Apa Sifat Spektrum Cahaya Tampak?

Cahaya tampak adalah cahaya yang dilihat manusia dengan mata. Cahaya tampak terutama berasal dari matahari, tetapi juga dari sumber cahaya alami dan buatan lainnya. Spektrum cahaya tampak adalah rentang panjang gelombang yang menyusun cahaya tampak.

TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)

Cahaya tampak adalah jenis cahaya yang dapat dilihat oleh manusia. Cahaya tampak bergerak sangat cepat, terdiri dari rentang panjang gelombang yang luas dan ada baik sebagai gelombang maupun partikel.

Cahaya adalah jenis energi yang terbuat dari gelombang elektromagnetik, perpaduan antara magnet dan listrik. Cahaya tampak hanya satu jenis cahaya, atau radiasi elektromagnetik. Hewan tertentu seperti lebah dapat melihat bentuk cahaya lain, seperti sinar ultraviolet. Gelombang radio adalah jenis cahaya lain, seperti cahaya inframerah. Manusia hanya dapat melihat sebagian kecil dari radiasi elektromagnetik, dan pita ini disebut spektrum cahaya tampak. Cahaya tampak terbuat dari gelombang dan partikel. Ide ini disebut "dualitas gelombang-partikel" dan merupakan salah satu prinsip dasar penemuan fisika revolusioner dalam teori kuantum.

Ketika atom tereksitasi, mereka dapat memancarkan partikel foton jika foton lain dengan energi yang sama melewatinya.

Cahaya yang dilihat manusia dengan mata disebut cahaya tampak. Cahaya tampak mengandung setiap warna yang dapat dilihat manusia. Ada sifat berbeda dari cahaya tampak yang membedakannya dari jenis radiasi elektromagnetik lainnya.

Jika spektrum cahaya tampak melewati prisma, pelangi yang dihasilkan mengungkapkan semua warna dalam spektrum. Ini berkisar dari merah, dengan panjang gelombang 700 nanometer (yang sangat kecil), melalui oranye, kuning, hijau, biru dan akhirnya ungu, dengan panjang gelombang 380 nanometer (yang genap) lebih kecil!). Panjang gelombang radio, sebaliknya, cukup panjang, lebih besar dari satu meter. Panjang gelombang sinar gamma bahkan lebih kecil dari panjang gelombang cahaya tampak, pada tingkat pikometer!

Salah satu sifat cahaya tampak adalah adanya garis serapan gelap pada spektrum cahaya tampak. Garis-garis ini berfungsi sebagai penanda untuk panjang gelombang yang hilang. Para ilmuwan menggunakan pola-pola ini untuk mempelajari susunan bintang, karena panjang gelombang yang hilang sesuai dengan unsur-unsur tertentu.

Karakteristik menarik dari cahaya tampak adalah bahwa ada baik sebagai gelombang dan partikel. Ini mungkin terdengar aneh, tetapi pertimbangkan terlebih dahulu aspek gelombang cahaya tampak. Seperti gelombang lainnya, termasuk gelombang di lautan, gelombang cahaya dapat merambat ke segala arah, berinteraksi dengan gelombang lain dan bahkan menekuk.

Gelombang ini bergerak dengan kecepatan 186.000 mil per detik dalam ruang hampa, yang disebut sebagai satu detik cahaya. Cahaya tampak melambat ketika melewati material yang lebih padat seperti udara atau mata manusia.

Cahaya tampak tidak dapat menembus dinding buram apa pun, seperti gelombang radio.

Cahaya tampak dapat dipancarkan dari sejumlah sumber. Sumber cahaya tampak yang paling berpengaruh di Bumi adalah matahari. Sumber cahaya tampak lainnya termasuk bintang, planet dan bulan (yang menampilkan cahaya yang dipantulkan dari matahari), aurora, meteor, gunung berapi, petir, api, dan organisme bercahaya seperti kunang-kunang, ubur-ubur tertentu, ikan, dan bahkan tertentu mikroba.

Dapatkah Anda membayangkan hidup di era tanpa bola lampu atau lampu? Teknologi sumber cahaya manusia telah berkembang pesat sejak manusia purba hanya mengandalkan cahaya di lingkungan mereka. Sumber cahaya tampak buatan termasuk lilin, lampu minyak, lampu gas dan bola lampu. Saat ini, terdapat berbagai macam bola lampu dan lampu, dari jenis awal bola lampu pijar hingga lampu neon, hingga lampu light-emitting diode (LED). Lebih banyak bola lampu hemat energi dibuat setiap tahun.

Sumber panjang lainnya yang kuat adalah LASER, atau Light Amplification by the Stimulated Emission of Radiation. Saat ini, laser tidak menyerupai senjata yang terlihat di film fiksi ilmiah dan acara televisi. Tapi mereka masih sangat berguna. Sinar laser adalah sinar cahaya dengan panjang gelombang tunggal yang digunakan dalam banyak teknologi modern, mulai dari kode batang dan penyimpanan musik hingga pembedahan dan mikroskop. Altimeter laser juga digunakan oleh satelit yang digunakan untuk mempelajari lapisan es kutub bumi, untuk melihat berapa banyak air yang mereka simpan. Cahaya terus-menerus digunakan dengan cara baru yang efisien untuk membantu umat manusia, dan bahkan seluruh dunia.

Apakah Anda ingat kotak krayon pertama Anda? Kegembiraan melihat begitu banyak warna dalam kotak kecil berarti begitu banyak kemungkinan! Mungkin karakteristik yang paling menarik dari cahaya tampak adalah warna. Manusia melihat berbagai warna dalam cahaya tampak, dan setiap warna memiliki panjang gelombang yang sesuai. Komponen warna cahaya tampak antara lain ungu, biru, hijau, kuning hingga jingga, merah terang, dan merah tua. Jangkauan panjang gelombang cahaya tampak membentang dari sekitar 340 nanometer hingga sekitar 750 nanometer. Cahaya dalam kisaran 340 hingga 400 nanometer berada di dekat ultraviolet (UV), sebagian besar tidak terlihat oleh mata manusia. Warna ungu terdiri dari panjang gelombang 400 hingga 430 nanometer. Rentang panjang gelombang biru adalah 430 hingga 500 nanometer, dan hijau adalah 500 hingga 570 nanometer. Warna kuning hingga oranye berkisar antara 570 hingga 620 nanometer. Merah terang memiliki panjang gelombang berkisar antara 620 hingga 670 nanometer. Panjang gelombang merah tua adalah antara 670 hingga 750 nanometer. Di luar ini, cahaya inframerah dekat lebih dari 750 nanometer, dan lebih dari 1.100 nanometer tidak lagi terlihat oleh mata manusia. Pada saat itu, cahaya berada dalam spektrum inframerah (IR). Jika Anda ingin melihat seperti apa cahaya IR, Anda dapat menggunakan kamera inframerah, yang mengambil cahaya sebagai tanda panas. Saat matahari terbenam, Anda mungkin melihat warna yang berbeda dari yang Anda lihat jika matahari berada tepat di atas kepala. Ini karena atmosfer Bumi berfungsi sebagai semacam prisma, dan ia membelokkan warna sinar matahari.

Sementara biru sering dianggap sebagai "warna dingin", sebenarnya bisa mewakili objek yang sangat panas, seperti nyala biru di kompor gas, atau bintang yang panas. Ya, bintang memiliki warna! Warna bintang sesuai dengan suhu bintang. Matahari berwarna kuning dan memiliki suhu permukaan sekitar 5.500 derajat Celcius. Namun, bintang yang lebih dingin seperti Betelgeuse berwarna merah, pada suhu sekitar 3.000 derajat Celcius. Bintang-bintang terpanas berwarna biru, seperti Rigel, yang sepanas 12.000 derajat Celcius.

Tanpa komponen warna cahaya tampak, orang tidak bisa menghargai warna merah cerah stroberi, atau banyak warna matahari terbenam. Warna memberi orang informasi tentang dunia mereka serta keindahan.

Karena spektrum cahaya tampak adalah cahaya yang dapat dilihat manusia, bagaimana cara kerjanya? Mata manusia dan otak bekerja sama untuk menangkap cahaya tampak. Entah perlu ada sumber cahaya, seperti sinar matahari atau bola lampu, atau perlu ada cahaya yang dipantulkan pada suatu objek. Contoh cahaya yang dipantulkan termasuk cahaya yang dipantulkan dari salju, es, dan awan. Cahaya dari sumber manapun masuk ke mata manusia dan diterima oleh sel-sel mata yang disebut kerucut. Saraf khusus yang merespons rentang spektrum cahaya tampak mengirim sinyal ke otak, yang menafsirkannya sebagai cahaya. Tidak ada dua orang yang akan melihat cahaya dengan cara yang persis sama, karena perbedaan kecil pada retina mata mereka. Kemampuan untuk melihat cahaya pada panjang gelombang yang berbeda juga berubah seiring bertambahnya usia. Di masa kanak-kanak, orang biasanya dapat melihat pada panjang gelombang yang lebih pendek daripada ketika mereka lebih tua.