Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

Cahaya : Pengertian, Sifat, Efek dan Syaratnya

Sebagaimana kita ketahui, bahwa semua orang sudah tidak asing lagi dengan yang namanya cahaya. Cahaya adalah suatu gejala fisis. Suatu sumber cahaya memancarkan energi. Sebagian energi ini diubah menjadi cahaya tampak. Perambatan cahaya di ruang bebas dilakukan oleh gelombang-gelombang elektromagnetik. Jadi cahaya itu merupakan suatu gejala getaran. Cahaya merupakan suatu bentuk energi yang sangat penting yang dibutuhkan olehseluruh makhluk hidup yang ada di bumi. Tanpa adanya cahaya kehidupan di bumi pundipastikan tidak dapat berjalan sempurna.

Semua makhluk hidup menggantungkan hidupnya baik secara langsung maupun tidak langsung terhadap keberadaan cahaya. Tumbuh-tumbuhan memenfaatkan cahaya untuk proses fotosintesis yang dapatmenghasilkan karbohidrat yang biasa dimanfaatkan untuk kehidupan manusia. Binatang jugamemanfaatkan cahaya untuk memeperoleh informasi tentang keberadan lingkungannya.

PENGERTIAN CAHAYA

Cahaya merupakan salah satu bentuk energi yang dipancarkan oleh benda atau sumber cahaya dalam bentuk gelombang eletromagnetik. Gelombang elektromagnetik dapat merambat di dalam ruang hampa udara (vakum). Menurut James Maxwell (1831-1897), cahaya adalah gelombang elektromagnetik, sehingga cepat rambat cahaya sama dengan cepat rambat gelombang elektromagnetik, yaitu 3.10¬8 m/s. Cahaya merupakan pancaran elektromagnetik yang terlihat oleh mata telanjang manusia.

Cahaya adalah energi berbentuk gelombang elekromagnetik yang kasat mata dengan panjang gelombang sekitar 380–750 nm.[1] Pada bidang fisika, cahaya adalah radiasi elektromagnetik, baik dengan panjang gelombang kasat mata maupun yang tidak. [2][3] Selain itu, cahaya adalah paket partikel yang disebut foton. Kedua definisi tersebut merupakan sifat yang ditunjukkan cahaya secara bersamaan sehingga disebut “dualisme gelombang-partikel”. Paket cahaya yang disebut spektrum kemudian dipersepsikan secara visual oleh indera penglihatan sebagai warna. Bidang studi cahaya dikenal dengan sebutan optika, merupakan area riset yang penting pada fisika modern.

Studi mengenai cahaya dimulai dengan munculnya era optika klasik yang mempelajari besaran optik seperti: intensitas, frekuensi atau panjang gelombang, polarisasi dan fase cahaya. Sifat-sifat cahaya dan interaksinya terhadap sekitar dilakukan dengan pendekatan paraksial geometris seperti refleksi dan refraksi, dan pendekatan sifat optik fisisnya yaitu: interferensi, difraksi, dispersi, polarisasi. Masing-masing studi optika klasik ini disebut dengan optika geometris (en: geometrical optics) dan optika fisis (en: physical optics).

ISTILAH-ISTILAH DALAM CAHAYA

  • Lux: Merupakan satuan metrik ukuran cahaya pada suatu permukaan. Cahaya rata-rata yang dicapai adalah rata-rata tingkat lux pada berbagai titik pada area yang sudah ditentukan. Satu lux setara dengan satu lumen per meter persegi. Tinggi mounting: Merupakan tinggi peralatan atau lampu diatas bidang kerja. Efficacy cahaya terhitung: Perbandingan keluaran lumen terhitung dengan pemakaian daya terhitung dinyatakan dalam lumens per watt.
  • Indeks Ruang: Merupakan perbandingan, yang berhubungan dengan ukuran bidang keseluruhan terhadap tingginya diantara tinggi bidang kerja dengan bidang titik lampu.
  • Efficacy Beban Target: Nilai efficacy beban terpasang yang dicapai dengan efisiensi terbaik, dinyatakan dalam lux/W/m².
  • Faktor pemanfaatan (UF): Merupakan bagian flux cahaya yang dipancarkan oleh lampu-lampu, menjangkau bidang kerja. Ini merupakan suatu ukuran efektivitas pola pencahayaan.
  • Intensitas Cahaya dan Flux: Satuan intensitas cahaya I adalah candela (cd) juga dikenal dengan international candle. Satu lumen setara dengan flux cahaya, yang jatuh pada setiap meter persegi (m2) pada lingkaran dengan radius satu meter (1m) jika sumber cahayanya isotropik 1-candela (yang bersinar sama ke seluruh arah) merupakan pusat isotropik lingkaran. Dikarenakan luas lingkaran dengan jari-jari r adalah 4πr2, maka lingkaran dengan jari-jari 1m memiliki luas 4πm2, dan oleh karena itu flux cahaya total yang dipancarkan oleh sumber 1- cd adalah 4π1m.
  • Lumen: Satuan flux cahaya; flux dipancarkan didalam satuan unit sudut padatan oleh suatu sumber dengan intensitas cahaya yang seragam satu candela. Satu lux adalah satu lumen per meter persegi. Lumen (lm) adalah kesetaraan fotometrik dari watt, yang memadukan respon mata “pengamat standar”. 1 watt = 683 lumens pada panjang gelombang 555 nm.
  • Efficacy Beban Terpasang: Merupakan iluminasi/terang rata-rata yang dicapai pada suatu bidang kerja yang datar per watt pada pencahayaan umum didalam ruangan yang dinyatakan dalam lux/W/m².
  • Perbandingan Efficacy Beban Terpasang: Merupakan perbandingan efficacy beban target dan beban terpasang.
  • Luminaire: Luminaire adalah satuan cahaya yang lengkap, terdiri dari sebuah lampu atau beberapa lampu, termasuk rancangan pendistribusian cahaya, penempatan dan perlindungan lampu-lampu, dan dihubungkannya lampu ke pasokan daya.

