Kenapa langit berwarna biru? Untuk Grameds yang masih bertanya-tanya mengenai hal tersebut, di artikel kali ini kita akan membahasnya secara lengkap. Tepatnya di siang hari, terlebih saat cuaca sedang cerah, maka warna langit akan terlihat biru. Sebenarnya, fenomena yang satu ini sama seperti fenomena birunya lautan. Apabila dilihat dari kejauhan, maka akan tampak berwarna biru, akan tetapi jika didekati, maka airnya akan terlihat bening.
Pastinya, muncul rasa penasaran di benak kita, bagaimana langit bisa memunculkan warna biru? Sebenarnya hal tersebut dapat dijelaskan secara ilmiah. Apabila kita dulu belajar mengenai pembiasan cahaya, birunya warna langit bisa kita ketahui melalui salah satu ilmu fisika.
Daftar Isi
Penyebab Langit Berwarna Biru
pixabay
Berikut ini adalah beberapa penyebab kenapa langit berwarna biru.
1. Terdapat Gelombang Cahaya Pendek
Sumber cahaya yang ada di alam semesta adalah Matahari. Sinarnya yang berwarna putih memancar ke planet-planet yang mengitari Matahari, termasuk juga Bumi tempat tinggal manusia. Saat sinar Matahari memancar ke Bumi, maka cahaya putih itu akan melewati atmosfer Bumi.
Di dalam praktikum fisika, atmosfer dapat diibaratkan seperti prisma kaca. Dimana atmosfer Bumi yang mengandung berbagai macam gas seperti karbon, nitrogen, oksigen, dan lainnya akan menyebabkan cahaya menjadi terpecah-pecah apabila melewatinya.
Cahaya yang terpecah tersebut akan berubah menjadi gelombang yang berbeda-beda. Ada gelombang yang panjang dan ada beberapa gelombang yang pendek. Gelombang cahaya panjang tersebut akan berubah menjadi warna kuning, jingga, dan juga merah. Sementara itu, gelombang cahaya pendek akan menjadi warna biru dan hijau. Warna-warna itulah yang bisa diterima oleh retina mata kita.
2. Gelombang Cahaya Pendek Berhamburan di Angkasa
Apabila gelombang cahaya panjang bisa diteruskan lurus sampai jarak yang sangat jauh, maka gelombang pendek sebagian besar akan berhamburan di angkasa. Hal itulah yang bisa membuat sebagian besar langit berwarna biru dibandingkan dengan warna-warna lainnya. Cahaya gelombang pendek tersebut memang seolah-olah menyelimuti Bumi, sehingga langit yang luas juga akan terlihat biru.
Rekomendasi Buku Dari Gramedia
Deskripsi Buku:
Buku yang berjudul Ensiklopedia Pengetahuan Pertamaku : Luar Angkasa ditujukan untuk pembaca anak-anak mulai dari 4 tahun. Tidak diperuntukan untuk anak berumur dibawah 4 tahun.
Buku ini merupakan buku jenis ensiklopedia dimana buku ini berisi mengenai keterangan tentang semua caban pengetahuan, ilmu, dan teknologi, atau yang merangkum secara luas dan menyeluruh. Dengan isi yang penuh gambar dan warna di setiap halamannya sehingga dapat menarik minat anak dalam membacanya. Selain itu banyak sekali manfaat bagi anak dalam membaca ensiklopedia, dimana diantaranya dapat menambah wawasan dalam pengetahuan, mengetahui suatu hal secara terperinci dan sesuai dengan fakta yang ada, dapat meningkatkan daya konsentrasi, mengasah memori pada anak, dan buku ensiklopedia juga menambah wawasan menjadi lebih luas dengan informasi-informasi yang terdapat di dalam buku tersebut.
Deskripsi Buku
Buku ini akan menjawab rasa penasaran anak-anak tentang benda-benda yang ada di langit, seperti Matahari, Bulan, dan bintang. Dibahas juga berbagai peristiwa yang terjadi di langit, seperti hujan, petir, badai, dan banyak lagi.
