Cahaya: Perbedaan antara revisi

Konten dihapus Konten ditambahkan
JAnDbot (bicara | kontrib)
k bot Menambah: uz:Yorugʻlik Membuang: nds-nl:Locht
NikolasKHF (bicara | kontrib)
Tidak ada ringkasan suntingan
 
(234 revisi perantara oleh 98 pengguna tidak ditampilkan)
Baris 1:
{{Untuk|sinetron dengan judul yang sama|Cahaya (sinetron)}}
[[Berkas:PrismAndLight.jpg|thumb|Prisma dan cahaya]]
 
[[Berkas:Light-wave.svg|jmpl|ka|350px|[[Gelombang elektromagnetik]] dapat digambarkan sebagai dua buah gelombang yang merambat secara transversal pada dua buah bidang tegak lurus yaitu medan magnetik dan [[medan listrik]]. Merambatnya gelombang magnet akan mendorong gelombang listrik, dan sebaliknya, saat merambat, gelombang listrik akan mendorong gelombang magnet. Diagram di atas menunjukkan adanya gelombang cahaya yang merambat dari kiri ke kanan dengan medan listrik pada bidang vertikal dan medan magnet pada bidang horizontal.]]
'''Cahaya''' merupakan sejenis energi berbentuk gelombang elekromagnetik yang bisa dilihat dengan [[mata]]. Cahaya juga merupakan dasar ukuran meter dimana 1 meter bersamaan dengan jarak dilalui cahaya melalui vakum pada 1/299,792,458 sekon. Kecepatan cahaya adalah 299,792,458 meter per sekon.
[[Berkas:Onde electromagnetique.svg|jmpl|ka|350px|Gelombang elektromagnetik yang membentuk radiasi elektromagnetik.]]
 
'''Cahaya''' adalah [[energi]] berbentuk [[gelombang elektromagnetik]] yang kasat [[mata]] dengan [[panjang gelombang]] sekitar 380–750&nbsp;nm.<ref>
Cahaya diperlukan dalam kehidupan sehari-hari. [[Matahari]] adalah sumber cahaya utama di [[Bumi]]. [[Tumbuhan]] hijau memerlukan cahaya untuk membuat makanan.
{{cite book|title = Human body explorations: hands-on investigates of what makes us tick|author = Karen E. Kalumuck|publisher = Kendall Hunt|year = 2000|isbn=9780787261535|page = 74|url = http://books.google.com/books?id=aPgCYd3ZBUgC&pg=PA74&dq=380+750+visible+wavelengths&as_brr=3&ei=L2N-Sq_bNZPelQSdjbykCg#v=onepage&q=380%20750%20visible%20wavelengths&f=false}}</ref> Pada bidang [[fisika]], cahaya adalah radiasi [[elektromagnetik]], baik dengan [[panjang gelombang]] [[spektrum kasatmata|kasatmata]] maupun yang tidak.<ref>{{cite book
|title = Camera lenses: from box camera to digital |author = Gregory Hallock Smith |publisher = SPIE Press |year = 2006 |isbn = 9780819460936 |page = 4 |url = http://books.google.com/books?id=6mb0C0cFCEYC&pg=PA4&dq=light+all-wavelengths&lr=&as_drrb_is=q&as_minm_is=0&as_miny_is=&as_maxm_is=0&as_maxy_is=&as_brr=0&ei=Cg99SqDDHKCQkASMp-yRCg#v=onepage&q=light%20all-wavelengths&f=false }}</ref><ref>{{cite book|title = Comprehensive Physics XII |author = Narinder Kumar |publisher = Laxmi Publications | year = 2008 | isbn = 9788170085928 | page = 1416 | url = http://books.google.com/books?id=IryMtwHHngIC&pg=PA1416&dq=term-light+wavelengths+intitle:physics&lr=&as_brr=3&ei=kBN9StSIHZ3YkQTOr_ihCg#v=onepage&q=&f=false }}</ref> 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 indra 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]] yang mempelajari besaran optik seperti: [[intensitas]], [[frekuensi]] atau [[panjang gelombang]], [[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 dengan [[optika geometris]] ([[bahasa Inggris|en]]:''geometrical optics'') dan [[optika fisis]] ([[bahasa Inggris|en]]:''physical optics'').
Sifat-sifat cahaya ialah, cahaya bergerak lurus ke semua arah. Buktinya adalah kita dapat melihat sebuah lampu yang menyala dari segala penjuru dalam sebuah ruang gelap. Apabila cahaya terhalang, bayangan yang dihasilkan disebabkan cahaya yang bergerak lurus tidak dapat berbelok. Cahaya, namun, dapat dipantulkan. Keadaan ini disebut sebagai [[pantulan cahaya]].
 
