Scatering dan Refleksi

Scatering dan Refleksi

         Kali ini saya akan membahas mengenai penghamburan (Scatering) dan pemantulan (Refleksi) pancaran radiasi matahari dan juga fenomena-fenomena yang terkait dengan hal tersebut. Pernahkah kalian berfikir mengapa langit yang berada diatas kita ini berwarna biru? Dan lagi mengapa saat pagi hari dan sore hari langit berwarna merah atau orange?
         
           Hal ini sebenarnya adalah hal yang sederhana yang akan bisa kita jawab dengan mudah. Matahari mengemisikan energi melalui radiasi. Namun saat menembus lapisan atmosfer, radiasi tersebut akan melemah. Sebagian sinar UV akan diserap oleh lapisan Ozone di Stratosfer. Sedangkan sinar Infrared akan diserap oleh CO2 dan H2O. Langit diatas kita ini berwarna biru sebenarnya bukan karenakan pantulan dari permukaan laut, Namun akibat Rayleigh Scattering atau pembauran cahaya ke segala arah. Hal ini dikarenakan oleh cahaya tampak yang memiliki gelombang yang pendek (Violet dan Biru) datang ke atmosfer kemudian dibaurkan ke segala arah oleh molekul-molekul N2 dan O2 yang memiliki panjang gelombang lebih pendek. Cahaya Violet dan biru ini dihamburkan terus menerus sehingga mata kita menangkap warna biru di langit yang cerah. Jadi mata kita akan melihat warna langit yang cerah berwarna biru.
       Sedangkan saat pagi hari atau sore hari, langit yang kita lihat bukanlah berwarna biru, melainkan berwarna merah atau orange. Hal ini dikarenakan oleh gelombang yang dihamburkan oleh atmosfer bukanlah Violet maupun biru, namun gelombang cahaya yang dihamburkan saat pagi atau sore hari adalah cahaya merah. Hal ini disebabkan karena saat pagi atau sore hari, jarak kita dengan matahari adalah lebih jauh daripada saat siang hari. Jadi cahaya yang mampu mencapai kita adalah yang memiliki gelombang panjang yaitu cahaya merah. Sehingga cahaya yang dihamburkan oleh atmosfer adalah cahaya merah.

Rayleigh Scatering

          Ketika para astronot pergi ke bulan, mereka tidak akan melihat langit yang berwarna biru maupun merah. Hal ini dikarenakan bulan tidak memiliki atmosfer seperti bumi. Jadi tidak ada atmosfer yang menghamburkan radiasi matahari seperti di bumi.
         Kembali lagi membahas mengenai Scatering. Biasanya kita akan melihat langir di dekat laut tampak berkabut. Mengapa hal ini sering terjadi? Sebenarnya fenomena langit di dekat laut tampak berkabut ini adalah akibat penghamburan cahaya juga. Namun jenis hamburan cahaya nya berbeda dengan Reylaigh Scatering yang ke segala arah. Hamburan cahaya di dekat laut hanya pada satu arah saja. Penghamburan cahaya ini biasa disebut dengan Mie Scatering.

 

Cahaya kabur di laut

          Mie scattering juga bertanggung jawab  bagi  penampakan awan yg putih. Butir-butir awan dg diameter 20 µm atau lebih adalah cukup besar utk membaurkan (scatter) seluruh panjang gelombang visible yg kurang lebih sama. Ini berarti bhw hampir seluruh cahaya yg memasuki awan akan dibaurkan. Karena seluruh panjang gelombang dibaurkan, awan nampak putih.

         Kita telah membicarakan mengenai Scatering ( Penghamburan Cahaya ), Selanjutnya saya akan membahas mengenai Refleksi ( Pemantulan Cahaya ). Refleksi adalah proses dimana cahaya Visibel diarahkan kembali ke mata kita sehingga kita dapat melihat suatu benda. Saat keadaan gelap, benda tidak dapat memantulkan cahaya ke mata kita, sehingga saat gelap kita tidak bisa melihat benda apapun. 

            Apabila kita melihat suatu benda mempunyai warna hijau, berarti cahaya hijau mengenai benda tersebut dan memantulkan cahaya itu ke mata kita. Begitu pula dengan warna-warna yang lain kecuali warna hitam dan warna putih. Apabila kita melihat warna hitam, maka benda tersebut tidak memantulkan cahaya visual ke mata kita. Namun apabila berwarna putih, maka semua cahaya visual dipantulkan oleh benda itu menuju mata kita.

           Pantulan cahaya dibagi menjadi dua jenis, yaitu pantulan biasa dan pantulan diffuse. Apabila kita bisa melihat benda dengan jelas setelah cahaya dipantulkan ke mata kita, maka jenis pantulan tersebut merupakan pantulan biasa, sedangkan apabila berkas cahaya dipantulkan dari sebuah obyek, ketika sejumlah besar cahaya yg lemah berjalan dalam banyak arah yg berbeda, dia dinamakan pantulan diffuse atau scattering.
           Ternyata d Bumi kita ini, bagian-bagian dari bumi juga memantulkan energi yang mereka terima. Namun hanya sebagian kecil energi saja yang mampu dipantulkan. Prosentase radiasi matahari yang mampu dipantulkan oleh sebuah objek dinamakan ALBEDO.
       

                       ALBEDO = (Cahaya Dipantulkan : Cahaya Diterima) x 100%
   
Besarnya Albedo berbeda-beda di setiap objek yang ada di bumi. Albedo yang paling besar adalah Salju ( 75-95%) dan awan jenis Cumulunimbus (90%). Selain itu nilai albedo relatif kecil. Albedo objek-objek di bumi :
-    Laut                          : 7%
-    Tanah Basah              : 10%
-    Tanah Rumput            : 20%
-    Hutan                        : 3-10%
-    Tanah Gersang           : 30%
-    Pasir Halus Kering     : 35%
-    Awan Cirrus               : 20-4-%
-    Awan Stratus              : 40-65%
-    Cumulus                     : 75%
-    Cumulunimbus            : 95%

        Itu tadi sedikit mengenai Penghamburan cahaya dan Pemangtulan Cahaya. Semua fenomena-fenomena itu ada di sekitar kita setiap hari, jadi untuk sekedar pengetahuan tidak ada salahnya kita mengetahui asal mula terjadinya fenomena-fenomena tersebut.