Gelombang Cahaya: Pengertian, Rumus, dan Soal

Hai sahabat e-baca, kali ini kita akan belajar pengertian gelombang cahaya, rumus gelombang cahaya serta contoh soalnya.

Pengertian Gelombang Cahaya

Dalam kehidupan sehari-hari tentunya kita sangat membutuhkan cahaya. Menjemur baju, melihat, berjalan di tempat gelap, menulis, membaca, dan semua kegiatan kita membutuhkan cahaya. Lalu, pernahkah kalian memikirkan apa sebenarnya cahaya tersebut?

Jadi cahaya adalah gelombang elegtromagnetik yang memiliki panjang gelombang 400 – 700 nm. Dimana dengan panjang gelombang yang sedemikian sehingga spectrum tersebut dapat dilihat oleh mata telanjang. Dan itulah yang disebut cahaya tampak.

Sifat Gelombang Cahaya

Karena cahaya merupakan salah satu gelombang elegtromagnetik. Maka gelombang cahaya ini merambat tanpa melalui medium.

Berikut merupakan sifat-sifat dari gelombang cahaya :

• Cahaya dapat dilihat dengan mata telanjang.
• Arah rambat cahaya tegak lurus arah getar (tranversal).
• Cahay merambat menuruti garis lurus.
• Cahaya memiliki energy.
• Cahaya berasal dari pancaran dalam bentuk radiasi (tanpa penghantar) atau dihasilkan dari pancaran partkel-partikel yang bergerak dan mengandung listrik.
• Mengalami pembiasan, interfernsi cahaya, difraksi, pemantulan dan polarisasi.

Penjelasan dari sifat gelombang cahaya yang terakhir yaitu sebagai berikut :

1. Pembiasan cahaya (refraksi) adalah pembolakan arah rambat cahaya ketika cahaya memasuki suatu benda atau medium dengan kerepatan yang berbeda.

2. Interferensi cahaya merupakan perpaduann dari 2 cahaya sehingga dapat membentuk satu gelombanhg baru . syaa rat agar terbentuk interfernsi cahaya yaitu kedua gelombang harus koheren (memiliki beda fase, yang tetap sehingga frekuensi nya sama), selain itu kedua gelombang harus memiliki amplitude yang sama pula.

3. Difraksi cahaya adalah cahaya yang menagalami pembelokan atau penyebaran ketika melalui celah yang sempit.

4. Pemantulan dan polarisasi adalah keadaan ketika cahaya mengenai sebuah benda datar, sehingga menjadi penghalang bagi cahaya tersebut. Kemuadian ketika mengenai benda datar tersebut maka cahaya akan dibangkitkan dan bergerak menjauhi cermin atau benda datar tersebut. Pada sifat cahaya yang ini berlaku hukum pemantulan sebagai berikut :

• Sinar datang dari garis normal, maka sinar pantul juga terletak pada titik lain pada bidang datar.
• Sudut yang terbentuk antara garis sinar datang dengan garis normal harus sama.

Ketika terdapat cahaya maka akan ada energy yang dibawa oleh partikel-partikel yang menyebabkan cahaya dapat terlihat oleh mata.

Rumus Gelombang Cahaya

Jika kita mencermati susunan struktur dari sebuah atom, maka kita akan menjumpai electron yang bergerak pada orbitnya mengelilingi inti atom.

Gerakan electron dalam orbitnya inilah yang mengakibatkan energi cahaya itu dapat berubah karena adanya perubahan tingkat orbit electron  pada atom tersebut.

Perbedaan susunan electron juga memengaruhi sifat-sifat cahaya yang dipancarkan.

Cahaya digambarkan bergerak membawa energy dalam bentuk gelombang, yang biasa disebut gelombang elektromagnetik. Gelombang elektromagnetik merambat tnpa memerlukan medium.

Gelombang tersebut terpancar dengan panjang gelombang yang berbeda-beda dan frekuensi yang berbeda pula, sehingga menyebabkan benutknya tidak teratur.

Ketika gelombang elektromagnetik memiliki panjang dan frekuensi yang tetap maka disebut dengan radiasi monokromatik.

Pada tahun 1900, Max Planck yang merupakan fisikawan dari Jerman menemukan bahwa energy cahaya dibawa oleh foton.

Sehingga penulisan secara matematis untuk menyatakan penemuan Max Planck yakni

E = (h.c)/ λ

Dimana

• h = konstanta Planck (6,63 x 10^-34 J.s)
• E = Energi foton (J)
• c = laju cahaya (m/s)
• λ = panjang gelombang

Nah selanjutnya akan disampaikan contoh soal tentang cahaya, simak terus penjelasannya.

Contoh Soal Gelombang Cahaya

Terdapat sinar dengan panjang gelombang 6600 Å , kecepatan cahayanya  adalah 3 x 10⁸ m/s. dengan ketetapan  planck nya 6.6 x 10^-34 Js.

Maka berapakah energy yang terkandung dalam sinar tersebut?