Mengapa langit
berwarna biru ketika dilihat di siang hari? Namun ketika sore hari, langit akan
terlihat berwarna jingga?
Pada dasarnya,
langit tidak berwarna. Namun, karena efek dari matahari maka langit pun berubah
menjadi kebiruan. Matahari memancarkan gelombang cahaya dengan frekuensi
tertentu. Bagian dari frekuensi tersebut merupakan frekuensi cahaya tampak yang
dapat ditangkap oleh mata manusia. Jika spektrum cahaya matahari yang mengenai
mata kita masih terdiri atas seluruh spektrum cahya tampak, matahari akan
terlihat putih dan spektrum cahaya tampak ini akan menyinari atmosfer bumi.
Hal pertama yang perlu diketahui bahwa matahari adalah sumber cahaya yang sangat terang, dan jauh lebih terang dari bulan dan bintang. Hal kedua yang perlu dipahami adalah bahwa atmosfer bumi terdiri atas gas-gas yang mengandung berbagai macam partikel dan unsur. Dua unsur pertama yang terkandung dalam atmosfer bumi adalah Nitrogen (NO2) an Oksigen (O2). Dua atom pada atmosfer ini berpengaruh pada cahaya matahari yang melewatinya.
Ada gejala
(fenomena) fisika yang disebut “penyebaran” yang menyebabkan sinar matahari
ketika melewati partike-partikel yang berdiameter 1/10 dari panjang gelombang
(warna) dari sinar matahari. Sinar matahari terdiri atas bermacam-macam warna
cahaya yang berbeda, tetapi karena unsur-unsur yang ada di atmosfer (terutama
NO2 dan O2), maka atmosfer bumi dengan mudah
menghamburkan spektrum warna biru, ungu dan nila yang mempunyai frekuensi
tinggi, tetapi tetap warna birulah yang paling banyak menyebar, ditambah lagi
dengan mata manusia yang lebih sensitif terhadap warna biru daripada warna nila
dan ungu. Proses ini dinamakan Rayleigh scattering.
Rayleigh
menjelaskan bahwa cahaya yang memiliki panjang gelombang lebih kecil akan
memiliki intensitas perpendaran yang lebih besar. Karena warna biru memiliki
penjang gelombang yang kecil sehingga warna biru akan dominan di langit. Selain
itu, perpendaran warna ini juga dipengaruhi oleh jarak sumber cahaya dengan
pengamat sehingga pada saat sunset, jarak sumber cahaya akan lebih jauh dan
menyebabkan perpendaran efek Rayleigh scattering oleh warna biru ini berkurang.
Proses ini dapat terlihat jelas saat matahari terbenam, dimana warna merah akan
dominan di garis horizon.
Jadi, ketika
kita melihat ke langit pada siang hari yang cerah, kita melihat matahari
sebagai piringan cahaya. Warna biru yang kita lihat di langit adalah seluruh atom-atom
yang ada di atmosfer yang menyebarkan cahaya biru ke arah kita.
Sementara itu,
hanya ada sedikti cahaya tampak dari matahari dengan frekuensi lebih rendah
yang dihamburkan oleh atmosfer bumi. Cahaya dengan warna kuning, merah dan
jingga memiliki frekuensi yang lebih rendah dibandingkan dengan warna lainnya.
Warna tersebut akan menembus atmosfer bumi dan terlihat oleh mata kita. Tetapi,
intensitas ketiga warna tersebut tidak sama dan warna kuning lebih mendominasi
sehingga matahari terlihat berwarna kuning sampai dengan siang hari.
Matahari
terlihat berwarna jingga ketika sore hari, karena saat matahari berada di
horizon (saat terbit dan terbenam), lintasan yang ditempuh cahaya matahari
semakin jauh sehingga jumlah kuning yang dihamburkan relatif lebih besar
daripada warna jingga. Hal ini mengakibatkan intensitas warna jingga yang sampai
di mata kita lebih dominan, sehingga ketika matahari terbenam akan terlihat
jingga.
Sumber:
