Nama: Febrianto Putro WicaksonoNRP: 2413100121

5 Buah Fenomena Optik dan Teorinya1. PelangiCahaya matahari adalah cahaya polikromatik (terdiri dari banyak warna). Warna putih cahaya matahari sebenarnya adalah gabungan dari berbagai cahaya dengan panjang gelombang yang berbeda-beda. Mata manusia sanggup mencerap paling tidak tujuh warna yang dikandung cahaya matahari, yang akan terlihat pada pelangi: merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Panjang gelombang cahaya ini membentuk pita garis-garis paralel, tiap warna bernuansa dengan warna di sebelahnya. Pita ini disebut spektrum. Di dalam spektrum, garis merah selalu berada pada salah satu sisi dan biru serta ungu di sisi lain, dan ini ditentukan oleh perbedaan panjang gelombang.

Pelangi tidak lain adalah busur spektrum besar yang terjadi karena pembiasan cahaya matahari oleh butir-butir air. Ketika cahaya matahari melewati butiran air, ia membias seperti ketika melalui prisma kaca. Jadi di dalam 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 ke arah yang berbeda, tergantung pada warnanya. Warna-warna pada pelangi ini tersusun dengan merah di paling atas dan ungu di paling bawah pelangi.

Pelangi hanya dapat dilihat saat hujan bersamaan dengan matahari bersinar, tapi dari sisi yang berlawanan dengan si pengamat. Posisi si pengamat harus berada di antara matahari dan tetesan air dengan matahari dibekalang orang tersebut. Matahari, mata si pengamat dan pusat busur pelangi harus berada dalam satu garis lurus.

2. FatamorganaProses terjadinya fatamorgana berawal dari adanya perbedaan kerapatan antara udara dingin dan udara panas. Udara dingin memiliki kerapatan lebih pekat dan lebih berat dibandingkan udara panas. Dalam kenyataannya, lapisan udara yang panas yang ada di dekat tanah terperangkap oleh lapisan udara yang lebih dingin di atasnya. Cahaya dibiaskan ke arah garis horisontal pandangan dan akhirnya berjalan ke atas karena pengaruh internal total.

Pemantulan internal total (total internal reflection) adalah proses pemantulan seberkas cahaya pada permukaan batas antara satu medium dengan medium yang lain yang indeks biasnya lebih kecil, jika sudut datang ke medium kedua melebihi suatu sudut kritis tertentu. Dengan demikian, cahaya berjalan di dalam medium yang memiliki indeks bias yang tinggi seperti air, kaca, dan plastik ke medium yang memiliki indeks bias lebih rendah seperti udara. Akibatnya gambar dengan sifat semu dan terbalik akan membentuk fatamorgana.

Pada siang hari, sinar Matahari sangat terik sehingga membuat jalan beraspal yang hitam menjadi sangat panas. Aspal yang panas itu akan meradiasikan panas sehingga udara di sekitar jalan menjadi sangat panas. Udara panas tersebut akan memantulkan bayangan langit biru dan awan-awan seperti halnya kolam berisi air. Inilah fatamorgana. Hal yang sama juga terjadi di gurun pasir.

3. AuroraAurora adalah efek cahaya yang seolah-olah menari diatas langit dengan berbagai warna. Aurora sendiri terjadi di lapisan ionosfer. Dimana cahaya yang ditimbulkan merupakan akibat adanya interaksi antara medan magnetik sebuah planet dengan partikel bermuatan yang dipancarkan oleh matahari (angin surya).

Aurora tercipta karena adanya miliaran partikel energi yang terdiri dari proton dan elektron dilontarkan matahari dengan kecepatan tinggi hingga 500 mil per detik dalam sebuah pancaran cahaya matahari. Pancaran ini biasa disebut dengan angin matahari atau solar wind yang terbentuk karena adanya ledakan besar dipermukaan matahari (Coronal Mass Ejection ).

Setelah melalui perjalanan ke bumi yang bisa bertahan hingga dua sampai tiga hari, partikel matahari dan medan magnet bumi yang saling bertumbukan menyebabkan pelepasan partikel yang sudah terjebak didekat bumi. kemudian, partikel yang terjebak tersebut memicu reaksi dibagian atas atmosfer (ionosfer) dimana molekul oksigen dan nitrogen beraksi dan melepaskan foton cahaya. Foton cahaya inilah yang kita lihat sebagai cahaya terang yang menari-nari diatas langit yang disebut aurora.

4. Sun DogSun Dog adalah fenomena dimana cahaya matahari terlihat seperti memiliki bayangan di kedua sisinya atau sering disebut juga matahari kembar. Fenomena Sun Dog yang indah dan menakjubkan ini adalah ilusi optik yang terjadi di atmosfer. Ketika cahaya matahari menembus kumpulan lempeng-lempeng kristal es hexagonal yang berada dilangit dan tersusun secara horisontal. Sehingga mengakibatkan cahaya matahari tersebut dibelokan sejauh sudut 22 derajat. Sun Dog dapat terlihat jelas pada saat posisi horizon yang rendah atau pada saat matahari terbenam atau terbit, seperti yang terjadi di Fargo, Dakota Utara.

Fenomena Sun Dog (Sundog) yang kadang juga disebut dengan Parhelion adalah sebuah fenomena ketika kita bisa melihat adanya kumpulan cahaya tambahan di kedua sisi matahari. Kadang, kumpulan cahaya ini bisa terlihat seperti bola yang membuat kita berpikir kalau cahaya ini adalah matahari tambahan. Fenomena ini hanya terjadi pada kondisi atmosferik yang sangat langka. Sun Dog terjadi ketika cahaya matahari bersinar menembus kumpulan lempeng es kristal hexagonal yang tersusun secara horizontal di langit yang mengakibatkan cahaya itu dibelokkan dengan sudut minimum 22 derajat.

5. HalloHalo adalah sebuah fenomena yang terjadi dhlangit pada siang hari. Pada saat itu, matahari terlihat dikelilingi lingkaran pelangi yang sangat besar. Banyak yang menyebut matahari bercincin. Secara ilmiah kejadian ini yg terjadi di wilayah atmosfer bumi. Baik pada awan yang menutupi matahari maupun bulan. Hal itu kerap terjadi pada saat habis hujan tapi langit masih berkabut dan matahari memancar. Tidak ada hubungannya dengan kejadian atau tanda akan terjadinya bencana atau misteri apapun. Halo matahari adalah fenomena alam terbentuknya pelangi yang mengelilingi matahari.

Menurut Peneliti Senior Astronomi dan Astrofisika Lapan Thomas Djamaluddin, pelangi yang mengelilingi sang surya terbentuk karena adanya kristal es yang dibawa oleh awan. Kristal es inilah yang membiaskan sinar matahari sehingga jika sudut biasnya tepat akan menciptakan warna-warna pelangi seperti yang terjadi setelah hujan turun mengguyur bumi. Fenomena ini adalah hal yang lumrah dan wajar terjadi di belahan bumi manapun. Mengenai lamanya Halo Matahari, tergantung banyaknya kristal es yang membiaskan sinar matahari, semakin banyak, maka fenomena ini dapat disaksikan lebih lama. Dan peristiwa ini tidak hanya terjadi siang hari, malam haripun sering terjadi. Pelangi akan terlihat mengelilingi bulan.