MATERI 8: DISPERSI

Pelangi

Siapapun pasti sudah tidak asing lagi dengan pelangi? Sejak kecil kita sudah mengenal pelangi walapun hanya sekedar menyanyikan lagu pelangi, melihatnya setelah hujan dan sebagainya. Kemudian kita mencari tahu bagaimana pelangi dapat terbentuk? Banyak versi jawaban mengenai bagaimana pelangi terbentuk, mulai dari bidadari yang turun ke bumi, naga yang turun ke bumi dan sebagainya.

Lantas benarkah jawaban itu? Bahwa pelangi terbentuk karena adanya peristiwa tersebut? 

Salah satu sifat cahaya ialah mengalami dispersi. Peristiwa dispersi tersebutlah yang menyebabkan adanya pelangi. Kita akan membahas lebih lengkap mengenai dispersi dalam tulisan kali ini.

Dispersi adalah peristiwa penguraian sinar cahaya yang merupakan campuran beberapa panjang gelombang menjadi komponen-kompennya karena pembiasan (Iwan, 2014). Dispersi dapat terjadi karena adanya perbedaan deviasi panjang gelombang akibat adanya perbedaan kelajuan masing-masing gelombang tersebut saat menembut medium pembias.

Proses penguraian cahaya pertama kali ditemukan oleh Newton. Cahaya putih yang mengenai prisma ternyata dapat terurai membentuk spektrum warna.

Dispersi Cahaya Pada Prisma

Hal ini dapat terjadi akibat adanya perbedaan indeks bias prisma untuk berbagai sinar maka ketika sinar matahari(sinar putih) datang pada suatu prisma, sinar tersebut akan terurai menjadi bermacam-macam warna. Sinar ungu akan terdiviasi paling besar karena indeks biasnya terbesar. Sedang yang terkecil adalah sinar merah. (Yohanes, 2002). Selisih sudut deviasi sinar ungu Du dengan sudut deviasi sinar merah Dm dinamakan sudut dispersi (teta).

Persamaan diatas adalah persamaan untuk mencari sudut dispersi.

contoh soal:
Jika diketahui sudut deviasi yang terbentuk oleh sinar ungu sebesar 21,38 dan sudut deviasi sinar merah 20,38 setelah menembus prisma. Berapakah sudut dispersi yang terbentuk antara sinar ungu dan sinar merah?

jawab:

Jadi besarnya sudut dispersi= 21.38-20.38=  1,26 derajat.

Sebelumnya telah disinggung bahwa pelangi merupakan salah satu contoh dari peristiwa dispersi. Proses terbentuknya pelangi akan dijelaskan sebagai berikut:

Pelangi dapat terjadi karena berkas sinar matahari dibiaskan oleh tetes-tetes air yang ada di atmosfer. Setelah hujan, atmosfer kita akan terpenuhi oleh tetesan air, sinar akan dibiaskan dan terurai menjadi bermacam-macam sinar. Sinar ungu yang akan terbiaskan paling besar karena sinar ungu memiliki indeks bias yang paling besar. Didalam tetes jika sudut datangnya melebihi sudut kritis, sinar-sinar ini mengalami pemantulan total. Setelah itu sinar-sinar akan dibiaskan keluar. Sudut deviasi sinar biru sekitar 40 derajat dan sudut deviasi sinar merah 42 derajat. Sinar-sinar lain terdeviasi diantara kedua sudut ini. Sinar matahari mengenai dua tetes air. Pada tetes A sinar keluar akan tersebar dan hanya sinar merah memasuki mata pengamat, sedangkan pada tetes B hanya sinar ungu yang tiba di mata. Pada tetes lain mungkin hanya sinar biru dan kuning yang mengenai mata. Akibatnya mata akan melihat berbagai warna tampak sebagai pelangi. Penjelasan lebih lengkapnya dapat kalian temukan di buku Optika karya Yohanes Surya.

Jika kita pahami terbentuknya pelangi tidak harus melalui tetesan air hujan yang terkena sinar matahari tapi dapat pula melalui tetesan air terjun seperti gambar di atas. Pelangi dapat kita lihat ketika kita membelakangi posisi matahari. Jadi ketika matahari ada di timur dan posisi pelangi di barat kemudian kita ada di timur kita dapat melihat pelangi tersebut, tapi jika posisi kita di barat dan matahari di timur maka kita tidak dapat melihat pelangi yang dibarat tersebut.

Uji pehaman mu dengan mengerjakan soal berikut:

1.  Jika diketahui sudut deviasi yang terbentuk oleh sinar ungu sebesar 43,38 dan sudut deviasi sinar merah 40,08 setelah menembus prisma. Berapakah sudut dispersi yang terbentuk antara sinar ungu dan sinar merah?

2 Bagaiamanakah pelangi dapat terbentuk?