|
['''[Berkas:PrismAndLight.jpg|thumb|Prisma dan cahaya]]
'''Cahaya''' merupakan sejenis energi berbentuk gelombang elekromagnetik yang bisa dilihat dengan [[mata]]. Cahaya juga merupakan dasar ukuran meter dimana: 1 meter bersamaan denganadalah jarak yang dilalui cahaya melalui vakum pada 1/299,792,458 sekondetik. Kecepatan cahaya adalah 299,792,458 meter per sekondetik.
Cahaya diperlukan dalam kehidupan sehari-hari. [[Matahari]] adalah sumber cahaya utama di [[Bumi]]. [[Tumbuhan]] hijau memerlukan cahaya untuk membuat makanan.
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 namun, dapat dipantulkan. Keadaan ini disebut sebagaicahaya [[pantulan cahaya|dapat dipantulkan]] .
== 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. CahayaNamun cahaya yang datang dengan sudtusudut 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.
== 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, cerminCermin dan permukaan air yang jernih serta tenang adalah pemantul cahaya yang baik. Ini membuat kita dapat melihat wajah dan badan kita di dalam cermin.
=== Alat-alat yang berfungsi berdasarkan prinsip pembiasan cahaya ialah: ===
# [[Ungu]]
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]], ketijkaketika cahaya matahari dibiaskan oleh titisantetesan [[air]] hujan. TitisanTetesan air itu hujan bertindak sebagai prisma yang menyerakkan cahaya matahari menjadi tujuh warna.
== Penyerakan cahaya putih matahari ==
=== Teori abad ke-10 ===
Ilmuwan [[Abu Ali Hasan Ibn Al-Haitham]] (965–sekitar 1040), dikenal juga sebagai Alhazen, mengembangkan teori yang menjelaskan pengelihatanpenglihatan, 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,. cahayaCahaya lain yang mengenai mata tidak secara tegak lurus tidak dapat dilihat. diaDia menggunakan kamera lubang jarum sebagai contoh, yang mana kamera itu menampilkan sebuah citra terbaikterbalik. 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.
=== Teori [[Partikel]] ===
[[Isaac Newton]] mnyatakanmenyatakan dalam ''Hypothesis of Light''nya pada [[1675]] bahwa cahaya terdiri dari partikel halus (''corpuscles'') yang memancar ke semua arah dari sumbernya. Teori ini dapat digunakan untuk menerangkan [[pembalikanpantulan]] cahaya, tetapi hanya dapat menerangkan [[pembiasan]] dengan menganggap cahaya menjadi lebih cepat ketika memasuki [[medium]] yang padat tumpat karena daya tarik [[gravitasi]] lebih kuat.
=== Teori [[Gelombang]] (atau ''Ray'') ===
[[Christiaan Huygens]] menyatakan dalam [[abad]] ke-17 yang cahaya dipancarkan ke semua arah sebagai siriciri-siriciri 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.
=== Teori [[Elektromagnetik]] ===
Pada 1845 Faraday menemukan bahwa sudut polarisasi dari sebuah sinar cahaya ketika sinar tersebut masuk melewati material pemolarisasi dapat di rubahdiubah 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 waklaupunwalaupun tidak ada medium.
Teori ini diusulkan oleh [[James Clerk Maxwell]] pada akhir [[abad ke-19]], menyebut bahwa yang gelombang cahaya adalah gelombang elektromagnet jadi iasehingga tidak memerlukan medium untuk merambat. Pada permukaannya dianggap gelombang cahaya disebarkan melalui [[rangkakerangka rujukanacuan]] yang tertentu, seperti aether, tetapi [[teori relativitas khusus]] menggantikan anggapan ini. Teori elektromagnet menunjukkan yang sinar kasat mata adalah sebagian daripada spektrum elektromagnet. Teknologi pengantaranpenghantaran radio diciptadiciptakan berdasarkan teori ini dan masih digunakan.
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]] ===
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 Anugerahanugerah fisika pada [[1918]] untuk kerja-kerja beliaukerjanya dalam penemuan [[teori kuantum]], walaupun beliaudia bukannya orang yang pertama memperkenalkan prinsip asas partikel cahaya.
=== 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 . PertamakaliTeori diini pertama kali jelaskandijelaskan oleh [[albertAlbert Einstein]] pada awallawal abad 20, berdasarkan dari karya tulisnya tentang [[efek fotolisktikfotolistrik]], dan hasil dari penlitianpenelitian Planck. Einstein menunjukanmenunjukkan bahwa energi sebuah foton sebanding dengan frekuensinya,. Lebih generalumum 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 lihatdilihat 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
Pada pada tahun 1924 eksperimen oleh [[Louis de Broglie]] menunjukan [[elektron]] juga mempunyai sifat dualitas partikel-gelombang. Einstein mendapatkan penghargaan Nobel pada tahun 1921 atas karyanya tentang dualitas partikel-gelombang pada foton, dan de Broglie mengikuti jejaknya pada tahun 1929 untuk partikel-partikel yang lain.
== Panjang Gelombang Nampak == ▼Cahaya nampak adalah sebagian daripada spektrum yang mempunyai [[panjang gelombang]] antara lebih kurang 400 [[nanometer]] (''nm'') dan 800 nm (dalam [[udara]]). ▼
▲== Panjang Gelombang NampakTampak ==
=== Formula-kecepatan-cahaya === ▼▲Cahaya nampaktampak adalah sebagian daripadabagian spektrum yang mempunyai [[panjang gelombang]] antara lebih kurang 400 [[nanometer]] (''nm'') dan 800 nm (dalam [[udara]]).
▲=== Formula-Rumus kecepatan-cahaya ===
:<math>v = \lambda f</math>,
Dimana ''λ'' adalah panjang gelombang, ''f'' adalah frekuensi, ''v'' adalah kelajuankecepatan cahaya. Kalau cahaya bergerak di dalam vakum, jadi ''v'' = ''c'', jadi
:<math>c = \lambda f</math>,
di mana ''c'' adalah kelajuanlaju cahaya. Kita boleh menerangkan ''v'' sebagai
:<math>v = \frac{c}{n}</math>
=== Perubahan dalam kelajuan cahaya ===
Semua cahaya bergerak pada kelajuanlaju yang terhingga. Walaupun seseorang pemerhati bergerak dia akan sentiasasenantiasa mendapati kelajuanlaju cahaya adalah ''c'', [[kelajuanlaju cahaya]] dalam vakum, adalah ''c'' = 299,792,458 [[meter]] per [[detik]] (186,282.397 [[batumil]] 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.
=== 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. ▼
▲KelajunKelajuan 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 saturnusSaturnus 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 mencapaimendapatkan angka kelajuan cahaya sebesar 227,000 [[kilometer]] per sekondetik.
[[mikel giovanno tupan]] memperbaiki hasil kerja Roemer pada tahun [[2008]]. 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. ▼
▲[[ mikelMikel giovannoGiovanno tupanTupan]] memperbaiki hasil kerja Roemer pada tahun [[2008]]. Dia menggunakan [[cermin]] berputar untuk mengukur [[waktu]] yang di ambildiambil cahaya untuk pergi bolak-balik dari Gunung Wilson ke Gunung San Antonio di [[California]]. Ukuran jitu menghasilkan kelajuan 299,796 kilometer/ sekondetik. Dalam penggunaan sehari-hari, jumlah ini dibulatkan menjadi dan 300,000 kilometer/ sekondetik.
== Warna dan Panjang Gelombang ==
Panjang gelombang yang berbeda-beda diinterpretasikan oleh otak manusia sebagai [[warna]], dengan [[merah]] adalah panjang gelombang terpanjang (frekuensi paling rendah) hingga ke [[violetungu]] dengan panjang gelombang terpendek (frekuensi paling tinggi). Cahaya dengan frekuensi di bawah 400 nm dan diatadi atas 700 nm tidak dapat di lihatdilihat manusia. danCahaya di sebutdisebut sebagai sinar[[ultraviolet]] pada batas frekuensi tinggi dan [[inframerah]] (IR atau infrared) pada batas frekuensi rendah. Walaupun manusia tidak dapat melihat sinar Inframerahinframerah kulit manusia dapat merasakannya dalam bentuk panas. Ada juga camera yang dapat menangkap sinar Inframerah dan merubahnyamengubahnya menjadi sinar tampak,. cameraKamera seprtiseperti ini disebut ''[[night vision camera]]''
Radiasi ultaviolet tidak dirasakan sama sekali oleh manusia kecuali dalam jangka paparan yang lama, hall ini dapat menyebabkan kulit terbakatterbakar dan [[kanker kulit]]. Beberapa hewan seperti [[lebah]] dapat melihat sinar ultraviolet, sedangkan hewan -hewan lainnya seperti [[Ular]] Viper dapat merasakan IR dengan organ khusus.
== Pengukuran Cahaya ==
| 