Kenapa Langit Berwarna Biru – Teori Rayleigh

Langit, kenapa ya lo berwarna biru? Temukan jawaban kenapa langit berwarna biru di artikel yang satu ini!

Jalan-jalan ke pasar baru

Lihat ini itu semua dibeli

*cakep*

Betapa senangnya hatiku 

Langit biru cerah sekali 

*uwaaa cakeeeep*

Hai Sobat Zenius! Gimana pantun gue barusan? Cakep nggak? Cakeplah, masa nggak. Tapi emang bener banget nggak sih, langit biru cerah itu bikin hati semangat?

Ngomong-ngomong soal langit biru, pernah nggak sih lo bertanya-tanya. Kenapa ya langit itu berwarna biru? Kenapa nggak warna hijau atau merah aja?

Dulu ada dugaan bahwa warna langit itu merupakan hasil pantulan cahaya laut, sehingga warna langit biru mengikuti warna air laut.

Dugaan tersebut nggak benar. Sebenarnya, ada tiga faktor yang mempengaruhi warna langit dan warna laut bukanlah salah satunya. Apa aja ya tiga faktor itu? Yuk cari tahu bareng-bareng!

Faktor yang mempengaruhi langit berwarna biru

Sebelum bahas gimana fenomena langit biru terjadi, kita harus tahu bahwa langit berwarna biru karena tiga faktor yaitu cahaya matahari, atmosfer Bumi, dan penglihatan manusia sendiri. 

Kok bisa ya warna langit dipengaruhi oleh tiga faktor tersebut? Yuk, kita bahas satu per satu bareng-bareng.

Cahaya matahari

Kalo dilihat dengan mata telanjang, cahaya matahari terkesan berwarna putih kekuningan. Sebenarnya, sinar matahari itu terdiri dari berbagai warna bak pelangi.

Kalo lo ingin cek fakta tersebut, coba pakai prisma kristal seperti ini.

Dari situ kita bisa lihat bahwa cahaya matahari terdiri dari berbagai spektrum warna. Nah, warna-warna tersebut memiliki panjang gelombang yang berbeda. 

Warna merah memiliki panjang gelombang yang lebih panjang bila dibandingkan dengan warna lainnya seperti biru dan violet. Silahkan lihat gambar di bawah ini.

Sekarang, kita sudah tahu bahwa cahaya matahari memiliki spektrum warna dan gelombang yang bermacam-macam. 

Pertanyaannya, kenapa warna yang bermacam-macam tadi terlihat biru sesampainya di Bumi?

Buat ngejawab pertanyaan itu, kita perlu mengenali apa komponen yang ada serta apa sih yang sebenarnya terjadi  di atmosfer Bumi. Oleh karena itu, yuk kita lanjut ke bagian selanjutnya buat ngebahas atmosfer Bumi.

Atmosfer Bumi

Kira-kira apa aja ya partikel yang ada di udara? Tentu ada banyak banget macam partikel, dengan catatan Oksigen (O2) dan Nitrogen (N2) paling banyak. 

Kandungan nitrogen di udara kita mencapai 78%, sedangkan oksigen mencapai 21%. Sisanya ada kandungan karbon dioksida, karbon monoksida, sulfur dioksida, dan lain sebagainya. 

Ketika cahaya dari matahari masuk ke atmosfer Bumi, terjadilah interaksi antara cahaya dan partikel yang ada di atmosfer. 

Interaksi ini menyebabkan penghamburan cahaya Rayleigh atau yang biasa disebut sebagai Rayleigh scattering. Cahaya biru dan violet yang memiliki panjang gelombang lebih pendek lebih mudah terserap oleh molekul di udara. Sehingga, cahaya biru dan violet tadi lebih banyak tersebar dan terhamburkan.

Kalo gitu, kenapa warna yang kita lihat bukan violet atau ungu? Kan panjang gelombangnya lebih pendek dari yang biru? 

Itu karena intensitas cahaya violet atau ungu lebih rendah dibandingkan dengan biru. Berikut ini ilustrasi intensitas spektrum warna yang dipancarkan oleh sinar matahari.

Selain intensitas cahaya, penglihatan manusia juga mempengaruhi warna akhir yang bisa kita lihat. Gimana tuh maksudnya? Yuk kita bahas lebih jauh! 

Penglihatan manusia

Pada hakikatnya, mata kita memang lebih sensitif terhadap warna biru dibandingkan dengan warna violet. Lo bisa coba lihat gambaran tingkat sensitivitas mata manusia terhadap warna di bawah ini.

Sampai sini sudah jelas ya kenapa langit berwarna biru. Cahaya matahari yang memiliki berbagai panjang gelombang dan spektrum warna terhamburkan karena interaksi antara cahaya dengan partikel yang ada di atmosfer. 

Warna biru dan violet dengan panjang gelombang lebih pendek tersebar lebih banyak dibanding warna lainnya. Lalu, mata kita yang lebih sensitif terhadap warna biru mengidentifikasi warna langit sebagai warna biru.

Kalo masih ada pertanyaan tentang tiga faktor tadi, silahkan tanyakan di kolom komentar ya. Gue pasti jawab kok.

Teori Rayleigh

Seperti yang udah gue sebutkan sebelumnya, kita bakal bahas apa itu hamburan Rayleigh. Hamburan Rayleigh ini terjadi ketika cahaya matahari bertemu dengan partikel yang ada di atmosfer Bumi. 

Siapa itu John William Strutt alias Lord Rayleigh?

John William Strutt merupakan seorang fisikawan asal Inggris yang lebih dikenal sebagai Lord Rayleigh. Salah satu gagasan briliannya, Rayleigh scattering, digunakan untuk membahas kenapa langit berwarna biru.

Apa itu Hamburan Rayleigh atau Rayleigh Scattering?

Hamburan Rayleigh mengacu pada hamburan cahaya elastis atau radiasi elektromagnetik lainnya oleh partikel yang jauh lebih kecil dibandingkan dengan panjang gelombang radiasinya. 

Menurut hukum hamburan Rayleigh, intensitas cahaya yang dihamburkan itu berbanding terbalik dengan pangkat empat panjang gelombang cahaya yang dihamburkan. Hukum hamburan Rayleigh dituliskan seperti ini.

Apa arti dari simbol-simbol di atas? Simpelnya, tanda “ λ “ itu mengacu pada panjang gelombang cahaya. Maka, semakin panjang panjang gelombangnya, semakin sedikit penghamburan yang terjadi. Sebaliknya, semakin pendek panjang gelombang, semakin banyak hamburan terjadi.

Itulah kenapa warna biru lebih terlihat dibanding warna lainnya. Warna biru lebih pendek panjang gelombangnya, sehingga lebih banyak hamburan terjadi.

Silahkan lihat grafik di bawah ini untuk melihat hamburan tiap warna.

Gimana nih, sobat Zenius? Apakah lo sudah tercerahkan soal kenapa langit berwarna biru? Kalo masih ada yang ganjel, langsung aja tanyakan di kolom komentar.

Kenapa langit bisa berwarna jingga, oranye, atau pink?

Gue inget banget gue pernah waktu sore-sore keluar dari mal di daerah rumah gue, langitnya semacam ini.

Cantik banget kan?

Warnanya seperti perpaduan antara jingga atau oranye dengan merah muda. Sebenarnya fenomena yang terjadi itu masih sama, dikarenakan adanya hamburan Rayleigh tadi.

Lalu kenapa langit bisa jadi warna jingga seperti itu? Itu karena matahari sedang berada di sudut yang rendah. Ketika sedang berada di sudut yang rendah, cahaya matahari perlu menembus partikel yang lebih tebal.

Cahaya spektrum merah dan jingga yang memiliki panjang gelombang lebih tinggi lebih bisa menembus partikel tersebut sehingga langit sore terlihat seperti berwarna jingga kemerahan.

Oke itu penjelasan singkat soal warna langit. Kalo belum jelas, boleh banget nih tonton video seru soal warna langit dari Zenius.

Penutup

Bagaimana Sobat Zenius, apakah lo ada pertanyaan seputar topik kita kali ini? Atau mungkin lo punya ide untuk artikel selanjutnya?

Kalo lo punya pertanyaan maupun pernyataan, jangan ragu buat komen di kolom komentar, oke? Sampai sini dulu artikel kali ini dan sampai jumpa di artikel selanjutnya, ciao!

Baca juga:

Daerah A Hujan, Daerah B Terang, Kenapa Intensitas Hujan Tiap Daerah Berbeda beda?

Kenapa Air Laut Asin?

Referensi