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 status [[energi]] sistem fisik dapat menjadi diskrit, [[teori kuantum]] sebagai model dari [[teori radiasi massa hitam]] oleh [[Max Planck]] pada tahun 1899 dengan hipotesis bahwa [[energi]] yang teradiasi dan terserap dapat terbagi menjadi jumlahan diskrit yang disebut [[elemen energi]], '''E'''.
== Pembiasan cahaya ==
Cahaya dibiaskan apabila bergerak miring melalui medium yang berbeda seperti dari udara ke kaca lalu melewati air. Keadaan ini disebut sebagai pembiasan cahaya. Hal ini karena cahaya bergerak lebih cepat di medium yang kurang padat. Cahaya yang datang dengan sudtu datang 90 derajat namun, (tegak lurus) melalui medium yang berbeda tidak dibiaskan. Contoh hal pembiasan dalam hal sehari hari adalah seperti pada kasus sedotan minuman yang kelihatan bengkok dan lebih besar di dalam [[air]], atau pada kasus dasar kolam kelihatan lebih cetek dari kedalaman sebenarnya.
 
Pada tahun 1905, [[Albert Einstein]] membuat percobaan [[efek fotoelektrik]], cahaya yang menyinari [[atom]] mengeksitasi [[elektron]] untuk melejit keluar dari [[orbit]]nya. Pada pada tahun 1924 percobaan oleh [[Louis de Broglie]] menunjukkan [[elektron]] mempunyai sifat dualitas partikel-gelombang, hingga tercetus [[dualitas gelombang-partikel|teori dualitas partikel-gelombang]].
== Pantulan cahaya bergantung kepada jenis permukaan ==
Citra dapat dilihat di dalam cermin karena ada pantulan cahaya. Pantulan cahaya itu lebih baik dan teratur pada permukaan yang rata. Pantulan cahaya agak kabur pada permukaan yang tidak rata. Dengan itu, cermin dan permukaan air yang jernih serta tenang adalah pemantul cahaya yang baik. Ini membuat kita dapat melihat wajah dan badan kita di dalam cermin.
 
[[Albert Einstein]] kemudian pada tahun 1926 membuat [[postulat]] berdasarkan [[efek fotolistrik]], bahwa cahaya tersusun dari [[Kuantum|kuanta]] yang disebut [[foton]] yang mempunyai sifat dualitas yang sama. Karya [[Albert Einstein]] dan [[Max Planck]] mendapatkan [[penghargaan Nobel]] masing-masing pada tahun 1921 dan 1918 dan menjadi dasar [[Mekanika kuantum|teori mekanika kuantum]] 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.
=== Alat-alat yang berfungsi berdasarkan prinsip pembiasan cahaya ialah: ===
# Kaca pembesar
# Mikroskop
# Teleskop
# Lup
# Teropong
 
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 era [[optika klasik]], tetapi memperkenalkan sifat-sifat cahaya yang lain yaitu [[difusi]] dan [[hamburan]].
== Warna-warna dalam cahaya matahari ==
Cahaya putih [[matahari]] terdiri daripada tujuh [[warna]] iaitu:
# [[Merah]]
# [[Jingga]]
# [[Kuning]]
# [[Hijau]]
# [[Biru]]
# [[Nila]] (''Indigo'')
# [[Ungu]]
 
== Sumber Cahaya ==
Apabila ketujuh-tujuh warna ini bercampur, cahaya [[putih]] akan dihasilkan. Warna-warna dalam cahaya putih matahari dapat dipecahkan dengan menggunakan [[prisma]] menjadi jalur warna. Jalur warna ini dikenal sebagai [[spektrum]] sedangkan pemecahan cahaya putih kepada spektrum ini dikenal sebagai penyerakan cahaya. [[Pelangi]] adalah contoh spektrum yang terbentuk secara alamiah. Pelangi terbentuk selepas [[hujan]], ketijka cahaya matahari dibiaskan oleh titisan [[air]] hujan. Titisan air itu hujan bertindak sebagai prisma yang menyerakkan cahaya matahari menjadi tujuh warna.
Energi cahaya yang bersumber dari pengubahan berbagai bentuk energi cahaya. Listrik dan panas dari proses pembakaran merupakan sumber cahaya yang paling umum.
 
benda yang dipanaskan akan menghasilkan cahaya, misalnya pada suhu 650 derajat celcius, yang dipanaskan kemudian akan melepaskan cahaya berwarna merah buram. begitu pula saat suhu dinaikkan, maka cahaya akan bertambah lebih terang dari merah menjadi warna jingga, lalu menjadi warna kuning. ada banyak jenis lampu yang juga menghasilkan cahaya dengan berbagai cara, salah satunya dgn memanaskan objek di dalamnya, hingga berpijar sempurna.<ref>{{Cite book|date=2004|title=Ensiklopedia Iptek|location=Jakarta|publisher=Lentera Abadi|isbn=979-3535-04-0|pages=328|url-status=live}}</ref>
== Penyerakan cahaya putih matahari ==
Spektrum warna terbentuk karena cahaya yang berlainan warna terbias pada sudut yang berlainan. Cahaya ungu terbias dengan sudut paling besar. Cahaya merah terbias dengan sudut paling kecil. Warna-warna spektrum dapat digabungkan semula bagi menghasilkan cahaya putih dengan menggunakan dua prisma.
 