Deskripsi Buku
Apakah kamu ingin tahu benda apa saja yang menghiasi langit malam? Buku ini merupakan buku wajib buat kamu yang ingin memahami antariksa. Cari tahu kenapa bentuk Bulan selalu berubah, kenapa Saturnus memiliki cincin, dan semua hal yang harus kamu ketahui saat mengamati langit. Temukan banyak informasi, aktivitas seru, dan ide keren di buku ini buat anak pecinta astronomi seperti kamu!
Kenapa Langit Berwarna Biru? Berikut Tiga Faktor Utama Menurut Teori Rayleigh
pixabay
Ternyata terdapat tiga faktor yang dapat mempengaruhi warna langit, yaitu cahaya Matahari, atmosfer Bumi, dan juga penglihatan manusia. Akan tetapi, perlu diingat bahwa warna biru pada langit tidak disebabkan oleh pantulan warna biru yang ada pada lautan ya, seperti yang selama ini banyak dipercaya oleh masyarakat. Berikut ini adalah tiga faktor yang dapat mempengaruhi warna biru pada langit.
1. Cahaya Matahari
Apabila dilihat dengan mata telanjang, cahaya Matahari akan memunculkan kesan berwarna putih kekuningan. Akan tetapi, sebenarnya sinar Matahari itu terdiri dari berbagai macam warna seperti warna pelangi, apabila kita melihatnya dari sebuah prisma. Dari sana bisa kita lihat bahwa cahaya Matahari terdiri dari berbagai macam spektrum warna. Dimana warna-warna tersebut gelombang yang berbeda.
Dilansir dari laman Zenius, warna merah mempunyai panjang gelombang yang lebih panjang jika dibandingkan dengan warna lainnya seperti violet dan biru. Sekarang, kita sudah mengetahui bahwa cahaya Matahari mempunyai spektrum warna dan juga gelombang yang bermacam-macam. Nah, pertanyaannya, kenapa langit berwarna biru? Untuk menjawab pertanyaan tersebut, kita perlu mengenali dulu komponen yang ada dan apa saja yang sebenarnya terjadi di atmosfer Bumi.
2. Atmosfer Bumi
Atmosfer adalah salah satu faktor yang mempengaruhi langit yang tampak berwarna biru. Akan tetapi, apa saja partikel yang ada di luar angkasa? Pastinya ada banyak sekali jenis partikel, dengan catatan Oksigen atau O2 dan juga Nitrogen atau N2 yang paling banyak. Kandungan nitrogen di udara bisa mencapai 78 persen, sementara oksigen mencapai 21 persen. Sisanya adalah kandungan karbon dioksida, sulfur dioksida, karbon monoksida, dan lainnya.
Saat cahaya Matahari masuk ke dalam atmosfer Bumi, maka terjadilah interaksi antara cahaya dan juga partikel yang ada di atmosfer. Interaksi tersebut akan menyebabkan penghamburan cahaya Rayleigh atau yang bisa disebut dengan Rayleigh Scattering.
Cahaya biru dan juga violet yang mempunyai panjang gelombang lebih pendek akan lebih mudah terserap oleh molekul di udara. Jadi, cahaya biru dan juga violet tadi akan lebih banyak tersebar dan juga terhamburkan.
Lalu, kenapa langit berwarna biru, bukan berwarna ungu atau violet? Mengingat panjang gelombangnya yang lebih pendek daripada yang biru, hal itu terjadi karena intensitas cahaya violet atau ungu lebih rendah dibandingkan dengan biru. Di bawah ini adalah ilustrasi intensitas spektrum warna yang dipancarkan oleh sinar matahari.
3. Penglihatan Manusia
Pada dasarnya, mata manusia memang lebih sensitif terhadap warna biru daripada dengan warna violet. Cahaya Matahari yang mempunyai berbagai macam panjang gelombang dan spektrum warna terhamburkan karena interaksi antara cahaya dengan partikel yang terdapat di atmosfer.
Warna biru dan juga violet dengan panjang gelombang lebih pendek tersebar dan lebih banyak dibandingkan dengan warna lainnya. Kemudian, mata kita yang cenderung lebih sensitif dengan warna biru mengidentifikasi warna langit sebagai warna biru.
