Bagaimanakah Proses Terjadinya Pelangi? Ini Dia Penjelasannya Lengkap Dengan Gambar
https://www.fisikabc.com/2017/12/pelangi.html?m=0
Daftar Materi Fisika
Advertisement
Pelangi merupakan sebuah fenomena alam yang begitu menakjubkan. Di atas langit sana, kita bisa melihat sebuah lengkungan yang terdiri atas tujuh warna, dan masing-masing lengkungan sangat cantik dan memikat bagi siapa saja yang melihatnya. Pelangi merupakan salah satu fenomena yang langka, karena ada beberapa kondisi yang harus dipenuhi agar kita dapat melihat pelangi yaitu hari yang cerah dan hujan pada waktu yang bersamaaan.
Mungkin dalam benak kalian sering bertanya-tanya, mengapa pelangi selalu melengkung dan berbentuk setengah lingkaran, bukan sebuah garis lurus, atau bahkan persegi? Nah untuk memahami fenomena alam ini dengan benar, kita perlu tahu apa yang dimaksud dengan pelangi dan bagaimana pelangi tersebut bisa terbentuk. Untuk itu, silahkan kalian simak baik-baik penjelasan berikut ini.
Apa itu Pelangi?
Pelangi adalah salah satu fenomena yang paling spektakuler di alam. Keberadaan pelangi telah mempesona dan merangsang imajinasi manusia sejak zaman dahulu kala dan terus berlangsung hingga sekarang. Ada banyak sekali legenda tentang rahasia pelangi mulai dari harta karun di ujung pelangi hingga rumah para dewa atau bidadari di mana pelangi merupakan jembatan. Namun ternyata, fakta ilmiahnya berbeda. Sayangnya, bagi kebanyakan orang, pelangi tetap menjadi misteri. Inilah yang dikatakan sains.
Pelangi adalah fenomena optik dan meteorologi yang menyebabkan spektrum cahaya muncul di langit saat Matahari menyinari tetesan uap air di atmosfer Bumi. Saat sinar cahaya cahaya melewati tetesan air, tetesan ini bertindak sebagai prisma yang menguraikan cahaya putih menjadi beberapa sinar dengan panjang gelombang yang berbeda. Sinar-sinar yang diuraikan tetesan air tersebut berbentuk busur warna-warni dengan 7 macam warna yaitu merah, jingga (orange), kuning, hijau, biru, nila, dan ungu.
Bagaimana Pelangi Terbentuk?
Pelangi terbentuk melalui sebuah proses yang disebut dengan dispersi cahaya (penguraian cahaya). Dispersi menyebabkan pemisahan spasial dari cahaya putih (polikromatis) menjadi komponen cahaya (monokromatis) dengan panjang gelombang yang berbeda. Terjadinya pelangi membutuhkan dua hal yaitu tetesan (butiran) air dan juga sinar matahari. Perhatikan diagram berikut ini.
Dalam kondisi yang sesuai, setiap tetesan air (hujan) bertindak sebagai prisma optik. Ini berarti bahwa ketika seberkas sinar matahari menyentuh tetesan air, dua hal bisa terjadi: cahaya akan melewatinya (diteruskan) atau cahaya akan dibelokkan (pembiasan), dipantulkan oleh permukaan air, dan kemudian dibelokkan lagi saat keluar dari ruang tetesan air.
Saat keluar dari ruang tetesan air, cahaya putih Matahari yang bersifat polikromatis diuraikan menjadi tujuh warna yaitu merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila dan ungu yang terlihat sebagai sebuah fenomena alam yang kita sebut dengan pelangi. Dengan demikian, pada proses terbentuknya pelangi ada dua peristiwa optik yang terjadi yaitu pembiasan cahaya dua kali dan pemantulan cahaya satu kali.
Kenapa Pelangi Melengkung dan Berbentuk Setengah Lingkaran?
Sebenarnya, bentuk pelangi adalah satu lingkaran penuh bukan setengah lingkaran seperti apa yang kita lihat. Namun, kita tidak bisa melihat bentuk pelangi secara utuh karena cakrawala memotong setengah bagian bawahnya. Akan tetapi, apabila kita tebang cukup tinggi dan pandangan kita tidak terhalangi, maka kita bisa melihat pelangi satu lingkaran penuh.
Munculnya pelangi semua bergantung di mana kita berdiri. Jika kita bergerak, maka pelangi akan bergerak. Untuk setiap orang, pandangan akan berbeda. Kisaran sudut di mana tetesan air memantulkan cahaya matahari adalah alasan sebenarnya mengapa pelangi melengkung. Agar kita bisa melihat pelangi dengan benar, maka kita harus berdiri membelakangi Matahari dan di depan kita sedang terjadi gerimis. Posisi Matahari juga tidak boleh terlalu tinggi, karena apabila terlalu tinggi maka kita tidaka akn melihat apapun.