== Teori tentang cahaya ==
 
=== TeoriDalam abad ke-10sejarah ===
Ilmuwan [[Abu Ali Hasan Ibn Al-Haitham]] (965–sekitar 1040), dikenal juga sebagai Alhazen, mengembangkan teori yang menjelaskan pengelihatan, menggunakan geometri dan anatomi. Teori itu menyatakan bahwa setiap titik pada daerah yang tersinari cahaya, mengeluarkan sinar cahaya ke segala arah, namun hanya satu sinar dari setiap titik yang masuk ke mata secara tegak lurus yang dapat dilihat, cahaya lain yang mengenai mata tidak secara tegak lurus tidak dapat dilihat. dia menggunakan kamera lubang jarum sebagai contoh, yang mana kamera itu menampilkan sebuah citra terbaik. Alhazen menganggap bahwa sinar cahaya adalah kumpulan partikel kecil yang bergerak pada kecepatan tertentu. Dia juga mengembangkan teori [[Ptolemy]] tentang refraksi cahaya namun usaha Alhazen tidak dikenal di Eropa sampai pada akhir abad 16.
 
==== TeoriYunani [[Partikel]]Klasik ====
Orang [[Yunani Kuno]] percaya bahwa segala sesuatu terdiri dari [[Elemen klasik|empat elemen]] berupa [[api]], [[udara]], [[tanah]] dan [[air]]. Pada abad kelima SM, [[Empedokles|Empedocles]] menyatakan bahwa [[Afrodit|Dewi Aphrodite]] menciptakan [[mata]] manusia dari keempat elemen tersebut. Dia juga menyalakan api di mata sehingga sinar keluar dari mata dan memungkinkan manusia untuk melihat. Empedocles menambahkan bahwa terdapat interaksi antara sinar dari mata dan sinar dari sumber seperti matahari sehingga manusia tidak dapat melihat pada [[malam hari]].<ref name=":0">{{Cite book|last=Singh|first=S.|date=2009|url=https://books.google.co.id/books?id=1ec-WJz3470C&lpg=PP8&pg=PA5#v=onepage&q&f=false|title=Fundamentals of Optical Engineering|location=|publisher=Discovery Publishing House|isbn=978-81-8356-436-6|pages=5-6|language=en|url-status=live}}</ref>
[[Isaac Newton]] mnyatakan dalam ''Hypothesis of Light''nya pada [[1675]] bahwa cahaya terdiri dari partikel halus yang memancar ke semua arah dari sumbernya. Teori ini dapat digunakan untuk menerangkan [[pembalikan]] cahaya, tetapi hanya dapat menerangkan [[pembiasan]] dengan menganggap cahaya menjadi lebih cepat ketika memasuki [[medium]] yang padat tumpat karena daya tarik [[gravitasi]] lebih kuat.
 
Sekitar 300 SM, Euclid menulis ''Optica'' yang membahas sifat-sifat cahaya. Euclid menyatakan bahwa cahaya bergerak dalam garis lurus dan dia memplelajari hukum [[refleksi]] secara matematis. Dia mempertanyakan anggapan bahwa penglihatan adalah hasil pancaran cahaya dari mata. Jika seseorang menutup matanya pada malam hari lalu membukanya, dia jakan segera melihat bintang yang jauh. Hal ini hanya mungkin jika pancaran sinar dari mata bergerak sangat cepat.<ref>{{Cite web|last=O'Connor|first=J J|last2=Robertson|first2=E F|date=Agustus 2002|title=Classical light|url=https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/HistTopics/Light_1/|website=Maths History|language=en|access-date=13 Oktober 2020}}</ref>
=== Teori [[Gelombang]] (atau ''Ray'') ===
[[Christiaan Huygens]] menyatakan dalam [[abad]] ke-17 yang cahaya dipancarkan ke semua arah sebagai siri-siri gelombang. Pandangan ini menggantikan teori partikel halus. Ini disebabkan oleh karena gelombang tidak diganggu oleh gravitasi, dan gelombang menjadi lebih lambat ketika memasuki medium yang lebih padat. Teori gelombang ini menyatakan bahwa gelombang cahaya akan berinterferensi dengan gelombang cahaya yang lain seperti gelombang [[bunyi]] (seperti yang disebut oleh [[Thomas Young]] pada [[abad|kurun]] ke-18), dan cahaya dapat [[polarisasi|dipolarisasikan]]. Kelemahan teori ini adalah gelombang cahaya seperti gelombang bunyi, memerlukan medium untuk dihantar. Suatu hipotesis yang disebut [[luminiferous aether]] telah diusulkan, tetapi hipotesis itu tidak disetujui.
 
