Mengetahui Lebih Dalam Proses Terbentuknya Pelangi

Pelangi adalah salah satu contoh peristiwa dispersi cahaya. Pelangi hanya dapat dilihat jika kita membelakangi matahari dan hujan terjadi di depan kita. Bila seberkas cahaya matahari mengenai titik-titik air yang besar, maka sinar itu dibiaskan oleh bagian depan permukaan air.

Kalian pastinya sudah pernah melihat Pelangi bukan? Indahkan? Karena keindahanya, Kata Pelangi pun sering digunakan Sebagai Judul Lagu anak-anak, Judul lagu pop (Pelangi di matamu, By Jamrud), Puisi dan banyak karya lainnya. Dibalik keindahanya, apakah kalian pernah menyadari bahwa Pelangi merupakan fenomena alam yang terjadi dengan proses fisika yang sangat menarik untuk dipelajari.

Atau malah mempercayai sebuah mitos mengenai pelangi? Yah, keindahan alam satu ini tak lepas pula dari kisah atau legenda pasa masa lalu. Bukan berarti kita tak harus mempercayainya, karena setiap kejadian dan keindahan memiliki cerita ataupun proses di dalamnya. Maka dari itu yuk, kita simak artikel hari ini mengenai ‘fenomena pelangi’.

Proses Terjadinya Pelangi

Proses terjadinya pelangi tidak terlepas dari fenomena alam yang terjadi dengan proses Fisika. Lantas kalau begitu, konsep fisika apa saja yang melatarbelakangi terbentuknya pelangi di awan? Proses terjadinya pelangi dapat kita telusuri melalui dua pendekatan ilmiah.

  1. Tentang optik (cahaya).
  2. Gelombang.

Dua pendekatan ini tidak boleh terlepas dalam membahas proses terjadinya pelangi. Adapun jika kita kerucutkan maka konsep fisika yang berhubungan dengan proses terjadinya pelangi adalah refraksi(pembiasan), refleksi (pemantulan), dispersi (penghamburan) dan spektrum gelombang elektromagnetik. Secara fisika, pelangi merupakan satu-satunya gelombang elektromagnetik yang dapat dilihat oleh kasat mata. Berbeda halnya listrik yang tidak dapat dilihat oleh mata bentuk gelombang elektromagnetiknya.

Sehingga bisa juga dikatakan pelangi merupakan suatu gejala optik dan meteorologi (cuaca) yang terjadi secara alamiah (tanpa rekayasa) dalam atmosfir bumi yang mana melibatkan cahaya matahari sebagai sumber cahaya, pengamat (manusia) dan tetesan air hujan (medium).

Ketika cahaya matahari muncul disaat hujan telah berhenti, maka cahaya tersebut akan menembus tetesan air hujan (refraksi) yang di udara. Tetesan air hujan dan udara memiliki indeks bias yang berbeda sehingga cahaya matahari akan merambat melalui udara menuju tetesan air hujan yang akan mengalami pembiasan cahaya. Pelangi secara utuh hanya dapat dilihat jika sedang berada diatas udara atau berada di pesawat.

Seorang ilmuawa bernama Sir Isac Newton menyelediki cahaya putih yang ada pada pelangi. Dan ia menyimpulkan bahwa cahaya putih itu dapat menghasilkan spektrum warna pelangi. Cahaya matahari yang telah terurai akan mengalami pemantulan saat mengenai dinding tetesan air hujan dan sebagiannya akan menembus ke luar tetesan air hujan. Dari sinilah yang nantinya sinar monokromatik akan mengalami pembiasan cahaya saat keluar dari tetesan air hujan dan arah pembiasaanya akan berbeda-beda.

Pembiasan ini terjadi karena cahaya mengalami perubahan indeks bias dari udara ke air. Proses pembiasan inilah yang disebut refraksi cahaya. Aneka warna yang dibiaskan memiliki panjang gelombang yang berbeda. Rentang panjang gelombangnya dimulai dari 400 nm – 700 nm. Panjang gelombang yang dapat dijangkau oleh penglihatan manusia yaitu warna ungu dan merah.

