Spektroskopi penyerapan telah memungkinkan kita untuk memahami mengapa beberapa objek muncul warna yang mereka lakukan. Sekarang kita akan beralih untuk bertanya mengapa langit biru dan matahari terbenam merah? Untuk memahami ini, kita perlu mempertimbangkan proses hamburan cahaya.
Hamburan cahaya terjadi oleh interaksi cahaya dengan molekul dan partikel kecil di atmosfer – suatu proses yang kadang-kadang disebut hamburan Tyndall atau Rayleigh. Intensitas hamburan berbanding terbalik dengan panjang gelombang cahaya – cahaya biru tersebar lebih dari merah.
Bagi seorang pengamat yang berdiri di bumi dengan matahari di langit, langit di sekelilingnya tampak biru karena hamburan cahaya panjang gelombang pendek dari atmosfer. Foto-foto yang diambil oleh astronot di permukaan bulan menunjukkan langit hitam -sederhana karena tidak ada atmosfer di sana!
Matahari tampak merah saat terbenam karena cahaya dari matahari menyerempet permukaan bumi, melewati kolom panjang atau panjang jalan atmosfer. Selama melewati atmosfer, komponen biru cahaya berkurang intensitasnya, membuat sinar matahari yang ditransmisikan lebih kuning atau bahkan berwarna merah.
Di laboratorium kita dapat menunjukkan hamburan menggunakan larutan yang mengandung suspensi partikel yang sangat halus. Sulfur koloid dihasilkan oleh pengasaman larutan tiosulfat encer dan hamburan cahaya melalui larutan yang diamati.
Lihatlah cahaya melalui prisma dan perhatikan semua warna berbeda yang bisa Anda lihat. Cahaya yang terlihat putih di mata kita sebenarnya terdiri dari banyak warna berbeda. Setiap warna dapat dianggap sebagai gelombang cahaya dengan panjang gelombang (atau ukuran) yang berbeda. Dalam rentang kecil panjang gelombang (atau warna) yang bisa kita lihat dengan mata kita, gelombang yang lebih pendek berwarna biru dan yang lebih panjang berwarna merah. Warna seperti hijau, kuning, dan oranye terletak di antara ujung biru dan merah dari spektrum yang terlihat.
Ketika cahaya datang dari matahari, semua gelombang cahaya dengan panjang gelombang yang berbeda ini berjalan melalui ruang kosong. Ketika mereka mencapai atmosfer Bumi, gelombang cahaya dapat berinteraksi dengan partikel-partikel di udara seperti debu, tetesan air, dan kristal es. Karena ukuran gelombang cahaya tampak yang sangat kecil (kurang dari sepersejuta meter), gelombang cahaya ini juga berinteraksi dengan molekul gas kecil yang membentuk udara itu sendiri. Gelombang cahaya memantul dari partikel-partikel ini seperti Anda mungkin terpental dan terdesak di lorong yang sibuk. Ketika gelombang cahaya memantul ke banyak arah yang berbeda, kita katakan mereka telah tersebar.
Mengapa langit Berwarna biru?
Bagaimana gelombang cahaya tersebar sangat tergantung pada ukuran partikel dibandingkan dengan panjang gelombang cahaya. Partikel yang lebih kecil dibandingkan dengan panjang gelombang cahaya menyebarkan cahaya biru lebih kuat dari cahaya merah. Karena itu, molekul gas kecil yang membentuk atmosfer Bumi kita (kebanyakan oksigen dan nitrogen) menyebarkan bagian biru sinar matahari ke segala arah, menciptakan efek yang kita lihat sebagai langit biru.
Langit biru
Dalam rentang cahaya yang terlihat, gelombang cahaya merah tersebar paling sedikit oleh molekul gas atmosfer. Jadi saat matahari terbit dan terbenam, ketika sinar matahari menempuh jalan panjang melalui atmosfer untuk mencapai mata kita, cahaya biru sebagian besar telah dihapus, meninggalkan sebagian besar cahaya merah dan kuning yang tersisa. Hasilnya adalah sinar matahari mengambil oranye atau gips merah, yang dapat kita lihat tercermin dari awan atau benda lain sebagai matahari terbenam yang berwarna-warni (atau matahari terbit).
Matahari terbenam
Partikel-partikel kecil debu dan polusi di udara dapat berkontribusi (dan kadang-kadang bahkan meningkatkan) warna-warna ini, tetapi penyebab utama langit biru dan matahari terbenam oranye / merah atau matahari terbit berserakan oleh molekul gas yang membentuk atmosfer kita. Partikel besar polusi atau debu menyebarkan cahaya dengan cara yang berubah jauh lebih sedikit untuk warna yang berbeda. Hasilnya adalah langit yang berdebu atau tercemar biasanya lebih putih keabu-abuan daripada biru.
