TERBENTUKNYA PELANGI

      Pelangi merupakan salah satu pemandangan indah yang jarang kita lihat. Jika dilihat, bentuk pelangi seperti busur di langit biru yang muncul karena pembiasan dari sinar matahari. Pelangi menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia adalah lengkungan warna spektrum di langit sebagai akibat adanya pembiasan sinar matahari oleh titik hujan atau embun. Semua warna yang dihasilkan oleh pelangi berawal dari cahaya matahari. Matahari itu sendiri memiliki beberapa warna yang disebut polikromatik. Cahaya yang dapat ditangkap jelas oleh mata manusia hanya ada tujuh warna yaitu merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu (mejikuhibiniu). Ke tujuh cahaya inilah yang di kenal sebagai cahaya tampak atau disebut dengan spektrum warna, cahaya tampak termasuk gelombang elektromagnetik yang terjadi akibat adanya medan magnet dan medan listrik. Panjang gelombang cahaya tampak berbeda-beda mulai dari 4.000 Å sampai 7.000 Å dan juga memiliki frekuensi 4,3 x 1014 Hz sampai 7,5 x 1014 Hz.

     Terlebih dahulu baiknya kita bahas dahulu tentang pembiasan CAHAYA pada PRISMA. dimana seberkas sinar tersebut akan mengalami dualisme bias atau dua kali pembiasan sehingga antara berkas sinar masuk ke prisma dan berkas sinar keluar dari prisma tidak lagi sejajar.

     Percobaan ini pertama kali dilakukan oleh Newton. Ketika sinar matahari terpantul oleh rintik hujan, terbentuklah pelangi yang mengandung semua warna spectrum. Lohh..kok bisa?? Karena rintik hujan/ air disini berfungsi sebagai prisma.

  Gejala dispersi cahaya adalah gejala peruraian cahaya putih (polikromatik) menjadi cahaya berwarna-warni (monokromatik). Cahaya putih merupakan cahaya polikromatik, artinya cahaya yang terdiri atas banyak warna dan panjang gelombang. Jika cahaya putih diarahkan ke prisma, maka cahaya putih akan terurai menjadi cahaya merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Cahaya-cahaya ini memiliki panjang gelombang yang berbeda. Setiap panjang gelombang memiliki indeks bias yang berbeda. Semakin kecil panjang gelombangnya semakin besar indeks biasnya. Dispersi pada prisma terjadi karena adanya perbedaan indeks bias kaca setiap warna cahaya.

         Sudut yang dibentuk antara arah sinar datang dengan arah sinar yang meninggalkan prisma disebut sudut deviasi diberi lambang D. Besarnya sudut deviasi tergantung pada sudut datangnya sinar.
                          D = i1 + r2 - B

Keterangan :
     D = sudut deviasi
     i1 = sudut datang pada prisma
     r2 = sudut bias sinar meninggalkan prisma
   B = sudut pembias prisma Besarnya sudut deviasi sinar bergantung pada sudut datangnya cahaya ke prisma.

       Ini disebabkan karena cahaya merah adalah bagian dari Spektrum cahaya tampak yang memiliki frekuensi paling rendah atau panjang gelombang paling panjang bila dibandingkan dengan cahaya tampak lainnya. Dan cahaya ungu memiliki frekuensi paling tinggi dan panjang gelombang paling pendek. Sehingga antara warna merah dan ungu tidak saling bertemu, warna merah berada di paling ujung pada pelangi dan warna ungu berada di paling bawah pada pelangi.

           Ketika cahaya matahari melewati tetesan air, ia membias seperti ketika melalui prisma kaca. Jadi didalam tetesan air, kita sudah mendapatkan warna yang berbeda memanjang dari satu sisi ke sisi tetesan air lainnya. Beberapa dari cahaya berwarna ini kemudian dipantulkan dari sisi yang jauh pada tetesan air, kembali dan keluar lagi dari tetesan air. Cahaya keluar kembali dari tetesan air kearah yang berbeda, tergantung pada warnanya.

BESARAN, SATUAN DAN PENGUKURAN

A.  Besaran dan Satuan

Dalam fisika dikenal dua jenis besaran utama yaitu besaran pokok dan besaran turunan.
Besaran pokok adalah besaran yang satuannya ditetapkan lebih dahulu.

