Sifat-Sifat Cahaya pada Cermin dan Bayangan: Pembiasan-Pemantulan

tirto.id - Sifat-sifat cahaya yang akan kita pelajari dalam rangkuman Fisika ini di antaranya adalah sifat cahaya pada cermin yang dapat dipantulkan sampai dengan sifat cahaya pada bayangan.

Cahaya adalah hal yang penting bagi kehidupan di bumi, sebab hampir semua aktivitas membutuhkan cahaya. Jika berada dalam kegelapan, maka makhluk bumi termasuk manusia tidak bisa melakukan berbagai pekerjaan dan aktivitas yang seharusnya dikerjakan. Jadi apa sebenarnya pengertian cahaya itu?

Cahaya adalah energi yang dipancarkan benda berpijar. Selain matahari, contoh lainnya yaitu lampu dan kayu yang berpijar karena terbakar. Semua benda yang mengeluarkan cahaya dinamakan sumber cahaya. Berikut penjelasan selengkapnya, terkait pengertian cahaya, sifat cahaya, sampai dengan pemanfaatan dari sifat-sifaat cahaya pada cermin dan bayangan.

Pengertian cahaya

Dalam ilmu fisika, menurut Gregory Hallock Smith dalam Camera Lenses: From Box Camera to Digital (2006), cahaya merupakan radiasi elektromagnetik, baik dengan panjang gelombang kasatmata ataupun yang tidak.

Sehingga, definisi cahaya adalah energi berbentuk gelombang elektromagnetik yang kasat mata dengan panjang gelombang sekitar 380–750 nm.

Gelombang ini tidak membutuhkan medium untuk merambat sehingga dapat melalui ruang hampa.

Misalnya saja cahaya matahari, yang mampu sampai ke bumi melewati ruang hampa udara di luar angkasa dalam waktu 300 juta m/s.

Karena Matahari mampu memancarkan gelombang cahaya, maka matahari disebut sumber cahaya. Contoh lain dari sumber cahaya adalah lampu, api, obor, dan lainnya.

Pada ilmu Fisika, cahaya digolongkan sebagai suatu bentuk radiasi. Menurut laman Sumber Belajar Kemdikbud, radiasi adalah sesuatu yang memancar keluar dari suatu sumber cahaya tetapi bukan merupakan zat.

Sifat-Sifat Cahaya

1. Cahaya merambat menurut garis lurus

Dikutip dari buku Mengenal Alam Sekitar, tulisan Edi Tarwoko yang diterbitakan oleh Departemen Pendidikan Nasional, matahari sebagai sumber cahaya terbesar di bumi, memiliki pancaran sinar yang lurus. Karena adanya rambatan cahaya matahari ke bumi itulah, terjadi siang dan malam.

Salah satu bukti bahwa cahaya merambat menurut garis lurus adalah adanya gerhana matahari, dan juga gerhana bulan. Sinar matahari yang dihalangi oleh bulan membuat sebagian bumi menjadi gelap.

2. Cahaya dapat menembus benda bening

Saat cahaya melewati benda bening, maka ia dapat menembusnya. Misalnya pada kaca bening, kaca mata, air jernih, dan lainnya.

3. Cahaya dapat dipantulkan (refleksi)

Jika suatu benda tidak menerima pantulan cahaya, maka mata tak bisa melihat benda tersebut. Sehingga, proses ‘melihat’ terjadi karena adanya pantulan cahaya dari benda ke mata. Pemantulan cahaya dibedakan menjadi dua:

- Pemantulan teratur: adalah pantulan yang terjadi pada permukaan benda yang rata (cermin, kaca, permukaan benda mengkilap seperti lantai keramik, dan lainnya.)

- Pemantulan tidak teratur: adalah pemantulan yang terjadi pada permukaan benda tak rata (misalnya jalan berbatu, pohon, sepatu, dan lainnya.)

