Cahya

Ti Wikipédia, énsiklopédia bébas basa Sunda
Luncat ka: pituduh, sungsi

Cahya mangrupakeun salasahiji bentuk énergi gelombang éléktromagnétik anu bisa ditempo ku panon. Cahaya ogé mangrupakeun dasar ukuran pikeun hijian panjang méter: 1 méter nyaéta jarak anu diliwatan cahaya dina rohangan hapa dina waktu 1/299,792,458 detik. Laju cahaya nyaéta 299,792,458 méter pér detik.

Cahaya diperlukeun dina kahirupan sapopoé. Panonpoé nyaéta sumber cahya utama di Bumi. Tutuwuhan héjo merlukeun cahaya pikeun nyieun kadaharan.

Sipat-sipat cahaya nyaéta, cahaya ngarambat lempeng ka sakabéh arah. Buktina nyaéta urang bisa nempo hiji lampu anu murub ti sagala juru dina hiji rohangan nu poék. Lamun cahaya kahalang, bayangan anu dihasilkeun dibalukarkeun ku cahaya anu ngarambat henteu bisa méngkol. Tapi cahaya bisa dipantulkeun.

Pangbéngkokan cahaya[édit | sunting sumber]

Cahaya baris dipéngkolkeun lamun datangna miring ngaliwatan médium anu béda kawas ti udara (hawa) kana kaca tuluy ngaliwatan cai. Kaayaan ieu disebut pangbéngkokan cahaya atawa réfraksi cahaya. Hal ieu kajadian alatan cahaya gerak leuwih gancang dina medium anu kurang padet (mundel). Tapi cahaya anu datang kalawan sudut 90 darajat (ajeg lempeng) ngaliwatan médium anu béda henteu diréfraksi. Conto réfraksi dina hal sapopoé nyaéta kawas dina kasus sedotan inuman anu katempo béngkok sarta leuwih badag dina jero cai, atawa dina kasus dasar balong nu katempo leuwih déét batan jero sabenerna.

Pantulan cahaya gumantung kana rupa beungeut pamantul[édit | sunting sumber]

Bayangan bisa ditempo dina jero eunteung alatan aya pantulan cahaya. Pantulan cahaya éta leuwih alus sarta teratur dina beungeut pamantul anu rata. Pantulan cahaya rada surem dina beungeut pamantul anu henteu rata. Eunteung sarta beungeut cai anu hérang sarta tenang mangrupakeun pamantul cahaya anu alus. Hal ieu ngajadikeun urang bisa nempo beungeut sarta awak urang dina jero eunteung.

Pakakas-pakakas anu boga fungsi dumasar prinsip réfraksi cahaya nyaéta:[édit | sunting sumber]

  1. Suryakanta
  2. Mikroskop
  3. Teleskop
  4. Lup
  5. Toropong

Warna-warna dina cahaya panonpoé[édit | sunting sumber]

Cahaya bodas panonpoé diwangun ku tujuh warna dasar nyaéta:

  1. Beureum
  2. Jingga
  3. Konéng
  4. Héjo
  5. Biru
  6. Nila (Indigo)
  7. Wungu

Lamun tujuh warna ieu pagalo, cahaya bodas baris dihasilkeun. Warna-warna dina cahaya bodas panonpoé bisa dipisah-pisah ku ngagunakeun prisma ngajadi sakumpulan warna nu sinambung. Sakumpulan warna nu sinambung ieu dipikawanoh minangka spéktrum cahaya sedengkeun pamisahan cahaya bodas kana spéktrum ieu dipikawanoh minangka difraksi cahaya. Katumbiri nyaéta conto spéktrum anu kabentuk sacara alamiah. Katumbiri kabentuk saréngsé hujan, sabot cahaya panonpoé diréfraksi ku tetesan cai hujan. Tetesan cai hujan éta lumaku minangka prisma anu misah-misah cahaya panonpoé jadi tujuh warna.

Pamisahan cahaya bodas panonpoé[édit | sunting sumber]

Spéktrum warna kabentuk alatan cahaya anu béda warna karéfraksi dina sudut anu béda. Cahaya wungu karéfraksi kalawan sudut panggedéna. Cahaya beureum karéfraksi kalawan sudut pangleutikna. Warna-warna spéktrum kasebut digabungkan deui pikeun ngahasilkeun cahaya bodas kalawan ngagunakeun dua prisma.

Téori ngeunaan cahaya[édit | sunting sumber]

Téori abad ke-10[édit | sunting sumber]

Elmuwan Abu Ali Hasan Ibn Al-haitham (965 - kira 1040), nu dipikawanoh ogé salaku Alhazen, ngamekarkeun téori anu ngécéskeun penglihatan, ngagunakeun géometri sarta anatomi. Téori éta nganyatakeun yén saban titik dina wewengkon anu kasinaran cahaya, ngaluarkeun sinar cahaya ka sagala arah, tapi ngan hiji sinar ti saban titik éta anu asup ka panon sacara ajeg lempeng anu bisa ditempo. Cahaya séjén anu keuna panon henteu sacara ajeg lempeng henteu bisa katempo. Manéhna ngagunakeun kaméra liang jarum contona, anu mintonkeun hiji bayangan tibalik. Alhazen nganggap yén sinar cahaya nyaéta kumpulan partikel leutik anu usik dina laju nu tangtu. Manéhna ogé ngamekarkeun téeori Ptolemy ngeunaan réfraksi cahaya tapi usaha Alhazen henteu dipikawanoh di Éropa nepi ka dina ahir abad ka-16.

Téori partikel[édit | sunting sumber]

Isaac Newton nganyatakeun dina Hypothesis of Light dina taun 1675 yén cahaya diwangun ku partikel lembut (corpuscles) anu mancar ka sakabéh arah ti asalna. Téori ieu bisa dipaké pikeun ngajelaskeun pantulan cahaya, tapi ngan bisa ngajelaskeun pembiasan kalawan nganggap rambatan cahaya jadi leuwih gancang sabot ngasupan médium anu padet tumpat alatan daya tarik gravitasi leuwih kuat.

Téori gelombang[édit | sunting sumber]

Christiaan Huygens nganyatakeun dina abad ke-17 yén cahaya nu mancar ka sakabéh arah minangka ciri-ciri gelombang. Tetempoan ieu ngagantikeun téori partikel lembut. Hal ieu dilantarankeun ku alatan gelombang henteu diganggu ku gravitasi, sarta gelombang jadi leuwih laun sabot ngasupan médium anu leuwih padet. Téori gelombang ieu nganyatakeun yén gelombang cahaya baris silih ganggu (interférensi) jeung gelombang cahaya anu séjén kawas gelombang sora (kawas anu disebut ku Thomas Young dina abad ka-18), sarta cahaya bisa dipolarisasikeun. Kakurang téori ieu téh gelombang cahaya jiga gelombang sora, merlukeun médium pikeun ngarambat. Hiji hipotésis anu disebut luminiferous aether geus diusulkan, tapi hipotésis éta henteu disatujuan.

Téori éléktromagnétik[édit | sunting sumber]

Dina taun 1845 Faraday manggihan yén sudut polarisasi ti hiji sinar cahaya sabot sinar kasebut asup ngaliwatan material pamolarisasi bisa dirobah ku médan magnét. Ieu téh bukti kahiji lamun cahaya pakuat-pakait jeung éléktromagnétisme. Faraday ngusulkeun dina taun 1847 yén cahaya nyaéta gelombang éléktromagnétik nu boga frékuénsi luhur anu bisa ngarambat sanajan euweuh médium.

Téori ieu diusulkan ku James Clerk Maxwell dina ahir abad ka-19, sarta nyebutkeun yén gelombang cahaya nyaéta gelombang éléktromagnétik ku kituna henteu merlukeun médium pikeun ngarambat. Tapi téori rélativitas husus ngagantikeun anggapan ieu. Téori éléktromagnétik némbongkeun yén sinar kasat mata mangrupakeun bagian tina spéktrum éléktromagnétik. Téknologi pancaran radio diciptakeun dumasar kana téori ieu sarta masih dipaké.

Laju cahaya anu konstan dumasar kana persamaan Maxwell lalawanan jeung hukum-hukum mékanika gerak anu geus aya saprak jaman Galileo, anu nganyatakeun yén sagala rupa laju nyaéta relatif ka nu nempo. Jawaban pikeun kontradiksi ieu satuluyna kapanggih ku Albert Einstein.

Téori Kuantum[édit | sunting sumber]

Téori ieu dimimitian dina abad ka-19 ku Max Planck, anu nganyatakeun dina taun 1900 yén sinar cahaya diwangun ku paket (kuantum) tanaga anu dipikawanoh salaku foton. Hadiah Nobel dina widang fisika dibikeun ka Planck minangka pangajén dina taun 1918 pikeun gawéna nimukeun téori kuantum, sanajan manéhna téh lain jelema anu kahiji ngawanohkeun prinsip dasar partikel cahaya.

Téori Dualitas partikel-gelombang[édit | sunting sumber]

Téori ieu ngagabungkeun tilu téori anu saméméhna, sarta nganyatakeun yén cahaya nyaéta partikel ogé gelombang. Ieu téh teori modéren anu ngécéskeun sipat-sipat cahaya, ogé sipat-sipat partikel sacara umum. Téori ieu mimiti dijelaskeun ku Albert Einstein dina awal abad ka-20, dumasar kana karya tulisna ngeunaan éfék fotolistrik, sarta hasil panalungtikan Planck. Einstein némbongkeun yén énergi hiji foton sabanding jeung frékuénsina. Leuwih umum deui, téori kasebut ngécéskeun yén sakabéh barang miboga sipat partikel sarta gelombang, sarta sagala rupa percoaban (ékspérimen) bisa dilakonan pikeun ngabuktikeunana. Sipat partikel bisa leuwih gampang katempo lamun hiji obyék miboga massa anu badag.

Dina taun 1924 ékspérimen nu dilakukeun ku Louis de Broglie némbongkeun éléktron ogé miboga sipat dualitas partikel-gelombang. Einstein meunangkeun pangajén Nobel dina taun 1921 dumasar karyana ngeunaan dualitas partikel-gelombang dina foton, sarta de Broglie nuturkeun tapak-lacakna menunagkeun pangajén Nobel dina taun 1929 pikeun panalungtikan partikel-partikel anu séjén.

Panjang gelombang cahaya katémbong[édit | sunting sumber]

Cahaya katémbong mangrupakeun bagian tina spéktrum gelombang éléktromagnétik anu miboga panjang gelombang antara leuwih kurang 400 nanométer (nm) nepi ka 800 nm (dina udara).

Rumus laju-cahaya[édit | sunting sumber]

v = \lambda f,

di mana λ nyaéta panjang gelombang, f nyaéta frékuénsi, v nyaéta laju cahaya. Lamun cahaya ngarambat dina jero rohangan hapa, jadi v = c, sahingga

c = \lambda f,

di mana c nyaéta laju cahaya. Urang kaci ngajelaskeun v minangka

v = \frac{c}{n}

di mana n nyaéta konstanta (indéks bias) anu mana nyaéta sipat materi anu diliwatan ku cahaya.

Parobahan dina laju cahaya[édit | sunting sumber]

Kabéh cahaya usik dina laju anu katepi (kahingga). Sanajan hiji jalma ngimeutan yén laju cahaya nyaéta c, laju cahaya dina rohangan hapa, nyaéta c = 299,792,458 méter pér detik (186,282.397 mil pér detik); tapi, lamun cahaya ngaliwatan obyék anu bisa ditembus cahaya kawas hawa, cai jeung kaca, lajuna ngurangan, sarta cahaya kasebut ngarandapan pembiasan. Nyaéta n=1 dina rohangan hapa sarta n>1 dina jero médium séjén.

Sajarah ukar-ukur laju cahaya[édit | sunting sumber]

Laju cahaya geus mindeng diukur ku ahli fisika. Ukar-ukur munggaran anu pangalusna geus dipigawé ku Olaus Roemer (ahli fisika Denmark), dina taun 1676. Manéhna nyiptakeun tata cara ngukur laju cahaya. Manéhna ngimeutan sarta nyatet gerak planét Saturnus sarta salasahiji bulanna kalawan ngagunakeun teleskop. Roomer nimukeun yén bulan kasebut ngorbit Saturnus sakali saban 42 1/2 jam. Masalahna nyaéta lamun Bumi jeung Saturnus pajauh, puteran orbit bulan kasebut katempo nambahan. Ieu ngabuktikeun yén cahaya merlukeun waktu leuwih lila pikeun nepi ka Bumi. Ku cara ieu laju cahaya bisa diitung kalawan nganalisa jarak antar planét dina mangsa-mangsa nu tangtu. Roemer meunangkeun angka laju cahaya sagedé 227,000 kilométer pér detik.

Mikel Giovanno Tupan ngagunakeun eunteung nu muter pikeun ngukur waktu anu diperlukeun cahaya pikeun bulak-balik ti Gunung Wilson ka Gunung San Antonio di California. Ukar-ukur nu jitu ngahasilkeun laju 299,796 kilométer/detik. Dina pamakéan sapopoé, angka ieu dibuleudkeun jadi 300,000 kilométer/detik.

Kelir jeung panjang gelombang[édit | sunting sumber]

Panjang gelombang anu béda-béda ditarjamahkeun ku otak manusa salaku warna, kalawan beureum nyaéta panjang gelombang pangpanjangna (frékuénsi pangpondokna) nepi ka wungu kalawan panjang gelombang pangpondokna (frékuénsi pangluhurna). Cahaya kalawan frékuénsi di sahandapeun 400 nm sarta saluhureun 700 nm henteu bisa katempo ku manusa. Cahaya disebut sinarultraviolét dina wates frékuénsi luhur sarta infrabeureum (IR atawa infrared) dina wates frékuénsi pondok. Sanajan manusa henteu bisa nempo sinar infrabeureum, kulit manusa bisa ngarasakeunana dina wangun panas. Aya ogé kaméra anu bisa nyerek sinar Infrabeureum sarta ngarobahna jadi sinar katémbong. Kaméra kawas ieu disebut night vision camera.

Radiasi ultaviolét henteu dirasakan samasakali ku manusa kajaba lamun kakeunaan dina jangka waktu anu lila, hal ieu bisa ngabalukarkeun kulit kabeuleum sarta kanker kulit. Sawatara sato kawas nyiruan bisa nempo sinar ultraviolét, sedengkeun sato-sato séjénna kawas oray Viper bisa ngarasakeun IR ku alat husus.

Ngukur cahaya[édit | sunting sumber]

Di handap ieu aya daptar kuantitas anu dipaké pikeun ngukur cahaya


Sumber cahaya[édit | sunting sumber]

Tempo ogé[édit | sunting sumber]

tah:Tlāhuīlli