Ada tujuh (7) besaran pokok sesuai Sistim Internasional / SI adalah :

1. Besaran pokok panjang satuannya meter dengan lambang m
2. Besaran pokok suhu satuannya kelvin dengan lambang K
3. Besaran pokok waktu satuannya detik/sekon dengan lambang s
4. Besaran pokok arus listrik panjang satuannya ampere dengan lambang A
5. Besaran pokok massa satuannya kilogram dengan lambang kg
6. Besaran pokok intensitas cahaya satuannya candela/kandela dengan lambang cd
7. Besaran pokok jumlah zat satuannya mole dengan lambang mol

Dua (2) besaran tambahan sesuai Sistem Internasional / SI yaitu :

1. Besaran tambahan sudut datar satuan radian dengan lambang rad
2. Besaran tambahan sudut ruang satuan steradian dengan lambang sr

Besaran turunan adalah besaran yang satuannya diturunkan dari besaran pokok.
Beberapa besaran fisika yang merupakan besaran turunan adalah

• Luas satuannya m²
• Volume satuannya m³
• Massa Jenis satuannya kg/m³
• Kecepatan satuannya m/s
• Percepatan satuannya m/s²
• Gaya satuannya kg m/s² , dan sebagainya.

B.  Dimensi Besaran


Dimensi merupakan suatu cara untuk mengetahui susunan besaran turunan atas besaran-besaran pokok. Untuk itu perlu diketahui terlebih dahulu dimensi dari masing-masing besaran pokok, yaitu :

1. Besaran pokok Massa dimensinya [M]
2. Besaran pokok Panjang dimensinya [L]
3. Besaran pokok Waktu dimensinya [T]
4. Besaran pokok Kuat Arus Listrik dimensinya [I]
5. Besaran pokok Suhu dimensinya [Ѳ]
6. Besaran pokok Jumlah zat dimensinya [N]
7. Besaran pokok Intensitas cahaya dimensinya [J]

Cara menuliskan dimensi dari besaran turunan adalah sebagai berikut :

1. Dengan mengetahui satuan besaran turunan dalam SI.
2. Dengan mengetahui persamaan besaran turunan.

C.   Pengukuran

Pengukuran adalah kegiatan mengukur besaran fisika dari sebuah obyek atau benda. Mengukur adalah membandingkan suatu besaran dengan satuan.

     1. Mengukur Panjang

         Panjang satuan SI nya adalah meter (m). Satu meter didefinisikan sebagai jarak yang ditempuh cahaya dalam vakum selama sekon. Besaran panjang dapat diukur dengan menggunakan mistar, jangka sorong, mikrometer skrup, dan alat ukur panjang lainnya.

contoh : Perhatikan cara mengukur panjang sebuah benda dengan Mistar seperti pada gambar berikut! Mistar di bawah ini memiliki skala terkecil cm = 0,1 cm = 1 mm.

       Letakkan ujung sebelah kiri benda tepat berimpit dengan titik nol, dan perhatikan angka yang ditunjukkan skala mistar pada ujung sebelah kanan.

 

Hasil Pengukurannya adalah 6,3 + 0,05 = 6,35 cm

    2.  Mengukur Massa

         Massa adalah banyaknya zat yang terkandung di dalam suatu benda. Satuan SI-nya adalah kilogram (kg). Massa berbeda dengan berat. Berat adalah besarnya gaya yang dialmi benda akibat gaya tarik bumi pada benda tersebut. Satuan SI-nya Newton (N).

 

Besaran massa dapat diukur dengan menggunakan neraca. Neraca terdiri atas:
a. Neraca Pasar atau timbangan
b. Neraca elektronik atau digital
c. Neraca sama lengan
d. Neraca Ohaus

Contoh :
Seorang siswa mengukur massa sebuah benda dengan menggunakan Neraca Ohaus seperti terlihat pada gambar berikut !

Massa benda tersebut adalah = 400g + 40g + 2,4g = 442,4 g

    3.  Pengukuran Waktu

       Waktu 1 sekon didefinisikan sebagai selang waktu dari 9 192 631 770 osilasi dari radiasi yang dihasilkan dalam atom cesium-133. Waktu satuan SI-nya adalah sekon (s).

Contoh alat ukur waktu:

Contoh:
Seorang siswa mengukur waktu 20 kali ayunan sebuah Bandul Sederhana, Tepat ayunan ke duapuluh skala Stopwatch terlihat seperti gambar berikut !


 Hasil pengukurannya adala: 25,5 sekon.

  4.  Pengukuran Suhu

       Benda memiliki tingkat panas yang berbeda-beda, dingin, hangat, dan panas. Untuk membedakan tingkat panas secara tepat diukur dengan termometer. Suhu satuan SI-nya adalah Kelvin (K).

Termometer ruang digital termometer raksa
Contoh:
Seorang siswa mengukur suhu air dengan menggunakan Thermometer Celcius (oC). Skala Thermometer saat pengukuran terlihat seperti gambar berikut !



 Suhu air adalah 24 oC

   5.  Pengukuran Volume

       Mengukur volume benda yang bentuknya tidak teratur dapat dilakukan dengan menggunakan gelas ukur. Perhatikan contoh berikut:


Gambar 1 : Gelas ukur diisi dengan air (skala terbaca 50 ml)
Gambar 2 : Batu dimasukkan ke dalam gelas ukur (skala terbaca 100 ml)

Maka Volume batu = 100 ml – 50 ml = 50 ml.