Artikel : Cahaya

Cahaya

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

1. Dalam suatu medium homogen (contoh: udara), cahaya merambat lurus. Perambatancahaya 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.

 Selain itu, cahaya adalah paket partikel yang disebut foton. Kedua definisi tersebut merupakan sifat yang ditunjukkan cahaya secara bersamaan sehingga disebut "dualisme gelombang-partikel". Paket cahaya yang disebut spektrum kemudian dipersepsikan secara visual oleh indera penglihatan sebagai warna. Bidang studi cahaya dikenal dengan sebutan optika, merupakan area riset yang penting pada fisika modern.

Studi mengenai cahaya dimulai dengan munculnya era optika klasik  mempelajari besaran optik seperti:intensitas, frekuensi atau panjanggelombang, polarisasi dan fase cahaya. Sifat-sifat cahaya dan interaksinya terhadap sekitar dilakukan dengan pendekatan paraksial geometris seperti refleksi dan refraksi, dan pendekatan sifat optik fisisnya yaitu: interferensi, difraksi, dispersi, polarisasi. Masing-masing studi optika klasik ini disebut denganoptika geometris (en:geometrical optics) dan optika fisis (en:physical optics).

Pada puncak optika klasik, cahaya didefinisikan sebagai gelombang elektromagnetik dan memicu serangkaian penemuan dan pemikiran, sejak tahun 1838 oleh Michael Faraday dengan penemuan sinar katode, tahun 1859 dengan teori radiasi massa hitam oleh Gustav Kirchhoff, tahun 1877 Ludwig Boltzmann mengatakan bahwa statusenergi sistem fisik dapat menjadi diskrit, teori kuantum sebagai model dari teori radiasi massa hitam oleh Max Planckpada tahun 1899 dengan hipotesa bahwa energi yang teradiasi dan terserap dapat terbagi menjadi jumlahan diskrit yang disebut elemen energi, E.

Pada tahun 1905, Albert Einstein membuat percobaan efek fotoelektrik, cahaya yang menyinari atom mengeksitasielektron untuk melejit keluar dari orbitnya. Pada pada tahun 1924 percobaan oleh Louis de Broglie menunjukkanelektron mempunyai sifat dualitas partikel-gelombang, hingga tercetus teori dualitas partikel-gelombang.

Albert Einstein kemudian pada tahun 1926 membuat postulat berdasarkan efek fotolistrik, bahwa cahaya tersusun dari kuanta yang disebut foton yang mempunyai sifat dualitas yang sama. Karya Albert Einstein dan Max Planckmendapatkan penghargaan Nobel masing-masing pada tahun 1921 dan 1918 dan menjadi dasar teori kuantum mekanik yang dikembangkan oleh banyak ilmuwan, termasuk Werner Heisenberg, Niels Bohr, Erwin Schrödinger,Max Born, John von Neumann, Paul Dirac, Wolfgang Pauli, David Hilbert, Roy J. Glauber dan lain-lain.

Era ini kemudian disebut era optika modern dan cahaya didefinisikan sebagai dualisme gelombang transversal elektromagnetik dan aliran partikel yang disebut foton. Pengembangan lebih lanjut terjadi pada tahun 1953 dengan ditemukannya sinar maser, dan sinar laser pada tahun 1960.

Era optika modern tidak serta merta mengakhiri eraoptika klasik, tetapi memperkenalkan sifat-sifat cahaya yang lain yaitu difusi dan hamburan.

Sifat-Sifat Cahaya , ialah sebagai berikut :

• Cahaya Merambat Lurus

Sifat Cahaya ini dapat kamu perhatikan pada saat cahaya matahari masuk kedalam suatu ruang melalui celah yang sempit pada pintu maupun jendela, cahaya yang masuk itu akan kelihatan merambat lurus.

• Cahaya Menembus Benda Bening

Sifat cahaya ini ialah setiap benda yang dapat memancarkan cahaya dikenal dengan sumber cahaya,

• Cahaya dapat mengalami Pemantulan

Cahaya ialah suatu gelombang sehingga cahaya tersebut juga dapat dipantulkan , yang pada dasarnya cahaya akan dipantulkan jika mengenai suatu permukaan.

• Cahaya Dapat Mengalami Pembiasaan

Sifatnya ini ialah merambat ke segala arah. pada saat cahaya tersebut merambat melalui dua medium yang tidak sama kerapatan optiknya maka cahaya juga akan mengalami perubahan arah rambat(dibelokan).

• Cahaya Dapat Mengalami Interferensi

Interferensi ialah penggabungan dari dua gelombang ataupun lebih

• Cahaya Dapat Mengalami Difraksi(Pelenturan)

pada saat celah sempit , cahaya akan mengalami Difraksi(Pelenturan) gelombang ialah , peristiwa pembelokan arah rambat gelombang yang disebabkan oleh karena melewati celah sempit.

• Cahaya Dapat Mengalami Polarisasi

Yang dimaksud dengan Polarisasi Cahaya ialah peristiwa dimana terserapnya sebagian arah getar cahaya sehingga cahaya tersebut akan kehilangan sebagaian besar arah getarnya.

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 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.

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.