Gradasi warna ungu dan merah memiliki rentang panjang gelombang tertinggi dan terendah. Yang kemudian kita asumsikan panjang gelombang yang tertinggi menuju rendah antara lain ungu, nila, biru, hijau, kuning, jingga dan merah. Susunan ini yang kemudian kita sebut dengan pelangi.

Jadi Dapat Kita Simpulkan Secara Singat Proses Terjadinya Pelangi, Yakni Ada 4 Tahap:

  1. Pembiasan Sinar Matahari: Pelangi bisa disebabkan adanya pembiasan sinar matahari dalam hal ini cahaya yang kemudian dibelokkan sehingga berpindah ke arah lain yaitu dari medium pertama ke medium selanjutnya oleh tetesan air hujan yang berasal dari atmosfer.
  2. Cahaya Matahari Dilewati Tetesan Air: Sewaktu sinar matahari melewati tetesan air hujan maka sinar tersebut akan dibengkokkan sehingga membentuk berbagai macam warna dengan sudut yang berbeda.
  3. Pembelokan Cahaya: Warna pelangi yang berbeda tersebut dihasilkan dari sudut deviasi yang berbeda.
  4. Terbentuk Warna Pelangi: Warna yang pertama kali dibelokkan adalah ungu. Ungu merupakan warna dengan panjang gelombang yang tinggi. Sedangkan warna yang terakhir adalah merah. Urutan yang benar warna pelangi yaitu ungu, nila, kuning, hijua, biru, nila dan merah. Dari warna tersebut maka mata dapat melihat pelangi secara utuh yang disebabkan oleh geometri optis dalam proses penguraian warna.

Kenapa Muncul Beraneka Warna Pada Pelangi?

Pelangi adalah cahaya yang berwarna-warni dengan garis sejajar yang tampak di langit. Ketika melihat pelangi, kita akan dibuat takjub dengan lengkungan serta keindahan di balik warna-warninya. Tidak jarang banyak yang mengabadikan fenomena indah pelangi.

Pelangi muncul karena butiran-butiran air hujan yang bertebaran di atmosfer pada saat sebelum atau setelah hujan, terkena sinar matahari. Sinar matahari ini akan dipatahkan oleh butiran-butiran air hujan. Pada saat itu titik air hujan membiaskan cahaya dan menghasilkan deretan warna yang berbeda-beda.

Deretan warna yang berbeda-beda dinamakan spektrum. Cahaya matahari merupakan cahaya yang bersifat polikromatik (terdiri dari banyak warna). Warna putih pada cahaya matahari sebenarnya adalah beberapa gabungan dari berbagai cahaya dengan gelombang dan panjang yang berbeda-beda.

Pada dasarnya, manusia mampu menyerap tujuh warna yang terkandung dalam cahaya matahari, maka dari itu pelangi terlihat berwarna-warni seperti merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Beberapa dari cahaya berwarna ini kemudian dipantulkan dari sisi yang jauh pada tetesan air. Cahaya keluar kembali dari tetesan air ke arah yang berbeda sesuai dengan warnanya masing-masing. Warna pada pelangi tersusun dengan warna merah di bagian paling atas, dan warna ungu di bagian paling bawah pelangi.

Gimana sudah pahamkan? Atau masih bingung? Yah keindahan alam memang selalu membuat orang kagum bahkan banyak dari mereka yang tak bisa menerima secara logika. Dan banyak menganggap semua itu adalah keajaiban ataupun kisah pada masa lalu. Lalu bagimana dengan bentuk pelangi? Adakah penjelasan mengenai ini?

Mengapa Pelangi Berbentuk Setengah Lingkaran?