Demikian pula, tetesan awan (biasanya 10 juta hingga 100 juta meter) jauh lebih besar daripada gelombang cahaya yang terlihat, sehingga mereka menyebarkan cahaya tanpa banyak variasi warna. Inilah sebabnya mengapa cahaya yang tersebar oleh awan memiliki warna yang sama dengan cahaya yang masuk. Misalnya, awan akan muncul putih atau abu-abu di tengah hari dan oranye atau merah saat matahari terbit atau terbenam. Dengan cara ini, awan bertindak sebagai layar tempat warna-warna alam dilukis. Inilah sebabnya mengapa matahari terbenam atau matahari terbit jauh lebih cantik ketika beberapa awan tersedia untuk menunjukkan kepada kita warnanya.
Apa bidang edar planet Bumi? Apa planet terdingin di Tata Surya? Apa yang akan terjadi jika planet planet bergerak tidak pada orbitnya? Apa yang menjaga planet tetap pada orbitnya? Bintang yang paling terang itu apa? Kapan ditemukan Stephenson 2 18? Planet apakah yang paling jauh dari Matahari?
JAKARTA - Proses Matahari terbenam sering dianggap sebagai peristiwa alam yang indah. Banyak di antara kita yang menikmati momen terbenamnya matahari bersama orang terkasih. Tahukah Anda, kenapa proses alam ini berwarna merah?
Saat matahari terbit dan terbenam, sinar dari matahari melakukan perjalanan yang lebih panjang dibandingkan dengan di waktu lain seperti siang karena jarak antar manusia, dan matahari di waktu terbit serta terbenam lebih jauh dibandingkan siang, seperti dikutip dari howitworksdaily, Kamis (11/2/2016).
Sebuah fenomena alam bernama hamburan Rayleigh berperan besar dalam hal ini. Fenomena tersebut menyebabkan cahaya matahari memantul ke partikel kecil di atmosfer dan berhamburan ke segala arah.
Sinar matahari terdiri dari berbagai warna, termasuk merah yang mempunyai gelombang terpanjang dari semua warna. Warna sinar yang mampu mencapai manusia adalah warna yang mempunyai gelombang sinar lebih panjang yaitu merah.
Warna merah, jingga, dan kuning dapat sampai ke mata manusia tanpa harus berhamburan di angkasa. Ketiga warna menjadi sebab mengapa matahari terlihat merah di waktu tersebut.
(kem)
Matahari adalah sumber cahaya tampak yang sangat besar. Jika diuraikan, cahaya tampak Matahari akan terurai menjadi spektrumnya yaitu warna merah, oranye, kuning, hijau, biru, dan ungu. Warna langit diatur oleh ketinggian Matahari, molekul dalam atmosfer Bumi, panjang gelombang cahaya tampak, dan juga kepekaan mata manusia. Saat senja atau Matahari terbenam dengan posisi Matahari yang lebih rendah. Saat Matahari dalam posisi rendah di langit, sinar Matahari akan melewati lebih banyak molekul atmosfer dan memantulkan cahaya biru. Cahaya biru yang terus-menerus dipantulkan kemudian hilang dan yang tersisa adalah cahaya dengan panjang gelombang terpanjang yaitu cahaya merah. Inilah mengapa langit berwarna merah saat posisi Matahari rendah, yaitu saat pagi dan senja.
Jakarta -
Tahukah Anda mengapa matahari kadang-kadang berwarna kemerahan?
Anda bisa mengamatinya saat matahari terbenam atau matahari terbit.
Matahari berubah menjadi merah, dan langit berwarna oranye, merah tua atau bahkan ungu.
Pemandangan itu puitis, romantis, bahkan mengharukan tetapi di atas segalanya, ini adalah murni sains.
Lihatlah sendiri, tetapi ingat, jangan pernah melihat langsung ke matahari!
Dan jangan pernah berpikir untuk mengamatinya dengan satu set teropong atau teleskop - itu bisa merusak penglihatan Anda dan menyebabkan kebutaan permanen.
Fenomena yang indah
Di beberapa bagian dunia, langit tampak luar biasa spektakuler belakangan ini. (Getty Images)
Pemandangan surgawi itu mungkin membuat Anda kehilangan kata-kata, tetapi berikut adalah dua kata kunci untuk Anda: hamburan Rayleigh.
Semua itu tergantung pada fisika dan "sifat optik sinar matahari yang melewati atmosfer bumi," kata astronom Edward Bloomer, dari Royal Museum Greenwich.
Pertama kita perlu memahami cahaya, yang terdiri dari semua warna spektrum cahaya tampak - merah, oranye, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu.
"Ini semua berkaitan dengan sinar matahari yang tersebar - dan tidak tersebar secara merata," kata Bloomer.