Teori Hamburan Rayleigh
Kenapa gelombang cahaya pendek bisa membuat langit menjadi berwarna biru? Sebenarnya, hal tersebut bisa dijelaskan berdasarkan teori hamburan Rayleigh. Menurut teori tersebut, intensitas hamburan berbanding terbalik dengan panjang gelombang pangkat empat penghamburannya. Penghambur yang dimaksud di sini yaitu Matahari. Itu artinya, semakin kecil panjang dari gelombang, maka akan semakin besar intensitas hamburannya.
Warna biru dan juga violet mempunyai panjang gelombang yang lebih kecil dibandingkan dengan warna lainnya. Spektrum Matahari yang paling maksimal ada di panjang gelombang biru. Hal tersebutlah yang menyebabkan rentang visibel yang dihamburkan oleh atmosfer paling dominan adalah warna biru.
Teori hamburan Rayleigh ini mengacu pada hamburan cahaya elastis atau radiasi elektromagnetik lain oleh partikel yang jauh lebih kecil daripada dengan panjang gelombang radiasinya. Menurut hukum hamburan Rayleigh, intensitas cahaya yang dihamburkan tersebut berbanding terbalik dengan pangkat empat panjang gelombang cahaya yang dihamburkan. Hukum hamburan Rayleigh dituliskan seperti ini:
medcom.id
Lalu, apa sih arti dari simbol-simbol tersebut? Sederhananya, tanda λ mengacu pada panjang gelombang cahaya. Maka dari itu, semakin panjang gelombangnya, maka akan semakin sedikit penghamburan yang terjadi. Begitu juga sebaliknya, semakin pendek panjang gelombang, maka akan semakin banyak hamburan yang terjadi.
Mengapa Langit Juga Bisa Tampak Berwarna Jingga?
Apabila di siang hari yang cerah warna langit menjadi biru, maka di pagi hari dan juga sore hari, biasanya kita akan mendapati warna langit menjadi jingga. Kenapa bisa begitu? Hal ini terjadi karena gelombang cahaya pendek akan berganti dengan gelombang yang panjang.
Pergantian tersebut disebabkan oleh Matahari di pagi hari dan sore hari terlihat condong atau tidak berada tepat di tengah-tengah. Hal itu menyebabkan gelombang cahaya panjang yang diterima. Alhasil, langit di pagi dan sore hari akan terlihat berwarna jingga, kekuningan, atau kemerahan.
Mengapa Cahaya Matahari Terlihat Putih Kekuningan?
Selain bisa melihat birunya langit pada siang hari, sinar matahari yang terlihat oleh mata juga akan memancarkan sinar yang berwarna putih kekuningan. Mengapa bisa begitu? Karena spektrum Matahari yang terlihat oleh mata sudah melewati partikel penghambur dengan banyak hamburan di warna biru dan juga violet.
Hasilnya, sinar Matahari akan terlihat berwarna putih kekuningan. Pada jarak yang dekat, warna Matahari akan terlihat lebih putih. Hal itu disebabkan karena cahaya dari Matahari tidak dapat melewati partikel penghambur, sehingga masih mengandung semua campuran warna.
Hal itu juga berhubungan dengan warna awan yang terlihat putih. Awan yang tampak berwarna putih itu disebabkan oleh partikel uap air yang diameternya diatas sepersepuluh panjang dari gelombang Matahari. Oleh karena itu, hamburan tersebut tidak bergantung secara dominan pada panjang gelombang. Warna awan yang terlihat putih dalam fisika sudah dijelaskan melalui teori hamburan Mie. Dimana partikel awan yang terkena sinar Matahari akan menghamburkannya ke dalam warna putih.
Langit Biru Berhubungan dengan Koloid
Warna langit yang terlihat biru berhubungan dengan koloid. Dimana udara yang ada di angkasa adalah suatu sistem koloid. Koloid tersebut akan terkena efek tyndall apabila terkena cahaya Matahari. Setelah itu, cahaya Matahari akan dihamburkan dan kemudian terpecah menjadi berbagai macam gelombang warna. Koloid tersebut dapat disebut dengan suatu campuran yang terdiri dari dua atau lebih zat yang sifatnya homogen. Akan tetapi, ukuran partikel yang terdispersi cukup besar. Sehingga koloid akan lebih mudah terkena efek tyndall apabila terkena cahaya Matahari.
Selain di angkasa, koloid juga bisa dilihat dimana saja. Misalnya saja pada susu, awan, dan juga awan. Sitoplasma yang ada di dalam sel juga merupakan salah satu contoh koloid.