Pelangi biasanya terbentuk ketika Matahari bersinar (kembali) setelah hujan. Bila Matahari berada di belakang kita dan butir-butir air hujan masih banyak tersisa di udara di depan kita, maka kemungkinan kita akan melihat pelangi yang indah itu. Lalu, mengapa bentuknya mesti setengah lingkaran? Nah, hal ini terjadi karena cahaya dari Matahari dipantulkan dan dibelokkan oleh butir-butir air hujan tersebut. Namun, yang tertangkap oleh mata kita hanya pantulan dari butir-butir air hujan tertentu saja.

Dengan bantuan matematika, dapat dihitung bahwa hanya pantulan dari butir-butir air hujan yang membentuk sudut sekitar 42° dengan mata kita yang akan tertangkap oleh mata kita. (Eitss, kamu harus tahu bahwa pelangi yang kita lihat dari tempat kita berdiri dengan pelangi yang orang lain lihat dari tempat yang berbeda merupakan pelangi yang berbeda ya).

Butir-butir air hujan yang membentuk sudut tersebut akan membentuk busur lingkaran. Bila kita melihat pelangi tersebut dari atas bukit yang cukup tinggi, kita mungkin bisa melihat pelangi yang berbentuk lingkaran penuh.

Kamu masih ingatkan dengan bangun ruang bernama kerucut kan? Nah, bayangkan ada kerucut melintang ke samping, mata kita adalah titik puncak kerucut, sedangkan pelangi yang kita lihat adalah lingkaran tepi alas kerucut tersebut. Namun, bila kita melihat pelangi tersebut dari permukaan tanah (yang rendah), maka kita hanya akan melihat pelangi yang berbentuk setengah lingkaran. Nah kamu bisa lihat video dibawah ini,

Dan ternyata pelangi sebenarnya tidak berbentuk setengah melingkar, melainkan berbentuk lingkaran penuh. Gimana guys sudah tahukan bentuk pelangi sesungguh nya?

Macam-macam Pelangi

Nah, bingungkan kok ada macam-macam pelangi. Apa sepertinya kamu nggak tahu kalau pelangi memiliki jenis atau macamnya. Walaupun terlihat sama saja, namun kemunculannya menjadikan pelangi ini digolongkan menjadi beberapa jenis. untuk itu yuk kita simak dibawah ini.

  • 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.

  • 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.

  • 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.

  • 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.

  • 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.

  • 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.

  • 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.

Menakjubkan, Keluarga Ini Temukan Ujung Pelangi

Pelangi biasanya hanya bisa dilihat dari jauh tanpa tahu di mana letak ujungnya. Namun, sebuah keluarga di Amerika belum lama ini mendapat keberuntungan karena bisa menemukan ujung pelangi.

Keberuntungan itu bermula saat Jessica Shinke bersama putranya, Theodore sedang berada di rumah kakaknya di Wisconsin, Amerika. Ketika hujan turun, Theodore memohon pada ibunya agar bisa bermain di luar rumah bersama kedua sepupunya, Victoria dan Alexandria. Saat itulah mereka menemukan ujung pelangi yang terletak tak jauh dari rumah.

Saat itu hujan dan anak saya memohon kepada saya untuk bermain hujan-hujanan, ujar Jessica. “Tentu saja kami mengatakan ya.” Momen langka ini tak dilewatkan keluarga Jessica begitu saja. Mereka pun bergantian mengambil gambar di bawah ujung pelangi.

Ujung pelangi itu terlihat bergerak jadi anak-anak langsung berlari mengejarnya. Saat itulah aku mengambil gambar mereka di ujung pelangi, imbuh Jessica. Sangat menakjubkan melihat dua gadis muda berlari dan tertawa di bawah hujan daripada melihat mereka duduk di dalam dengan wajah terpaku pada ponsel. Itu momen yang menakjubkan. Pelangi benar-benar sedekat itu selama sekitar satu menit.” Ini bener-bener hari keberuntungan kami, tambah Jessica.

Bagaikan pelangi, hubungan juga seperti itu. Awalnya terasa sangat indah hingga kita ingin melihatnya terus, tapi sayangnya pelangi hanya hadir sebentar saja. Untuk itu demikianlah artikel hari ini, semoga bermanfaat dan selamat membaca.