Pada tahun 55 SM, seorang Romawi bernama [[Lucretius]] meneruskan gagasan [[Atomisme|atomis]] Yunani. Dia menulis bahwa cahaya dan panas [[matahari]] terdiri dari atom-atom kecil yang ketika terdorong segera berpindah ke seberang ruang antar udara dalam arah yang diberikan oleh dorongan. Meskipun serupa dengan [[Dualitas gelombang-partikel|teori partikel]], pandangan Lucretius tidak diterima secara umum.<ref name=":0" /> [[Klaudius Ptolemaeus|Ptolemy]] (c. Abad ke-2) menulis tentang sifat-sifat cahaya dalam bukunya Optics.<ref>{{Cite journal|last=Smith|first=A. Mark|date=1996|title=Ptolemy's Theory of Visual Perception: An English Translation of the "Optics" with Introduction and Commentary|url=https://www.jstor.org/stable/3231951|journal=Transactions of the American Philosophical Society|volume=86|issue=2|pages=3|doi=10.2307/3231951|issn=0065-9746|quote=On the one hand, there is no ostensible warrant for the claim that Ptolemy wrote the Optics toward the very end of his life, perhaps as late as 175. On the other hand, Lejeune is probably too conservative in situating it grosso modo within the third quarter of the second century. Surely it is reasonable to locate the treatise somewhere within the decade between 160 and 170. But no matter what date is chosen, the fact remains that, far from being a Jugendwerk, the Optics represents an advanced stage in Ptolemy's intellectual development.}}</ref>
=== Teori [[Elektromagnetik]] ===
Pada 1845 Faraday menemukan bahwa sudut polarisasi dari sebuah sinar cahaya ketika sinar tersebut masuk melewati material pemolarisasi dapat di rubah dengan medan magnet.Ini adalah bukti pertama kalau cahaya berhubungan dengan Elektromagnetisme. Faraday mengusulkan pada tahun 1847 bahwa cahaya adalah getaran elektromagnetik berfrekuensi tinggi yang dapat bertahan waklaupun tidak ada medium.
 
==== India Klasik ====
Teori ini diusulkan oleh [[James Clerk Maxwell]] pada akhir [[abad ke-19]], menyebut bahwa yang gelombang cahaya adalah gelombang elektromagnet jadi ia tidak memerlukan medium untuk merambat. Pada permukaannya dianggap gelombang cahaya disebarkan melalui [[rangka rujukan]] yang tertentu, seperti aether, tetapi [[teori relativitas khusus]] menggantikan anggapan ini. Teori elektromagnet menunjukkan yang sinar kasat mata adalah sebagian daripada spektrum elektromagnet. Teknologi pengantaran radio dicipta berdasarkan teori ini dan masih digunakan.
Di [[Sejarah India|India Kuno]], beberapa [[Agama Hindu#Mazhab, aliran, dan gerakan|aliran Hindu]] mengembangkan teori tentang cahaya pada sekitar abad awal [[Masehi]]. Menurut aliran [[Samkhya]], cahaya adalah salah satu dari lima elemen "halus" fundamental (''tanmatra''). Aliran [[Waisesika]] memberikan teori atom dunia fisik. Atom-atom dasarnya adalah atom bumi (''prthivi''), air (''apas''), api (''tejas''), dan udara (''wayu''). Cahaya dianggap sebagai atom tejas api berkecepatan tinggi.<ref name=":0" />
 
[[Agama Buddha#Akar filosofis|Pemikir Buddha]], seperti [[Dignāga]] pada abad ke-5 dan [[Dharmakirti]] pada abad ke-7,<ref name=":0" /> mengembangkan [[filosofi]] tentang cahaya sebagai [[entitas]] yang setara dengan energi.<ref>{{Cite journal|last=Coseru|first=Christian|date=2009|title=Buddhist 'Foundationalism' and the Phenomenology of Perception|url=https://www.jstor.org/stable/40469144|journal=Philosophy East and West|volume=59|issue=4|pages=409|doi=|issn=0031-8221|quote=For Buddhist philosophers of the Dignãga-Dharmakirti tradition the problem of the reliability of perception is central to the epistemological project: they argue that empirical awareness, when properly deployed, can and does reveal the nature of reality at its most fundamental level: a causally interdependent nexus of psychophysical phenomena in a constant state of flux.}}</ref>
Kecepatan cahaya yang konstan berdasarkan persamaan Maxwell berlawanan dengan hukum-hukum mekanis gerakan yang telah bertahan sejak zaman Galileo, yang menyatakan bahwa segala macam laju adalah relatif terhadap laju sang pengamat. Pemecahan terhadap kontradiksi ini kelak akan ditemukan oleh [[Albert Einstein]].
 
