Mengapa Pelangi Memiliki 7 Warna?

Konten / Daftar Isi [Klik Utk Tampilkan]

Ilustrasi Pelangi di Padang Rumput (Img Source: James Wheeler di Pexels)

Blaves - Hallo Blavestie! Me-ji-ku-hi-bi-ni-u, merah jingga kuning hijau biru nila ungu. Pernahkah kalian mendengar warna-warna tersebut? Ya benar, warna-warna tersebut adalah tujuh warna pelangi yang biasanya disingkat agar dapat mudah diingat. Tapi pernahkah kamu berpikir kenapa sih warna pelangi ada tujuh? Kenapa tidak lebih banyak atau lebih sedikit? Untuk mendapatkan jawabannya mari kita bahas pada postingan di bawah.

---

Eksperimen Cahaya Isaac Newton

Sebelum membahas lebih jauh, mari kita coba pelajari eksperimen cahaya yang dilakukan oleh Isaac Newton. Pada sekitar tahun 1665, Isaac Newton melakukan serangkaian percobaan menggunakan prisma untuk mencari tahu mengapa pantulan dari cahaya putih pada prisma transparan dapat menghasilkan warna-warna. 

Untuk mendapatkan jawaban tersebut Newton melakukan percobaan dengan mengarahkan cahaya kepada suatu prisma dan hasilnya cahaya yang semula berwarna putih menjadi berwarna saat pantulannya mengenai dinding.

Eksperimen Cahaya Isaac Newton (Img Source: Youtube/BBC Earth Science)  

Setelah mendapati hal tersebut Newton mencoba kembali menggali penyebab terjadinya perubahan warna cahaya dari yang semula berwarna putih menjadi banyak warna. Berkat kejeniusan Newton saat itu, dia mencoba membuat lubang kecil tak terlalu panjang pada pantulan warna-warna sehingga dia bisa mengisolasi warna tertentu. 

Lalu dia meletakan kembali prisma pada belakang lubang tersebut agar cahaya dipantulkan kembali, namun cahaya yang dipantulkan saat ini bukanlah cahaya putih melainkan cahaya berwarna-warni hasil dari pantulan prisma yang pertama.

Eksperimen Cahaya Isaac Newton (Img Source: Youtube/BBC Earth Science) 

Hasilnya ternyata pantulan cahaya pada prisma kedua tidak mengalami perubahan cahaya melainkan sesuai dengan warna aslinya. Misal warna merah maka dipantulkan kembali menjadi warna merah, atau warna hijau maka dipantulkan kembali menjadi warna hijau. Berdasarkan eksperimen ini maka disimpulkan bahwa warna merah, jingga, hijau, dan seterusnya adalah warna dasar pembentuk cahaya sedangkan warna putih yang kita lihat adalah campuran dari warna-warna tersebut. 

Ilustrasi Dispersi Cahaya (Img source: cabinet.ox.ac.uk)

Peristiwa perubahan warna ini dikenal dengan istilah dispersi cahaya, yakni penguraian cahaya dari polikromatik menjadi monokromatik. Perbedaan warna cahaya ini dipengaruhi oleh perbedaan kecepatan cahaya saat merambat di udara maupun di medan yang menghalanginya. Setiap warna yang dihasilkan oleh dispersi cahaya ini memiliki gelombang, frekuensi, dan indeks bias yang berbeda-beda. 

Penyebab Terjadinya Pelangi

Setelah memahami konsep dispersi cahaya maka selanjutnya kita dapat memahami mengapa fenomena pelangi dapat terjadi. Serupa dengan konsep pada percobaan Newton di atas, pelangi dapat terjadi dikarenakan oleh peristiwa dispersi cahaya matahari. Namun dispersi yang terjadi bukan karena prisma sebagaimana percobaan di atas, melainkan dikarenakan oleh air atau uap air dari langit. Oleh karena itu pelangi biasanya muncul setelah peristiwa hujan selesai atau pada air terjun dimana terdapat banyak partikel air di udara. 

Partikel air dan uap air di udara setelah peristiwa hujan selanjutnya menyebabkan cahaya matahari mengalami dispersi sehingga menghasilkan warna-warna monokromatik cahaya sebagaimana yang biasanya kita lihat pada pelangi.

Karena pelangi adalah hasil dispersi dari cahaya matahari, maka fenomena pelangi dapat kita lihat apabila posisi matahari berada di belakang kita. Saat posisi matahari berada di belakang kita, maka pelangi akan muncul tepat di depan kita.

Fakta Menarik

Bumi menjadi satu-satunya planet pada tata surya yang memiliki fenomena pelangi, meskipun muncul dugaan oleh para ilmuwan bahwa pelangi dapat juga terjadi di Saturnus karena permukaan planetnya yang didominasi daerah basah dan awan lembap. Selain itu bentuk pelangi sendiri sebetulnya adalah sebuah lingkaran penuh jika dilihat dari atas bumi, namun karena sudut pandang mata kita yang terbatas maka kita cenderung melihatnya sebagai garis yang melengkung.

Kenapa Warna Pelangi Ada 7?

Sebelum Isaac Newton melakukan percobaannya, sekitar pada tahun 1664 Robert Boyle dalam bukunya Experiments and Considerations Touching Colours menjelaskan bahwa spektrum warna yang dihasilkan pada pelangi adalah 5 warna yaitu merah, kuning, hijau, kebiru-biruan, dan ungu. Namun pada saat melakukan percobaan Isaac Newton menambahkan dua warna yaitu jingga dan nila (indigo)

Kutipan Tulisan Isaac Newton, Opticks tahun 1730 (Img Source: Youtube/Tom Scott)

Isaac Newton menambahkan kedua warna ini ternyata didasarkan pada keyakinan bahwa angka 7 memiliki keistimewaan seperti jumlah hari dalam seminggu, jumlah not angka, dan kepercayaan-kepercayaan pada masa itu.

Namun seiring perkembangan zaman dapat ditemukan bahwa sebetulnya warna pada pelangi bukanlah dalam bentuk utuh atau diskrit 7 warna melainkan bersifat kontinyu yang artinya terdapat warna lebih dari itu. Jika melihat menggunakan "film" foto yang sensitif terhadap sinar UV maka akan ditemukan warna lain pada pelangi. Tetapi karena keterbatasan mata manusia jika melihat dengan mata telanjang maka seolah-olah kita melihat 7 warna pada pelangi.

Kurang lebih seperti itulah penjelasan dari pelangi beserta penyebab dan mengapa terlihat memiliki 7 warna. Semoga bisa menambah wawasan kita semua ya Blavestie, dan sampai bertemu pada postingan lainnya.

Referensi Tulisan

---

• Cabinet. Newton's Prism Experiment. Diakses pada 30 Juli 2024, Halaman referensi  
• NewScientist (8 September 2021). Why are there seven colours in a rainbow?. Diakses pada 30 Juli 2024, Halaman referensi  
• Met Office. How are rainbows formed?. Diakses pada 30 Juli 2024, Halaman referensi  

Artikel Terkait