Efek Tyndall
Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya bahwa koloid akan terkena efek tyndall apabila terkena sinar matahari. Lalu apa sih efek tyndall itu? Efek tyndall merupakan efek yang terjadi bila suatu larutan terkena sinar. Saat sebuah larutan sejati terkena cahaya, maka cahaya tersebut tidak akan dihamburkan. Karena partikel-partikel koloid mempunyai ukuran yang relatif lebih besar untuk menghamburkan sinar. Begitu juga sebaliknya pada larutan sejati, partikel-partikelnya yang relatif kecil, sehingga hamburan cahaya akan sangat sedikit dan sulit untuk diamati.
Langit di Bumi Berbanding Terbalik dengan Langit di Luar Angkasa
Berbeda dengan langit yang ada di Bumi, dimana kita biasa melihatnya dengan warna biru, langit yang ada di luar angkasa akan terlihat lebih gelap. Padahal, jaraknya dengan Matahari relatif lebih dekat. Jadi, sebenarnya luar angkasa itu sendiri berwarna hitam pekat, tapi bukan berarti gelap tanpa adanya cahaya.
Kita bisa ambil permisalan dari ruangan dengan jendela yang dicat dengan warna hitam. Apakah pada siang hari di dalam ruangan tersebut tidak terlihat apapun? Pastinya tidak. Permisalan ini dapat kita terapkan untuk menjawab pertanyaan terkait mengapa langit yang ada di luar angkasa terlihat lebih gelap.
Luar angkasa adalah ruang hampa, sehingga tidak ada sesuatu yang bisa memantulkan cahaya. Selain itu, luar angkasa terdiri dari 4,9 persen materi-materi, seperti misalnya planet, gas, bintang, dan lain sebagainya, kemudian sekitar 26,8 persen berisi Dark Matter. Sementara itu, sekitar 68,3 persen berisi sesuatu yang disebut dengan Dark Energy. Hal itulah menyebabkan luar angkasa terlihat lebih gelap dan hitam.
Kita dapat mengarahkan senter ke atas ruang kosong. Maka cahaya yang berasal dari senter tersebut tidak akan berpengaruh apapun. Seperti itulah analogi dari luar angkasa yang gelap. Jadi, tidak peduli seberapa banyak bintang di luar angkasa, apabila tidak ada hal yang dapat memantulkan cahaya, maka akan menyebabkan kondisinya tetap gelap.
Peran Atmosfer Sangat Penting
Seperti yang dijelaskan di atas, bahwa cahaya Matahari yang telah menembus atmosfer adalah salah satu penyebab kenapa langit berwarna biru atau menimbulkan warna lainnya di Bumi. Atmosfer ini juga berfungsi untuk mengurangi radiasi dari sinar Matahari di siang hari. Sementara di malam hari, fungsi atmosfer adalah sebagai penghilang panas yang berlebihan.
Apabila tidak ada atmosfer, maka pastinya sinar Matahari tidak akan bisa sampai ke Bumi dan langit yang seperti sekarang juga tidak akan terjadi. Tak hanya itu saja, apabila radiasi Matahari 100 persen sampai ke Bumi tanpa melewati atmosfer, maka bisa dipastikan planet kita bukan lagi sebagai tempat tinggal yang baik. Karena tidak akan ada manusia yang bisa bertahan hidup apabila terkena radiasi dari sinar Matahari secara penuh. Maka sudah seharusnya sebagai makhluk hidup yang tinggal di Bumi untuk selalu menjaga alam dan juga lingkungan supaya tetap lestari.
Demikian penjelasan tentang kenapa langit berwarna biru dan teori yang membahasnya. Semoga setiap pembahasan yang ada di dalam artikel ini bisa memberikan manfaat sekaligus bisa menambah wawasan kamu.
Bagi Grameds yang ingin mengetahui secara lebih mendalam tentang benda-benda langit lainnya dapat membaca buku-buku terkait dengan mengunjungi Gramedia.com.
Untuk mendukung Grameds dalam menambah wawasan, Gramedia selalu menyediakan buku-buku berkualitas dan original agar Grameds memiliki informasi #LebihDenganMembaca.
Penulis: Umam