Jenis-Jenis Cermin dalam Kehidupan

Cermin dibagi menjadi tiga macam yaitu: cermin datar, cermin cembung, cermin cekung.

a. Cermin datar: bayangan yang dibentuk bersifat semu (tidak nyata), tegak, dan sama besar. Jarak bayangan sama dengan jarak benda. Bayangan semu tidak dapat ditangkap layar.

b. Cermin cekung (bentuknya melengkung ke dalam): Bayangan yang dibentuk berbeda-beda sifatnya. Jika benda dekat cermin, maka bayangannya semu, tegak dan diperbesar.

Jika benda jauh dari cermin maka bayangannya nyata dan terbalik. Bayangan nyata adalah bayangan yang terbentuk di luar cermin dan dapat ditangkap dengan layar. Biasanya cermin cekung digunakan sebagai pengumpul cahaya pada mikroskop.

c. Cermin cembung (bentuknya melengkung ke luar): sifat bayangannya adalah maya, tegak dan diperkecil. Contohnya adalah kaca spion sepeda motor atau mobil.

4. Cahaya dapat dibiaskan/dibelokkan (refraksi).

Mengapa bisa terjadi pembiasan/pembelokkan cahaya? Karena dua zat yang dilewati oleh cahaya mempunyai kerapatan partikel berbeda. Misalnya saja pensil yang diletakkan di dalam gelas berisi air bening.

Pensil akan terlihat bengkok atau patah, karena cahaya yang melewati udara dan air dalam gelas mengalami pembengkokan arah rambat.

Contoh lain pembiasan cahaya: dasar kolam renang yang terlihat lebih dangkal dari pada sebenarnya.

5. Cahaya dapat diuraikan (dispersi): pemisahan cahaya tampak, menjadi cahaya dengan warna berbeda. Cahaya putih adalah hasil dari gabungan berbagai warna cahaya lainnya, ini bisa dibuktikan pada pelangi.

Pelangi yang berwarna-warni sebenarnya terbentuk karena penguraian cahaya matahari oleh titik-titik air hujan.

Pembuktian lain: jika prisma kaca disinari oleh senter, maka cahaya senter yang semula hanya putih, akan menembus prisma dan diuraikan menjadi berbagai warna lain seperti pelangi.

6. Cahaya dapat diserap (absorpsi): saat sinar datang masuk ke dalam material transparan, maka sebagian energinya akan terdisipasi (berkurang) menjadi energi panas. Intensitas cahaya akan berkurang atau absorpsi.

7. Cahaya dapat disearahkan (polarisasi): cahaya normal yang merambat ke segala arah tegak lurus dengan arah rambatannya.

Jika cahaya terbatas untuk hanya merambat di satu arah bidang, maka cahaya tersebut dapat dikatakan terpolarisasi.

Peralatan yang Memanfaatkan Sifat-Sifat Cahaya

Ada sejumlah benda yang dibuat dengan memanfaatkan sifat-sifat cahaya. Dalam bukuMengenal Alam Sekitar 5 terbitan Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan (2009), contoh benda-benda tersebut di antaranya adalah sebagai berikut:

1. Periskop

Periskop adalah teropong kapal selam untuk melhat permukaan laut. Sifat cahaya yang dimanfaatkan adalah pemantulan. Cahaya di permukaan laut akan ditangkap cermin, selanjutnya dipantukan menuju mata pengamat di kapal selam bawah laut.

2. Kaleidoskop

Kaleidoskop adalah mainan yang dibuat dengan memanfaatkan cermin. Dari mainan ini bisa dibuat bermacam pola mengagumkan saat bayangan benda di dalamnya memantulkan cahaya berkali-kali.

3. Lup

Lup atau kaca pembesar alat optik yang terbuat dari sebuah kaca cembung. Gunanya agar benda yang kecil menjadi tampak besar. Untuk bisa mengamati benda dengan lup, memerlukan bantuan cahaya yang memadai.