang gelombang tertentu dari berkas cahaya yang menembus suatu medium.
Salah satu cara paling mudah untuk membedakannya secara intuitif adalah dengan membandingkan kondisi berawan. Saat langit mendung, cahaya dihamburkan oleh tetesan air di awan yang ukurannya jauh lebih besar dari molekul udara. Tetesan air yang besar menghamburkan semua panjang gelombang secara merata sehingga langit tampak abu-abu atau putih, bukan biru. Fenomena ini, yang disebut hamburan Mie, berbeda dari hamburan Rayleigh dan mempertegas bahwa warna biru langit sangat bergantung pada ukuran partikel yang menghamburkan cahaya.
Langit, laut, dan es sama-sama biru, namun masing-masing dengan alasannya sendiri. Dalam kasus ini, tampilan yang sama di permukaan ternyata menyembunyikan fisika yang sangat berbeda di baliknya.
Rekomendasi Berita
Memuat berita terbaru.....