SIFAT-SIFAT CAHAYA

Inilah beberapa sifat-sifat pada cahaya yang perlu kita ketahui, yakni sebagai berikut.
  1. Cahaya dapat merambat lurus. Contohnya adalah ketika kita memegang senter kemudian menyalakan ke arah depan maka yang terjadi cahaya merambat lurus sesuai arah yang kita inginkan.
  2. Cahaya dapat dipantulkan. Contohnya adalah ketika kita bermain-main disiang hari dengan membawa sebuah cermin/spion kita arahkan kedatangnya sinarr matahari lalu kita coba mengarahkannya ke segala arah maka yang terjadi ada sebuah cahaya yang terpantul dari sinar matahari tersebut.
  3. Cahaya dapat menembus benda yang bening. Contohnya adalah ketika kita melihat ke atas rumah yang memakai genteng dari kaca bening maka cahaya sinar matahari dapat masuk tanpa terhalang karena genteng terbuat dari kaca bening.
  4. Cahaya dapat dibelokkan atau dibiaskan. Contohnya adalah jika kita berenang dan melatakkan sebilah tongkat ke dalam air yang terkena cahaya matahari dari atas maka tongkat tersebut terlihat lebih besar dari ukuran yang sebenarnya.

DISPERSI CAHAYA

Dispersi adalah peristiwa penguraian cahaya putih (polikromatik) menjadi komponen- komponennya karena pembiasan. Komponen- komponen warna yang terbentuk yaitu merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Dispersi terjadi akibat adanya perbedaan deviasi untuk setiap panjang gelombang, yang disebabkan oleh perbedaan kelajuan masing-masing gelombang pada saat melewati medium pembias. Gambar berikut menunjukkan dispersi sinar putih yang melalui sebuah prisma.

INTERFERENSI CAHAYA

Interferensi adalah paduan dua gelombang atau lebih menjadi satu gelombang baru. Interferensi terjadi jika terpenuhi dua syarat berikut ini, yakni Kedua gelombang cahaya harus koheren, dalam arti bahwa kedua gelombang cahaya harus memiliki beda fase yang selalu tetap, oleh sebab itu keduanya harus memiliki frekuensi yang sama., dan Kedua gelombang cahaya harus memiliki amplitudo yang hampir sama.

DIFRAKSI CAHAYA

Difraksi cahaya adalah peristiwa penyebaran atau pembelokan gelombang oleh celah sempit sebagai penghalang. Gelombang terdifraksi selanjutnya berinterferensi satu sama lain sehingga menghasilkan daerah penguatan dan pelemahan.
Difraksi Cahaya Celah Tunggal

POLARISASI CAHAYA

Polarisasi adalah proses pembatasan gelombang vektor yang membentuk suatu gelombang transversal sehingga menjadi satu arah. Tidak seperti interferensi dan difraksi yang dapat terjadi pada gelombang transversal dan longitudinal, efek polarisasi hanya dialami oleh gelombang transversal. Cahaya dapat mengalami polarisasi menunjukkan bahwa cahaya termasuk gelombang transversal. Pada cahaya tidak terpolarisasi, medan listrik bergetar ke segala arah, tegak lurus arah rambat gelombang. Setelah mengalami pemantulan atau diteruskan melalui bahan tertentu, medan listrik terbatasi pada satu arah. Polarisasi dapat terjadi karena pemantulan pada cermin datar, absorpsi selektif dari bahan polaroid, dan bias kembar oleh kristal.

EFEK, SYARAT DAN SATUAN PENCAHAYAAN

EFEK PENCAHAYAAN

Efek Pencahayaan terbagi menjadi 3 cara, yakni sebagai berikut.
  1. Pencahayaan langsung (direct), contoh lampu meja untuk membaca.
  2. Pencahayaan tak langsung (indirect), contoh ruang tamu.
  3. Pencahayaan semi direct (general diffusing),contoh ruang-ruang kantor.

SYARAT PENCAHAYAAN

Berikut adalah syarat-syarat pencahayaan, yakni:
  • Pencahayaan tidak boleh menimbulkan pertambahan udara.
  • Sumber cahaya harus memberikan pencahayaan dgn intensitas yg tetap,menyebar, merata, tidak berkedip, tidak menyilaukan dan tidak menimbulkan bayangan yg mengganggu.
  • Pencahayaan harus mencukupi intensitasnya sesuai dgn beban aktivitas (bekerja).

SATUAN PENCAHAYAAN

Inilah satuan-satuan dalam teknik pencahayaan, yakni sebagai berikut.
  • Satuan untuk Intensitas cahaya (I) :jumlah energi radiasi yg dipancarkan sebagaicahaya ke suatu jurusan tertentu, satuanya adalah Candela (Cd).
  • Satuan untuk Flux cahaya (f), fluks cahaya adalah perkalian antara Intensitas cahaya dengan sudut ruang yg dipancarkan ke suatu arah tertentu
I = f/ω
  • Satuan untuk Intensitas Penerangan (E) (Iluminansi), a/ fluks cahaya yg jatuh pada 1 m² bidang tertentu, satuan intensitas penerangan adalah Lux. 1 Lux = 1 lumen per m.

Posting Komentar untuk "Cahaya : Pengertian, Sifat, Efek dan Syaratnya"