Mengapa Pelangi Terbentuk? Sebuah Eksplorasi Fisika Atmosfer

Pelangi, dengan warna-warna cerah yang menawan, telah memikat manusia selama berabad-abad. Fenomena alam ini, yang sering muncul setelah hujan, telah menginspirasi legenda dan mitos di berbagai budaya. Namun, di balik keindahannya yang memikat, terdapat prinsip-prinsip fisika yang mendasari pembentukan pelangi. Artikel ini akan menjelajahi proses ilmiah di balik pelangi, mengungkap bagaimana cahaya matahari, tetesan air, dan hukum fisika bekerja sama untuk menciptakan keajaiban visual ini.

Pembiasan dan Refleksi Cahaya

Pelangi terbentuk ketika cahaya matahari berinteraksi dengan tetesan air di atmosfer. Cahaya matahari, yang tampak putih, sebenarnya terdiri dari berbagai warna dengan panjang gelombang yang berbeda. Ketika cahaya matahari memasuki tetesan air, ia mengalami pembiasan, yaitu perubahan arah cahaya saat melewati medium yang berbeda. Karena setiap warna memiliki panjang gelombang yang berbeda, mereka juga akan dibiaskan pada sudut yang berbeda.

Dispersion Cahaya

Ketika cahaya matahari memasuki tetesan air, ia dibiaskan dan dipisahkan menjadi warna-warna penyusunnya. Fenomena ini dikenal sebagai dispersi. Warna-warna yang dipisahkan kemudian dipantulkan di bagian belakang tetesan air, dan dibiaskan lagi saat keluar dari tetesan air. Proses pembiasan dan refleksi ini menyebabkan cahaya keluar dari tetesan air dengan warna-warna yang terpisah.

Sudut Pandang dan Pelangi

Pelangi yang kita lihat sebenarnya adalah kumpulan cahaya yang dibiaskan dan dipantulkan dari banyak tetesan air. Sudut pandang kita terhadap tetesan air menentukan warna yang kita lihat. Untuk melihat pelangi, kita harus berada pada posisi di mana cahaya dari tetesan air mencapai mata kita pada sudut tertentu. Sudut ini sekitar 42 derajat, dan itulah mengapa pelangi biasanya terlihat sebagai lengkungan di langit.

Pelangi Ganda

Terkadang, kita dapat melihat pelangi ganda, dengan pelangi sekunder yang lebih redup di atas pelangi utama. Pelangi sekunder terbentuk ketika cahaya mengalami dua kali refleksi di dalam tetesan air. Refleksi kedua ini menyebabkan warna-warna pelangi sekunder terbalik, dengan warna merah di bagian bawah dan ungu di bagian atas.

Kesimpulan

Pelangi adalah fenomena alam yang menakjubkan yang dibentuk oleh interaksi cahaya matahari dengan tetesan air. Pembiasan, refleksi, dan dispersi cahaya memainkan peran penting dalam pembentukan pelangi. Sudut pandang kita terhadap tetesan air menentukan warna yang kita lihat, dan pelangi ganda terbentuk ketika cahaya mengalami dua kali refleksi di dalam tetesan air. Memahami prinsip-prinsip fisika di balik pelangi memungkinkan kita untuk menghargai keindahan dan keajaiban alam yang menakjubkan ini.