Apa Itu Warna?

Untuk memahami warna, kita perlu melihat bagaimana cahaya berinteraksi dengan benda dan bagaimana mata dan otak kita memproses informasi tersebut.

Ketika cahaya menyinari sebuah benda, benda itu menyerap sebagian cahaya dan memantulkan sisanya. Warna yang kita lihat ditentukan oleh gelombang cahaya mana yang dipantulkan. Misalnya, jeruk lemon terlihat kuning karena memantulkan cahaya kuning, sedangkan strawberry terlihat merah karena memantulkan cahaya merah.

Ketika cahaya bersinar ke objek yang transparan seperti air atau kaca, cahaya tidak memantul seperti pada benda padat. Cahaya itu melengkung saat bergerak dari satu medium ke medium lain karena kecepatan cahaya berbeda di berbagai medium. Pemantulan cahaya ini disebut refraksi.

Ketika cahaya melewati prisma kaca pada sudut tertentu, gelombang cahaya yang berbeda terpantulkan dengan berbeda, menciptakan spektrum warna.

 

Kaitan Peristiwa Dispersi dan Hukum Pembiasan Cahaya

Saat cahaya melewati prisma, ia seperti sedang berpetualang dalam dunia magis. Di dalam prisma, cahaya putih menjalani perjalanan yang tak terduga. Ketika ia menyentuh permukaan prisma, sesuatu yang ajaib terjadi!

Ini adalah kasus dispersi cahaya. Ketika cahaya memasuki prisma, ia bertemu dengan batasan antara udara dan kaca. Di sini, cahaya seperti memasuki lorong misterius di dunia lain. Tetapi, setiap warna dalam cahaya memiliki kecepatan yang sedikit berbeda ketika melintasi kaca. Ini seperti mereka menemukan pintu masuk yang berbeda dan pergi dengan kecepatan yang berbeda pula.

Akibatnya, cahaya putih yang masuk ke dalam prisma terpecah menjadi berbagai warna. Merah, oranye, kuning, hijau, biru, ungu - semua warna-warna itu muncul dengan gemerlap indahnya! Dan itulah yang kita lihat ketika cahaya keluar dari prisma: spektrum warna yang menakjubkan.

Lalu, bagaimana ini terhubung dengan hukum pembiasan? Nah, bayangkan saja prisma adalah seperti portal antar-dimensi di mana cahaya harus melalui batasan antara udara dan kaca. Hukum pembiasan menjelaskan bagaimana cahaya merubah arahnya ketika melintasi batas ini. Jadi, ketika cahaya berjalan melalui prisma, hukum pembiasan membuatnya melengkung atau membias, membantu kita melihat keindahan spektrum warna yang terbentuk.

Hukum Snellius tentang Pembiasan Cahaya

1. Sinar datang, garis normal, dan sinar bias terletak pada satu bidang datar.

2. Sinar datang dari medium rapat ke medium kurang rapat, maka sinar akan dibiaskan menjauhi garis normal , dan sebaliknya , jika sinar datang dari medium kurang rapat ke medium lebih rapat, maka sinar dibiaskan mendekati garis normal.

Perbandingan sinus sudut datang (i) dengan sinus sudut bias (r) merupakan suatu bilangan tetap. 

n₂₁ = ^{sinsin i} /_{sinsin r}

n₁ sinsin i =n₂ sinsin r

n₁ = indeks bias medium ke-1

n₂ = indeks bias medium ke-2 

Indeks bias (n) adalah perbandingan antara kecepatan cahaya di ruang hampa udara (c) dengan kecepatan cahaya pada medium (v) tersebut

n=^c/_v
 

Contoh Soal 1

Andre menyelidiki cahaya dan filter berwarna. 

Dia menyinari cahaya putih melalui filter merah dan kemudian filter biru.

Apa warna cahaya di titik A dan di titik B?

Jawaban:

Saat cahaya putih melewati filter merah, maka hanya spektrum warna merah yang akan dilewatkan filter. Maka cahaya di titik A adalah warna merah.

Cahaya merah kemudian menuju filter Biru. Karena hanya warna biru yang akan diteruskan , maka tidak ada warna yang melewati filter. Sehingga pada titik B akan terlihat hitam.

 

Contoh Soal 2

Seseorang menyinari sebuah kaca tebal dengan sudut 30° terhadap garis normal. Jika cepat rambat cahaya di dalam kaca adalah 2 × 108 m/s, tentukan indeks bias kaca dan sudut biasnya!

Jawaban:

Sinar datang dari udara (n₁ = 1 ) menuju kaca (n₂) dengan sudut datang (i) 30^o

 

Indeks bias kaca (n₂)

n₂ = ^c/_v = ^{3×10^8}/_2×10⁸ = 1,5

Menghitung sudut bias

n₁ sin sin i =n₂ sin sin r

1 × sin sin 30 = 1,5 × sin sin r

sin sin r = ^{sinsin 30}/_1,5

= ¹/₃    

r = sin^-1 (¹/₃)

r=19,27^o

Jadi, besar sudut biasnya adalah 19,27°

~Luqman