=== Teori [[Kuantum]] =Descartes====
[[René Descartes]] (1596–1650) meyakini bahwa cahaya adalah properti [[Mekanisme (filsafat)|mekanis]] untuk benda bercahaya, dan menolak "bentuk" yang dijelaskan oleh [[Alhazen|Ibn al-Haytham]] dan [[Witelo]] dan "spesies" oleh [[Roger Bacon|Roger Bacon]], [[Robert Grosseteste]] dan [[Johannes Kepler]].<ref name="Theories of light">{{cite book|title=Theories of light, from Descartes to Newton|publisher=A.I. Sabra CUP Archive|year=1981|p=48|ISBN=978-0-521-28436-3}}</ref> Pada tahun 1637, ia mempublikasikan sebuah teori [[refraksi]] cahaya yang mengansumsikan, secara salah, bahwa cahaya bergerak lebih cepat pada media yang lebih padat. Meskipun ia salah tentang kecepatan relatif, ia secara benar mengansumsikan bahwa cahaya berperilaku seperti [[gelombang]] dan menyimpulkan bahwa refraksi dapat dijelaskan dengan kecepatan cahaya pada media yang berbeda.
Teori ini di mulai pada abad ke-19 oleh [[Max Planck]], yang menyatakan pada tahun [[1900]] bahwa sinar cahaya adalah terdiri dari paket ([[kuantum]]) tenaga yang dikenal sebagai [[photon]]. [[Penghargaan Nobel]] menghadiahkan Planck Anugerah fisika pada [[1918]] untuk kerja-kerja beliau dalam penemuan [[teori kuantum]], walaupun beliau bukannya orang yang pertama memperkenalkan prinsip asas partikel cahaya.
 
Descarter bukan orang pertama yang menggunakan analogi mekanikal tapi karena ia dengan tegas menyatakan bahwa cahaya hanyalah properti mekanis dari suatu benda bercahaya dan media transmisi, teorinya dianggap sebagai permulaan dari fisika optik modern.<ref name="Theories of light" />
=== Teori Dualitas Partikel-Gelombang ===
Teori ini menggabungkan tiga teori yang sebelumnya, dan menyatakan bahwa cahaya adalah partikel dan gelombang. Ini adalah teori modern yang menjelaskan sifat sifat cahaya, dan bahkan sifat sifat partikel secara umum . Pertamakali di jelaskan oleh [[albert Einstein]] pada awall abad 20, berdasarkan dari karya tulisnya tentang efek fotolisktik, dan hasil dari penlitian Planck. Einstein menunjukan bahwa energi sebuah foton sebanding dengan frekuensinya, Lebih general lagi, teori tersebut menjelaskan bahwa semua benda mempunyai sifat partikel dan gelombang, dan berbagai macam eksperimen dapat di lakukan untuk membuktikannya. Sifat partikel dapat lebih mudah di lihat apabila sebuah objek mempunyai massa yang besar, pada tahun 1924 eksperimen oleh [[Louis de Broglie]] menunjukan [[elektron]] juga mempunyai sifat dualitas partikel-gelombang. Einsiten mendapatkan penghargaan nobel pada tahun 1921 atas karyanya tentang dualitas partikel-gelombnaf pada foton, dan de Broglie mengikuti jejaknya pada tahun 1929 untuk partikel-partikel yang lain
 
=== PanjangTeori Gelombang Nampakpartikel ===
{{Main|Teori kopuskular cahaya}}
Cahaya nampak adalah sebagian daripada spektrum yang mempunyai [[panjang gelombang]] antara lebih kurang 400 [[nanometer]] (''nm'') dan 800 nm (dalam [[udara]]).
[[File:PierreGassendi.jpg|thumb|200 px|[[Pierre Gassendi]]]]
[[Pierre Gassendi]] (1592–1655), seorang ahli [[atom]], mengusulkan teori partikel cahaya yang dipublikasikan secara [[anumerta]] pada tahun 1660-an. [[Isaac Newton]] mempelajari karya Gassendi saat ia muda dan lebih menyukai pandangan Gassendi tentang cahaya dibandingkan dengan teori Descartes tentang ''plenum''. Ia menyebutkannya dalam karyanya, ''Hypothesis of Light'' (''Hipotesa Cahaya'') yang dipublikasikan pada 1675, bahwa cahaya terdiri dari [[Korpuskularisme|korpuskular]] (partikel dari suatu zat) yang dipancarkan ke seluruh arah dari suatu sumber. Salah satu argumen Newton terhadap sifat gelombang cahaya adalah gelombang diketahui berbelok di sekitar rintangan, sementara cahaya berjalan dalam garis lurus. Namun, ia menjelaskan fenomena [[difraksi]] cahaya (yang sebelumnya diamati oleh [[Francesco Maria Grimaldi|Francesco Grimaldi]]) bahwa partikel cahaya dapat membuat gelombang lokal pada [[Aether (elemen klasik)|aether]].
 
Teori Newton dapat digunakan untuk memprediksi [[pantulan]] cahaya, tapi hanya dapat menjelaskan [[pembiasan]] dengan mengasumsikan secara salah bahwa cahaya [[Akselerasi|berakselerasi]] saat memasuki [[Medium optik|medium]] yang lebih padat karena tarikan [[gravitasi]] yang lebih kuat. Newton mempublikasikan versi final dari teorinya pada karyanya, ''[[Opticks]]'', pada 1704. Reputasinya membantu [[Dualitas gelombang-partikel|teori partikel cahaya]] bertahan selama abad ke-18. Teori partikel cahaya membuat [[Pierre-Simon Laplace]] untuk beragumen bahwa suatu benda atau badan dapat menjadi sangat besar hingga cahaya tidak dapat keluar darinya. Dengan kata lain, sesuatu yang sekarang dikenal sebagai [[lubang hitam]]. Laplace menarik argumennya setelah [[#Teori gelombang|teori gelombang cahaya]] dibangun dengan baik sebagai model dari cahaya. Terjemahan dari esai Newton tentang cahaya muncul di ''The large scale structure of space-time'' (''Struktur skala besar dari ruang-waktu'') oleh [[Stephen Hawking]] dan [[George F. R. Ellis]].
=== Formula-kecepatan-cahaya ===
:<math>v = \lambda f</math>,
 
