Proses Terjadinya Pelangi

Bagaimana proses terjadinya pelangi adalah bermula dari ketika cahaya matahari melewati sebuah tetes hujan yang kemudian dibelokkan atau dibiaskan menuju tengah tetes hujan tersebut, yang memisahkan cahaya putih itu menjadi sebuah warna spektrum. Kemudian, warna-warna yang terpisah ini memantul di belakang tetes hujan dan memisah lebih banyak lagi saat meninggalkannya. Akibatnya, cahaya tampak melengkung menjadi kurva warna yang disebut sebagai pelangi. Cahaya dengan panjang gelombang terpendek seperti ungu, terdapat di bagian kurva dan yang memiliki panjang gelombang terpanjang seperti merah terdapat pada bagian luar.

Pada abad ke-17, ilmuwan inggris, Isaac Newton, (1642 -1727) menemukan bahwa cahaya putih matahari sebenarnya adalah campuran dari cahaya berbagai warna. Dia menyorotkan sedikit sinar matahari melalui sebuah prisma kaca berbentuk segitiga (balok kaca) dalam sebuah ruang gelap. Bentuk prisma tersebut membuat berkas sinarnya membelok dan kemudian memisah menjadi suatu pita cahaya yang lebar. Di dalam pita ini, Newton melihat tujuh warna yang disebut spektrum. Warna-warna ini adalah merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila dan ungu (sebutan mudahnya "mejikuhibiniu").

Semua cahaya bergerak dalam bentuk gelombang. Panjang gelombang adalah yang menentukan warna cahaya tersebut. Kadang, sebuah pelangi kedua yang lebih redup dapt terlihat di atas pelagi utama karena cahaya telah dipantulkan atau dibiaskan lebih dari sekali di dalam tetes-tetes air hujan. Warna-warna pelangi kedua ini terbalik, merah di dalam dan ungu diluar. Warnanya tidak pernah secerah pelangi utama karena setiap kali cahaya dipantulkan, ada sedikit cahaya yang hilang.

Pada tahun 1852, ilmuwan Jerman, Ernst Von Brycke, menyatakan bahwa warna biru langit diakibatkan oleh partikel-partikel di atmosfer yang menyebarkan cahaya matahari saat memasuki atmosfer. Kemudian, dua fisikawan Inggris, Lord Rayleigh (1842-1919) dan John Tyndall (1820-1893) mempunyai penjelasan lain. Rayleigh berpendapat bawah bagian biru dari cahaya matahari disebarkan oleh debu dan uap air, tetapi dia salah. Molekul udara sendirilah yang menyebarkan cahaya. Meskipun demikian kita masih menyebut jenis penyeberan ini sebagai efek Tyndall, atau penyebaran Rayleigh, sesuai dengan nama kedua ilmuwan tersebut.

Pelangi dan efek cahaya lain di langit disebabkan oleh cahaya yang membias dan menyimpang menjauhi partikel. Saat Matahari terbenam, langit menjadi merah karena sinar matahari lewat melalui atmosfer yang jauh lebih tebal daripada ketika matahari berada tinggi di langit pada siang hari. Cahaya biru disebarkan diluar jalur cahaya, dan kita melihat panjang gelombang yang lebih merah. 

Gambar Pelangi

Gambar Spektrum Pelangi

Latihan Membuat Pelangi :

Bahan-bahan :

1. Lampu senter dengan sorot yang sempit

2. 4 hingga 6 buah batang lem

3. Latar belakang putih (kertas, dinding atau kain)

4. Selotip bening

5. 2 Filter polarisasi

Langkah-langkah :

1. Sorotkan senter pada ujung salah satu batang lem, peganglah ujung satunya sekitar 1 cm dari latar belakang putih. Perhatikan bahwa ujung batang lem yang paling dekat dengan senter warnanya berbeda dengan ujung batang lem yang dekat dengan latar belakang putih. Perhatikan warna lingkaran pada latar belakang putih.
2. Sambungkan dua batang lem pada ujung-ujungnya dan satukan dengan selotip bening.
3. Ulangilah langkah 1, dan perhatikan perbedaan warnanya di sepanjang batang lem dan dalam lingkaran berwarna di latar belakang putih. Kamu bahkan dapat merekatkan lebih banyak batang lem dan mengulangi langkah 1. Bagaimana perubahan warnanya ketika kamu menambahkan lebih banyak batang lem.
4. Mintalah bantuan temanmu untuk memegang dua filter polarisasi di depan matanya, seperti kaca mata. Arahkan sebatang lem ke arah temanmu dan pancarkan senter melalui lem tersebut. Minta temanmu untuk memutar filter. Apakah yang dilihatnya?
5. Jika kamu hanya memiliki satu filter polarisasi, peganglah filter ini di antara batang lem dan senter dan putarlah. Salah seorang harus melihat filter tersebut dari samping.

Analisa Tentang Terjadinya Pelangi :

Senter tadi memancarkan cahaya yang mengandung semua warna pelangi. Batang lem menyebarkan cahaya biru lebih banyak dari pada cahaya kuning atau merah. Karena warna pertama yang disebarkan adalah biru, ujung batang lem yang paling dekat dengan senter tampak biru, sedangkan ujung satunya kuning atau kuning-jingga. Saat lebih banyak batang lem yang digabungkan, cahaya kuning yang disebarkan menjadi lebih banyak, dan lingkaran warnanya berubah menjadi jingga.

Gelombang cahaya Matahari, atau sumber cahaya bantuan seperti senter, juga bergetar dan memancar keluar ke segala arah. Ketika getarannya sejajar, cahayanya disebut terpolarisasi. Kamu dapat menemukan contoh polarisasi alami saat kamu memandang danau. Cahaya terang yag terpantul di atas permukaan danau adalah sinar yang tidak berhasil melewati "filter" air dan merupakan alasan mengapa kamu sering tidak dapat melihat apapun di bawah permukaan bahkan ketika airnya sangat jernih.

Sumber : Buku Cuaca dan Iklim, Pengarang : John Bassett, Hal :40