MENITI 'JALAN' CAHAYA (Bag.1)

Dalam kesempatan kali ini kita akan mencoba mendefinisikan dan menggambarkan cahaya dari perspektif teknis, membahas singkat berbagai jenis cahaya, dan menjelaskan mengapa cahaya disebut sebagai radiasi.

Apa itu Cahaya?

Cahaya dapat terlihat dan sekaligus tak terlihat. Juga bisa berarti pendek dan panjang. Cahaya merupakan sepotong informasi dan radiasi secara bersamaan. Cahaya bisa membawa resiko berbahaya, tetapi juga tidak selalu demikian.

Cahaya adalah radiasi elektromagnetik (EM), sejenis energi. Cahaya tampak yang bisa Anda lihat, hanyalah salah satu bentuk radiasi elektromagnetik. Cahaya putih (misalnya, yang dipancarkan lampu pijar) sebenarnya terdiri dari banyak gelombang yang masing-masing membawa salah satu warna cahaya yang berbeda (merah, oranye, kuning, hijau, biru, dan ungu). Alasan bahwa gelombang cahaya tampak menjadi warna cahaya yang berbeda adalah karena warna gelombang cahaya tergantung pada panjang gelombangnya. Misalnya, panjang gelombang cahaya biru adalah sekitar 450-495 nm (nm: nanometer = satu per satu miliar meter (1/1,000,000,000 m)), sedangkan panjang gelombang cahaya merah sekitar 620-750 nm. Sebuah sumber cahaya memancarkan cahaya putih karena memancarkan beberapa gelombang cahaya dengan berbagai panjang gelombang dari 380-750 nm.

Panjang gelombang cahaya bisa sangat panjang (kilometer) atau lebih kecil dari inti atom (sepersejuta nanometer). Jadi, sebutan apa yang akan kita gunakan untuk cahaya yang memiliki panjang gelombang yang lebih panjang atau lebih pendek dari cahaya kasat mata? Contohnya, cahaya yang memiliki panjang gelombang yang lebih panjang dari merah disebut inframerah (infra: jauh). Contoh berikutnya adalah cahaya dengan panjang gelombang yang lebih pendek daripada cahaya ungu/violet disebut ultraviolet (ultra: melebihi). Ada juga sinar gamma, sinar-X, gelombang mikro, dan gelombang radio.

Sebagaimana disebutkan, bahwa secara teknis cahaya mengacu pada semua bentuk radiasi elektromagnetik. Namun, perlu diingat bahwa kata ‘cahaya’ ini sering digunakan sehari-hari untuk merujuk pada radiasi elektromagnetik yang dapat dilihat dengan mata kita, yaitu cahaya tampak. Selain cahaya tampak, semua bentuk lain dari radiasi elektromagnetik tidak terlihat dengan mata telanjang manusia.

Juga, ketika mendengar kata ‘radiasi’, seperti dalam radiasi elektromagnetik, kita tidak perlu panik. Dalam konteks pelajaran ini, radiasi mengacu pada sesuatu yang memancar keluar, merambat, atau menyebar keluar dari titik tertentu. Inilah yang dilakukan oleh cahaya. Itulah mengapa cahaya adalah bentuk dari radiasi. Tentu saja, sinar-X bisa berbahaya dalam jumlah yang berlebihan, termasuk dampak dari cahaya tampak pun ada tapi tidak begitu banyak. Dalam kasus apapun, keduanya adalah bentuk radiasi elektromagnetik dan karena energi yang dibawa oleh cahaya dalam bentuk perubahan medan listrik dan magnet.

Radiasi elektromagnetik ini menyebar melalui ruang dengan kecepatan konstan. Kecepatan tersebut, kecepatan cahaya yang disimbolkan dengan huruf kecil c, adalah sekitar 300 juta meter per detik (m/s). Semua bentuk radiasi elektromagnetik merambat pada kecepatan ini. Pada kecepatan tersebut, radiasi elektromagnetik bisa mengelilingi khatulistiwa 7,5 kali dalam satu detik.