Fakta bahwa cahaya dapat [[Polarisasi (gelombang)|dipolarisasikan]] adalah hal pertama yang digunakan oleh Newton untuk menjelaskan secara kualitatif tentang teori partikel. [[Étienne-Louis Malus]] pada 1810 menciptakan sebuat teori polarisasi partikel secara matematis. [[Jean-Baptiste Biot]] pada 1812 memperlihatkan bahwa teori ini menjelaskan tentang seluruh fenomena polarisasi cahaya yang diketahui. Pada waktu itu, polarisasi disebut sebagai bukti teori partikel.
Dimana ''λ'' adalah panjang gelombang, ''f'' adalah frekuensi, ''v'' adalah kelajuan cahaya. Kalau cahaya bergerak di dalam vakum, jadi ''v'' = ''c'', jadi
 
=== Teori gelombang ===
:<math>c = \lambda f</math>,
Untuk menjelaskan asal dari [[warna]], [[Robert Hooke]] (1635–1703) mengembangkan "teori pulsa" dan membandingkannya dengan penyebaran cahaya pada gelombang air pada karya 1665-nya, ''[[Micrographia]]'' ("Observasi ke-9"). Pada 1672, Hooke beragumen bahwa cahaya dapat bergetar [[tegak lurus]] terhadap arah propagasi. [[Christiaan Huygens]] (1629–1695) mengerjakan teori gelombang cahaya secara matematis pada tahun 1678 dan mempublikasikannya pada karyanya yang berjudul ''[[Treatise on Light]]'' pada tahun 1690. Ia mengusulkan bahwa cahaya dipancarkan ke segala arah sebagai serangkaian gelombang dalam medium yang disebut sebagai [[Eter (medium)|eter bercahaya]]. Karena gelombang tidak terdampak oleh gravitasi, gelombang dapat diasumsikan bahwa mereka melambat saat memasukki medium yang lebih padat.<ref>{{cite book|first=Fokko |last=Jan Dijksterhuis|url=https://books.google.com/books?id=cPFevyomPUIC|title=Lenses and Waves: Christiaan Huygens and the Mathematical Science of Optics in the 17th Century|publisher=Kluwer Academic Publishers|year=2004|ISBN=1-4020-2697-8}}</ref>
 
[[File:Christiaan Huygens-painting.jpeg|thumb|200 px|[[Christiaan Huygens]]]]
di mana ''c'' adalah kelajuan cahaya. Kita boleh menerangkan ''v'' sebagai
 
[[File:Young Diffraction.png|right|thumb|200px|Sketsa [[Thomas Young]] untuk [[percobaan celah ganda]] yang memperlihatkan [[difraksi]]. Eksperimen Young mendukung teori bahwa cahaya memiliki sifat gelombang.]]
:<math>v = \frac{c}{n}</math>
 
Teori gelombang memprediksi bahwa cahaya dapat menginterverens seperti gelombang suara, seperti yang dicatat oleh [[Thomas Young]] sekitar tahun 1800). Young memperlihatkan dalam [[percobaan celah ganda|eksperimen difraksi]] bahwa cahaya memiliki sifat gelombang. Ia juga mengusulkan bahwa perbedaan warna ada karena adanya perbedaan [[panjang gelombang]] cahaya dan menjelaskan tentang penglihatan cahaya dengan reseptor tiga warna pada mata. Pendukung teori gelombang yang lain adalah [[Leonhard Euler]]. Ia beragumen dalam ''Nova theoria lucis et colorum'' (1746) bahwa [[difraksi]] dapat lebih mudah dijelaskan dengan teori gelombang. Pada 1816 [[André-Marie Ampère]] memberikan [[Augustin-Jean Fresnel]] sebuah ide bahwa polarisasi cahaya dapat dijelaskan oleh teori gelombang jika cahaya adalah [[gelombang transversal]].<ref>{{cite book|first=James R.|last=Hofmann|title=André-Marie Ampère: Enlightenment and Electrodynamics|publisher=Cambridge University Press|year=1996|p=222}}</ref>
di mana ''n'' adalah konstan ([[indeks biasan]]) yang mana adalah sifat material yang dilalui oleh cahaya.
 
