Mengapa pelangi muncul setelah hujan?

Mengapa pelangi muncul setelah hujan? – Karena butiran air di udara bertindak sebagai prisma raksasa yang memecah cahaya matahari putih menjadi spektrum warna melalui proses pembiasan dan dispersi.

Ilmu di Balik Pelangi: Pembiasan dan Dispersi

Nah, ini adalah fenomena optik yang disebut Dispersi Cahaya. Jadi, yang dimaksud adalah ketika cahaya matahari (yang sebenarnya terdiri dari berbagai warna dengan panjang gelombang berbeda) masuk ke dalam butiran air hujan. Butiran air ini bekerja seperti kaca prisma. Panjang gelombang warna merah lebih panjang (sekitar 700 nanometer), sedangkan ungu lebih pendek (sekitar 400 nanometer). Akibatnya, cahaya merah lebih sedikit dibelokkan (refraksi) dibandingkan cahaya ungu.

Mekanisme Optik dalam Butiran Air

Refraksi Internal & Pantulan

Perhatikan, cahaya memasuki butiran air dan dibiaskan (refraksi), kemudian memantul di permukaan belakang butiran air, dan keluar lagi dengan pembiasan kedua. Nah, setiap warna keluar dengan sudut yang sedikit berbeda. Untuk melihat pelangi sempurna, sudut optimal yang dibentuk antara sinar datang dan sinar keluar adalah sekitar 42 derajat untuk warna merah dan 40 derajat untuk warna ungu.

Pengaruh Indeks Bias Air

Yang menarik, Indeks Bias Air (refractive index) sekitar 1.33 di suhu ruang inilah yang menentukan seberapa kuat cahaya dibelokkan. Tanpa nilai spesifik ini, cahaya tidak akan terurai sempurna. Jadi, tanpa air (indeks bias tertentu), tidak ada prisma, dan tidak ada pelangi.

Contoh dalam Kehidupan Sehari-hari

Misalnya nih, setelah hujan reda dan matahari tiba-tiba muncul di ufuk barat. Jika kamu berdiri membelakangi matahari, kamu akan melihat pelangi di arah timur. Cahaya matahari dengan intensitas tinggi (sekitar 100.000 lux) masuk ke sela-sela awan yang masih basah. Butiran air tersebut memecah cahaya tersebut, dan mata kita yang sensitif terhadap rentang panjang gelombang 390-700 nm akan melihatnya sebagai lengkungan warna-warni spektakuler!