AhmadDahlan.Net – Berdasarkan medium perambatannya, gelombang dibedakan menjadi 2 yaitu gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik. Gelombang mekanik merupakan gelombang yang membutuhkan media sebagai medium perambatannya, sedangkan gelombang elektromagnetik merupakan gelombang yang tidak membutuhkan media sebagai medium perambatannya. Salah satu jenis dari gelombang elektromagnetik ini adalah gelombang cahaya. Berikut penjelasan lebih lengkap mengenai konsep gelombang cahaya.
A. Pengertian Gelombang Cahaya
Gelombang cahaya merupakan salah satu bentuk dari gelombang elektromagnetik, yaitu gelombang yang tidak membutuhkan medium perambatan. Gelombang cahaya memiliki panjang gelombang yang dapat terlihat oleh mata, sehingga biasa juga disebut dengan cahaya tampak.
Gelombang cahaya terdiri atas 7 warna, yaitu warna ungu (violet), indigo (nila), biru, hijau, kuning, orange, dan merah. Warna ungu memiliki panjang gelombang terkecil yaitu 400 nm dan warna merah memiliki panjang gelombang terbesar yaitu 780 nm. Sedangkan frekuensi gelombang cahaya terbesar adalah warna ungu yaitu 750 Hz, dan frekuensi gelombang cahaya terkecil adalah warna merah yaitu 380 Hz.
1. Sifat Gelombang Cahaya
Cahaya sebagai gelombang memiliki beberapa sifat, yaitu :
a. Dapat menembus benda bening
Cahaya dapat menembus benda – benda yang bersifat transparan. Contohnya seperti plastik, gelas, air, kertas, dan sebagainya. Cahaya yang dapat menembus benda bening dapat kita lihat dari lampu yang biasanya kita gunakan di rumah.
b. Dapat dipantulkan (Refleksi)
Gelombang cahaya dapat dipantulkan. Apabila cahaya dipantulkan di bidang datar seperti cermin, maka cahaya akan dipantulkan seutuhnya. Sedangkan untuk permukaan yang tidak rata seperti batu, maka cahaya akan akan dibaurkan
c. Merambat lurus
Secara umum, arah rambatan cahaya akan cenderung lurus. Contohnya ketika kita menyalakan senter, seperti pada gambar di bawah ini.
d. Dapat dibiaskan (Refraksi)
Cahaya yang merambat akan mengalami perubahan arah rambatan apabila terjadi perubahan indeks bias antar medium. Contoh nya pensil yang dimasukkan ke dalam gelas berisi air akan terlihat seakan – akan patah, seperti pada gambar di bawah ini.
2. Karakteristik Gelombang Cahaya
Adapun karakteristik dari gelombang cahaya adalah sebagai berikut:
a. Dispersi
Cahaya polikromatik (putih) dapat diuraikan menjadi cahaya monokromatik yang masing – masing memiliki panjang gelombang yang berbeda apabila melewati medan pembias seperti prisma. Proses penguraian cahaya yang biasa ditemukan di kehidupan sehari – hari adalah pembentukan pelangi.
b. Polarisasi
Gelombang cahaya dan gelombang elektromagnetik lainnya dapat terpolarisasi karena gelombangnya bersifat transversal. Polarisasi cahaya merupakan pengurangan intensitas cahaya setelah melewati media polarisator, sehingga dapat lebih mudah dilihat. Penerapan polarisasi pada gelombang cahaya ini dapat dilihat di penggunaan filter pada kamera, kacamata 3D, penayangan film 3D, dan sebagainya.
c. Interfrensi
Interfrensi merupakan penjumlahan atau penggabungan dua atau lebih gelombang yang koheren dan saling membetuk gelombang cahaya yang baru. Gelombang dikatakan koheren apabila memiliki frekuensi yang sama dab beda fase yang tetap.
d. Difraksi
Difraksi cahaya merupakan proses pelenturan atau pembelokan gelombang cahaya ketika melewati sebuah celah kecil sehingga terpecah menjadi bagian – bagian yang lebih kecil.
B. Persamaan Gelombang Cahaya
E=\frac{(h.c)}{λ}Keterangan,
E : energi gelombang cahaya (foton) (J)
h : konstanta Plank (6,63 × 10-34 Js)
c : kecapatan cahaya (3 x 108 m/s)
λ : panjang gelombang cahaya
C. Contoh Soal
Sebuah sinar berwarna orange memiliki panjang gelombang sebesar 600 nm ditembakkan menuju sebuah celah. Apabila diketahui kecepatan cahaya dari sinar tersebut adalah 3 x 108 m/s, berapakah besar energi yang dimiliki sinar tersebut?
Pembahasan
Dik :
λ = 600 nm = 6 × 10-7 m
c = 3 x 108 m/s
h = 6,63 × 10-34 Js
Dit :
E = ?
Pembahasan :
E=\frac{(h.c)}{λ}E=\frac{(6,63×10^{-34}\ Js\ .\ 3×10^8\ m/s)}{6×10^{-7}\ m}E=3,315×10^{-19}\ J