<!--Later, Fresnel independently worked out his own wave theory of light and presented it to the [[Académie des Sciences]] in 1817. [[Siméon Denis Poisson]] added to Fresnel's mathematical work to produce a convincing argument in favor of the wave theory, helping to overturn Newton's corpuscular theory.{{dubious|date=June 2018}}<!- [[Siméon Denis Poisson]] says he was an opponent of the theory -> By the year 1821, Fresnel was able to show via mathematical methods that polarization could be explained by the wave theory of light if and only if light was entirely transverse, with no longitudinal vibration whatsoever.{{Citation needed|date=June 2018}}-->
=== Perubahan dalam kelajuan cahaya ===
Semua cahaya bergerak pada kelajuan yang terhingga. Walaupun seseorang pemerhati bergerak dia akan sentiasa mendapati kelajuan cahaya adalah ''c'', [[kelajuan cahaya]] dalam vakum, adalah ''c'' = 299,792,458 [[meter]] per [[detik]] (186,282.397 [[batu]] per detik); namun, apabila cahaya melalui objek yang dapat ditembusi cahaya seperti udara, air dan kaca, kelajuannya berkurang, dan cahaya tersebut mengalami [[pembiasan]]. Yaitu ''n''=1 dalam vakum dan ''n''>1 di dalam benda lain.
 
Kelemahan dari teori gelombang adalah gelombang cahaya, seperti gelombang suara, perlu sebuah medium untuk transmisi. Adanya zat eter bercahaya teoretis yang diusulkan oleh Huygens pada 1678 mendapat keraguan pada akhir abad ke-19 oleh karena [[percobaan Michelson–Morley]].
=== Sejarah pengukuran kelajuan cahaya ===
Kelajun cahaya telah sering diukur oleh ahli fisika. Pengukuran awal yang paling baik dilakukan oleh [[Olaus Roemer]] (ahli fisika Denmark), dalam [[1676]]. Beliau menciptakan kaedah mengukur kelajuan cahaya. Beliau mendapati dan telah mencatatkan pergerakan planet [[Saturnus]] dan satu dari [[satelit alamiah|bulannya]] dengan menggunakan [[teleskop]]. Roomer mendapati bahwa bulan tersebut mengorbit Saturnus sekali setiap 42-1/2 [[jam]]. Masalahnya adalah apabila Bumi dan saturnus berjauhan, putaran orbit bulan tersebut kelihatan bertambah. Ini menunjukkan cahaya memerlukan waktu lebih lama untuk samapai ke Bumi. Dengan ini kelajuan cahaya dapat diperhitungkan dengan menganalisa jarak antara planet pada masa masa tertentu. Roemer mencapai kelajuan 227,000 [[kilometer]] per sekon.
 
Teori kopuskular Newton menyiratkan bahwa cahaya bergerak lebih cepat pada medium yang lebih padat, sementara teori gelombang dari Hugens dan lainnya menyiratkan sebaliknya. Pada waktu itu, [[kelajuan cahaya]] tidak dapat diukur secara akurat untuk memutuskan teori mana yang benar. Orang pertama yang membuat alat pengukur dengan akurasi yang cukup adalah [[Léon Foucault]] pada tahun 1850.<ref>{{Cite book |title=Understanding Physics |author1=David Cassidy |author2=Gerald Holton |author3=James Rutherford |publisher=Birkhäuser |year=2002 |isbn=978-0-387-98756-9 |url=https://books.google.com/books?id=rpQo7f9F1xUC&pg=PA382 |access-date=15 November 2020 |archive-date=8 Oktober 2022 |archive-url=https://web.archive.org/web/20221008031820/https://books.google.com/books?id=rpQo7f9F1xUC&pg=PA382 |url-status=live }}</ref> Hasilnya mendukung teori gelombang, dan teori partikel klasik akhirnya tinggalkan (yang selanjutnya setengah kembali pada abad ke-20 sebagai [[foton]] dalam [[Mekanika kuantum|teori kuantum]]).
[[Albert A. Michelson]] memperbaiki hasil kerja Roemer pada tahun [[1926]]. Dia menggunakan [[cermin]] berputar untuk mengukur [[waktu]] yang di ambil cahaya untuk pergi balik dari Gunung Wilson ke Gunung San Antonio di [[California]]. Ukuran jitu menghasilkan kelajuan 299,796 kilometer/sekon. Dalam penggunaan sehari-hari, jumlah ini dibulatkan menjadi dan 300,000 kilometer/sekon.
 
=== Teori elektromagnetik ===
== Warna dan Panjang Gelombang ==
{{Main|Radiasi elektromagnetik}}
Panjang gelombang yang berbeda-beda diinterpretasikan oleh otak manusia sebagai [[warna]], dengan [[merah]] adalah panjang gelombang terpanjang (frekuensi paling rendah) hingga ke [[violet]] dengan panjang gelombang terpendek (frekuensi paling tinggi). Cahaya dengan frekuensi di bawah 400 nm dan diata nm tidak dapat di lihat manusia dan di sebut [[ultraviolet]] pada batas frekuensi tinggi dan [[inframerah]] pada batas frekuensi rendah. Walaupun manusia tidak dapat melihat sinar Inframerah kulit manusia dapat merasakannya dalam bentuk panas. Ada juga camera yang dapat menangkap sinar Inframerah dan merubahnya menjadi sinar tampak, camera seprti ini disebut ''[[night vision camera]]''
 
=== Teori kuantum ===
Radiasi ultaviolet tidak dirasakan sama sekali oleh manusia kecuali dalam jangka paparan yang lama, hall ini dapat menyebabkan kulit terbakat dan [[kanker kulit]]. Beberapa hewan seperti [[lebah]] dapat melihat sinar ultraviolet, sedangkan hewan hewan lainnya seperti [[Ular]] Viper dapat merasakan IR dengan organ khusus.
 