Sinar Matahari akan dipantulkan oleh tetesan air pada sudut 40 – 42o. Jika kita gambarkan bentuk geometris antara berkas sinar Matahari yang dibiaskan tetesan air dengan berkas sinar yang dipantulkan menuju mata kita sebagai pengamat, maka bentuknya menjadi kerucut dengan mata kita berada di salah satu titik dan Matahari berada pada titik di sisi yang lain.
Sekarang mari kita visualisasikan secara lebih detail untuk memahami fenomena ini. Bayangkan bahwa kalian berdiri di depan Matahari dengan semua tetesan air juga berada di depan kalian, menunggu sinar Matahari mengenainya. Saat sinar matahari mengenai tetesan air dan sinar tersebut dipantulkan dengan sudut 40 – 42o ke setiap arah yang mungkin, bagaimana kalian dapat melihat warnanya?
Hanya sinar dengan arah yang langsung menuju mata kita saja yang dapat menyebabkan kita bisa melihat warna pelangi. Dengan kata lain, kalian akan melihat cahaya bewarna hanya dari tetesan air yang berada pada sudut yang tepat baik dari mata kita maupun dari posisi Matahari.
Satu-satunya bentuk yang memungkinkan sinar cahaya bersinar pada mata kita secara tepat adalah busur setengah lingkaran dengan mata kita tepat berada di tengahnya. Jadi jelas, bahwa kita tidak melihat pelangi dalam bentuk satu lingkaran penuh karena jangkauan penglihatan kita terputus oleh cakrawala (horizon).
Macam-Macam Bentuk Pelangi
Sebenarnya ada banyak sekali macam-macam bentuk pelangi yang sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Walaupun kadang terlihat sama, namun kemunculannya menjadikan pelangi digolongkan menjadi beberapa jenis. Berikut ini gambar dan penjelasan tujuh macam pelangi di dunia.
1. Pelangi Primer
Pelangi jenis ini adalah pelangi yang paling sering kita jumpai setelah hujan lebat mengguyur Bumi. Pembiasan cahaya pada pelangi ini terjadi ketika cahaya Matahari yang terpancar dibiaskan melalui butiran air yang masih ada di udara sisa dari hujan badai. Ukuran pelangi tersebut tergantung dari seberapa banyak kandungan air di udara yang membiaskan cahaya matahari itu.
2. Pelangi Sekunder
Tidak jauh berbeda dengan pelangi primer, hanya saja pelanginya ada dua (double rainbows). Pelangi yang kedua itulah yang disebut sebagai pelangi sekunder dengan susunan warna yang terbalik dari warna pelangi primer dan biasanya terletak di belakang pelangi primer tersebut. Hal tersebut disebabkan oleh cahaya yang menembus butiran air di udara dibiaskan dua kali.
3. Pelangi Supernumerary
Pelangi ini juga sering disebut sebagai pelangi Stacker. Kemunculan pelangi ini terbilang sangat jarang. Pelangi ini terdiri dari beberapa pelangi primer dan kadangkala muncul di luar pelangi sekunder. Biasanya, pelangi ini akan muncul saat hujan kecil yang terjadi secara konstan dan dalam waktu yang cukup lama.
4. Pelangi Merah
Ini biasanya disebabkan oleh pembiasan cahaya oleh butiran air hujan yang turun selama waktu matahari terbit ataupun matahari terbenam. Hal ini mengakibatkan panjang spektrum warna merah dan kuning lebih panjang dibandingkan spektrum warna biru, nila dan lainnya. Sehingga warna merahlah yang mendominasi pelangi tersebut.
5. Pelangi Awan
Pelangi awan ini membentang lebih panjang dibandingkan pelangi normal pada umumnya. Namun, pelangi yang satu ini tidak terbentuk dari pembiasan butiran air hujan, melainkan butiran air pada awan ataupun udara yang lembap.
6. Pelangi Roda
Pelangi unik jenis ini akan terbentuk ketika awan gelap atau hujan lebat menghalangi cahaya matahari. Bayangan butiran air hujan dan awan gelap itu pun akan menghalangi kamu melihat pelangi dengan jelas, tapi pelangi akan tampak seperti roda gerobak di ujung awan-awan tersebut dan membuat poros pada satu titik. Jika awan gelap tersebut bergerak dengan cepat, maka pelangi itu pun akan tampak seperti roda berputar.
7. Pelangi Bulan
Rupanya pelangi tidak hanya dapat terbentuk dari pembiasan cahaya matahari saja, melainkan juga dari pembiasan cahaya bulan. Hanya saja pelangi ini sangat jarang terlihat. Saat yang paling tepat untuk melihat pelangi ini ialah ketika bulan purnama muncul di saat hujan lebat. Saat itu, langit dalam keadaan sangat gelap dan pelangi bulan ini pun tidak memiliki variasi warna seperti pelangi primer.
Referensi:
