Manusia memiliki alat optik alami, yaitu mata. Mata manusia mampu melihat dan membedakan warna benda-benda di sekitarnya. Akan tetapi, mata manusia tak mampu mengamati benda-benda kecil atau benda-benda yang sangat jauh. Para ilmuwan mempelajari optika, cabang fisika yang berkaitan dengan cahaya, untuk mencoba mengatasi keterbatasan itu. merak akhirnya berhasil menyiasati kelemahan mata manusia dengan mencipakan alat-alat optik yang mampu membantu mengamati bakteri yang sangat kecil atau bintang-bintang yang sangat jauh dari bumi. Para ilmuwan terus bersemangat mempelajari optika hingga akhirnya menemukan serat optik, alat komunikasi yang memanfaatkan cahaya sebagai pembawa sinyal informasi.
Birunya langit, hijaunya dedaunan, dan warna-warni pelangi merupakan fenomena alam yang dapat di nikmati semua orang yang memiliki indera penglihatan normal. Dengan mempelajari optika, salah satu cabang fisika yang berhubungan dengan cahaya, kita dapat menjelaskan beberapa fenomena alam di atas.
A. Sifat Cahaya
Sampai era sir issac newton (1642 – 1727), sebagian besar ilmuwan masih menganggap bahwa cahaya terdiri atas partikel-partikel yang di pancarkan oleh sumber cahaya. Teori ini di kenal sebagai teori partikel cahaya. Sekitar tahun 1665, bukti tentang sifat-sifat gelombang dari cahaya mulai tampak. Menjelang abad IX, bukti bahwa cahaya gelombang adalah gelombang muncul secara meyakinkan, dan perdebatan tentang hakikat cahaya (apakah berupa partikel atau gelombang) makin meruncing.
Sifat gelombang dan sifat partikel dari cahaya akirnya di satukan melalui teori elektrodinamika kuantum, yang memasukkan sifat gelombang dan sifat partikel cahaya. Perambatan cahaya paling baik di jelaskan dengan memandang cahaya sebagai gelombang. Sebaliknya, pemancaran dan penyerapan cahaya harus di jelaskan dengan memandang cahaya sabagai partikel. Jadi cahaya memiliki sifat dualisme : bersifat gelombang dan bersifat partikel.
Pengukuran laju cahaya di bumi pertama kali di lakukan oleh ilmuwan perancis, Armand Fizeau, pada tahun 1849. Di atas sebuah bukit di paris, fizeau menempatkan sebuah sumber cahaya dan sebuah sistem lensa yang di atur sedemikian rupa sehingga cahaya yang di pantulkan dari sebuah cermin semitransparan di fokuskan pada sebuah celah di dalam roda bergerigi, seperti di tunjukkan pada gambar.
Di atas bukit yang lain (kira-kira 8,63 km dari bukit pertama), ia menempatkan sebuah cermin untuk memantulkan kembali cahaya tadi agar dapat di lihat oleh pengamat. Roda bergerigi di putar dengan laju putaran yang berubah-ubah. Pada laju putaran yang rendah, tak ada cahaya yang dapat di lihat. Selanjutnya, laju putaran di perbesar. Tiba-tiba, cahaya terlihat ketika laju putaran sedemikian rupa sehingga cahaya yang di pantulkan melewati celah berikutnya dalam roda tersebut. Fizeau berhasil memperoleh laju cahaya di udara sebesar 313.300 km/s. eksperimen yang lebih baik di lakukan lagi oleh Jean Foucault di perancis dan Albert A. Michelson di amerika serikat. Foucalt memperoleh laju cahaya sebesar 298.000 km/s, sedangkan Michelson memperoleh nilai laju cahaya sebesar 299.910 km/s.
Dari berbagai metode pengukuran laju cahaya yang telah di lakukan oleh beberapa ilmuwan, nilai laju cahaya yang paling teliti adalah 299.792.457 m/s. standar satuan panjang yaitu meter, di definisikan berdasarkan nilai laju cahaya ini. Satu meter di definisikan sebagai jarak tempuh cahaya dalam waktu 1/299.792.457 s.
Untuk menjelaskan arah perambatan cahaya, biasanya di gunakan sinar, yaitu garis khayal sepanjang arah rambatnya. Cabang optika di mana cahaya di deskripsikan dengan sinar adalah optika geometris, sedangkan cabang optika yang mendeskripsikan cahaya dengan sifat gelombang dinamakan optika fisis. Optika geometris mencakup pematulan dan pembiasan cahaya, sedangkan optika fisis mencakup interferensi, difraksi dan polarisasi cahaya.
Klik disini untuk melanjutkan baca (ke artikel pemantulan dan pembiasan cahaya).
Share ke :
0 comments:
Posting Komentar