=== PengukuranOptik Cahayakuantum ===
{{Main|Optik kuantum}}
Berikut kuantitas yang digunakan untuk mengukur cahaya
 
*[[tingkat keterangan]] (atau suhu)
*iluminasi([[SI (satuan ukur)|SI]] unit: [[lux]])
*flux luminasi (SI unit: [[lumen]])
*intensitas luminasi (SI unit: [[candela]])
 
 
== Sumber Cahaya ==
*Radiasi panas (radiasi [[benda hitam]])
**[[bola lampu]]
**[[matahari]]
**partikel padat bercahaya dalam suhu tinggi(lihat [[api]])
*emisi spektral atomik
**[[laser]] dan [[maser]]
**[[light emitting diode]]
**lampu gas(lampu [[neon]], lampu [[air raksa]] lamps dsb)
**api dari gas
*percepatan dari partikal bebas bermuatan(biasanya sebuah [[elektron]])
**[[radiasi siklotron]]
**Radiasi [[Bremsstrahlung]]
**Radiasi [[Cherenkov]]
*[[kemoluminesens]]
*[[floresens]]
*[[fosforescence]]
**[[tabung sinar katoda]]
*[[bioluminesens]]
*[[sonoluminesens]]
*[[triboluminesens]]
*[[radioactivitas|peluruhan radioaktif]]
*anihilasi partikel-[[antipartikel]]
 
== Lihat pula ==
* [[Besaran cahaya]]
* [[Kecepatan cahaya]]
* [[Fourier optik]]
* [[Hukum Snellius]]
* [[Persamaan Fresnel]]
* [[Prinsip Fermat]]
* [[Prinsip Huygens]]
 
== Referensi ==
{{reflist}}
 
<!--== Pranala luar ==
[[Kategori:Cahaya| ]]
* {{id}} [http://www.file-edu.com/2011/06/cahaya-dan-optika-geometri.html Cahaya dan optik geometri]{{Pranala mati|date=Februari 2021 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}
* {{id}} [http://www.file-edu.com/2012/05/pengertian-optik-fisis-dan-jenis-jenis.html Pengertian optik fisis dan jenis-jenis optik]{{Pranala mati|date=Februari 2021 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}-->
 
[[arKategori:ضوءCahaya]]
[[astKategori:LluzFisika]]
[[bg:Светлина]]
[[bn:আলো]]
[[bpy:লুজ]]
[[bs:Svjetlost]]
[[ca:Llum]]
[[cs:Světlo]]
[[cy:Goleuni]]
[[da:Lys]]
[[de:Licht]]
[[el:Φως]]
[[en:Light]]
[[eo:Lumo]]
[[es:Luz]]
[[et:Valgus]]
[[eu:Argi]]
[[fa:نور]]
[[fi:Valo]]
[[fr:Lumière]]
[[ga:Solas]]
[[gl:Luz]]
[[he:אור]]
[[hr:Svjetlost]]
[[hu:Fény]]
[[io:Lumo]]
[[is:Ljós]]
[[it:Luce]]
[[ja:光]]
[[jbo:gusni]]
[[ka:სინათლე]]
[[kn:ಬೆಳಕು]]
[[ko:빛]]
[[la:Lux]]
[[li:Leech]]
[[lt:Šviesa]]
[[lv:Gaisma]]
[[mg:Fahazavana]]
[[mk:Светлина]]
[[mn:Гэрэл]]
[[mr:प्रकाश]]
[[ms:Cahaya]]
[[nah:Tlāhuīlli]]
[[new:जः]]
[[nl:Licht]]
[[nn:Lys]]
[[no:Lys]]
[[nov:Lume]]
[[nrm:Lumyire]]
[[oc:Lutz]]
[[pdc:Licht]]
[[pl:Światło]]
[[pt:Luz]]
[[qu:Achkiy]]
[[ro:Lumină]]
[[ru:Свет]]
[[scn:Luci]]
[[simple:Light]]
[[sk:Svetlo]]
[[sl:Svetloba]]
[[sq:Drita]]
[[sr:Светлост]]
[[sv:Ljus]]
[[ta:ஒளி]]
[[te:కాంతి]]
[[tg:Нӯр]]
[[th:แสง]]
[[tr:Işık]]
[[uk:Світло (фізика)]]
[[ur:روشنی]]
[[uz:Yorugʻlik]]
[[vi:Ánh sáng]]
[[yi:ליכט]]
[[zh:光]]
[[zh-min-nan:Kng]]
[[zh-yue:光]]