Setiap warna memiliki panjang gelombang yang berbeda, dan itulah yang membuat setiap warna terlihat seperti itu.
Misalnya, violet memiliki panjang gelombang terpendek, sedangkan merah memiliki panjang gelombang terpanjang.
Selanjutnya kita perlu memahami atmosfer, lapisan gas - termasuk oksigen yang kita hirup - yang mengelilingi planet kita dan memungkinkan kehidupan.
Cahaya tersebar
Langit yang berwarna kemerahan. (Getty Images)
Saat sinar matahari melewati lapisan udara yang berbeda - masing-masing dengan gas dengan kepadatan berbeda - ia membengkok dan membelah seolah-olah melalui prisma.
Juga, ada partikel yang tertahan di atmosfer, yang pada gilirannya membuat cahaya yang terbelah memantul.
Ketika matahari terbenam atau terbit, sinarnya mengenai lapisan atas atmosfer pada sudut tertentu ... dan di sinilah "keajaiban" dimulai.
Saat sinar matahari menembus lapisan atas ini, panjang gelombang biru terpecah dan dipantulkan alih-alih diserap.
"Saat matahari berada dalam posisi rendah di cakrawala, semua warna biru dan hijau dihamburkan, dan kita mendapatkan kilau jingga dan merah," kata Bloomer.
Itu karena cahaya dengan panjang gelombang yang lebih pendek (violet dan biru) lebih tersebar dibandingkan dengan cahaya dengan panjang gelombang yang lebih panjang (oranye dan merah) dan hasilnya adalah serangkaian warna yang menakjubkan di langit.
Tapi langit terlihat sangat merah!
Kita bisa melihat langit berwarna merah jambu dan kemerahan seperti yang ada di Mars, ketika ada pasir di atmosfer. (Getty Images)
Ya, mungkin terlihat seperti itu, tetapi hanya penampakannya - yakinlah bahwa matahari tidak berubah sedikit pun.
Tergantung di mana Anda berada di dunia, langit Anda mungkin terlihat lebih spektakuler karena kondisi lokal yang luar biasa saat ini.
"Awan debu, asap, dan hal-hal seperti itu mungkin juga mempengaruhi cara Anda melihat langit," kata Bloomer.
Jadi jika Anda tinggal di India, California, Cile, Australia atau bagian tertentu Afrika - atau di mana saja yang dekat dengan pasir merah - atmosfer Anda mungkin lebih kaya dengan partikel yang memantulkan cahaya tergantung pada kondisi cuaca.
"Ini mirip dengan yang terjadi di Mars, saat debu merah melayang ke udara, memberi kesan bahwa langit berwarna merah jambu," kata Bloomer.
Dan bahkan jika Anda tinggal jauh dari gurun (atau Mars!), Anda masih dapat mengamati langit yang dramatis ini - seringkali pasir Sahara tertahan di lapisan atmosfer yang lebih tinggi dan melintasi ke Eropa dan lebih jauh ke Siberia dan bahkan Amerika.
Mengapa ini terjadi sekarang?
Karantina wilayah memberi kita kesempatan untuk mengamati fenomena langit. (Getty Images)
Mungkin yang terjadi tidak begitu unik, tetapi yang berubah adalah kita memperhatikan berbagai hal dengan cara yang berbeda.
"Selama periode lockdown ini, kita telah melihat orang-orang lebih sering memperhatikan langit," kata Bloomer sambil tersenyum, "mungkin karena tidak banyak yang bisa dilakukan!"
Dengan banyaknya bioskop, teater, dan acara-acara pesta di malam hari yang dibatalkan, kita lebih sering tinggal di rumah dan menatap ke luar jendela.
Ditambah lagi, kurangnya lalu lintas udara dan tingkat polusi yang sedikit lebih rendah juga telah memperbaharui ketertarikan orang pada langit dan bintang, tambah Bloomer.
Beri saya pelangi
Pelangi dobel dan langit biru terjadi karena hamburan Rayleigh. (Getty Images)
Fenomena hamburan Rayleigh juga menjelaskan mengapa langit sering terlihat semakin biru di tengah hari.
Saat matahari berada tinggi di langit, cahayanya melewati atmosfer tanpa terputus, terserap saat datang, dan warna dominan yang terlihat adalah biru.
Tapi tentu saja, banyak hal bisa berubah tergantung cuaca.
Jika hujan turun saat matahari bersinar, maka cahaya akan terpecah menjadi panjang gelombang yang berbeda oleh setiap titik hujan, dan pembiasan yang dihasilkan menyebarkan semua warna ke atmosfer.
Kita mengetahui semua ini karena pada abad ke-19, fisikawan Lord Rayleigh mencurahkan banyak waktu untuk mengamati sinar matahari dan atmosfer, dan merupakan orang pertama yang memberikan penjelasan mengapa langit berwarna biru.
(ita/ita)