Cahaya
Gelombang
elektromagnetik dapat digambarkan sebagai dua buah
gelombang yang merambat secara transversal pada dua buah bidang tegak lurus
yaitu medan magnetik dan medan listrik. Merambatnya gelombang magnet akan
mendorong gelombang listrik, dan sebaliknya, saat merambat, gelombang listrik
akan mendorong gelombang magnet. Diagram di atas menunjukkan gelombang cahaya
yang merambat dari kiri ke kanan dengan medan listrik pada bidang vertikal dan
medan magnet pada bidang horizontal.
Cahaya adalah energi berbentuk gelombang elekromagnetik yang kasatmata dengan panjang gelombang sekitar 380–750 nm.[1] Pada bidangfisika,
1. cahaya adalah radiasi elektromagnetik, baik dengan panjang gelombang kasat mata maupun yang tidak. [2][3]
Kedua definisi di atas adalah 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 sebutanoptika, 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 sepertirefleksi 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).
Pada puncak optika klasik, cahaya didefinisikan sebagai gelombang
elektromagnetik dan memicu serangkaian penemuan dan pemikiran, sejak tahun 1838
oleh Michael Faraday dengan penemuan sinar katode, tahun 1859 dengan teori radiasi massa hitam oleh Gustav Kirchhoff, tahun 1877Ludwig Boltzmann mengatakan bahwa status energi sistem fisik dapat menjadi diskrit, teori kuantum sebagai model dari teori radiasi massa hitam oleh Max Planck pada tahun 1899 dengan hipotesa bahwa energiyang teradiasi dan terserap dapat terbagi menjadi
jumlahan diskrit yang disebut elemen energi, E.
Pada tahun 1905, Albert
Einstein membuat percobaan efek
fotoelektrik, cahaya yang menyinari atom mengeksitasi elektron untuk melejit keluar dari orbitnya. Pada pada tahun 1924 percobaan oleh Louis
de Broglie menunjukkan elektron mempunyai sifat dualitas partikel-gelombang, hingga tercetus teori dualitas partikel-gelombang.
Albert Einstein kemudian pada tahun 1926 membuat postulat berdasarkan efek
fotolistrik, bahwa cahaya tersusun dari kuanta yang disebutfoton yang mempunyai sifat dualitas yang sama.
Karya Albert Einstein dan Max Planck mendapatkan penghargaan Nobel masing-masing pada tahun 1921 dan 1918 dan menjadi dasar teori kuantum mekanik yang dikembangkan oleh
banyak ilmuwan, termasuk Werner Heisenberg, Niels
Bohr, Erwin
Schrödinger, Max Born, John
von Neumann, Paul Dirac, Wolfgang
Pauli, David Hilbert, Roy
J. Glauber dan lain-lain.
Era ini kemudian disebut era optika modern dan cahaya didefinisikan sebagai dualisme gelombang transversal elektromagnetik dan aliranpartikel yang disebut foton. Pengembangan lebih lanjut terjadi pada tahun 1953 dengan
ditemukannya sinar maser, dan sinar laser pada tahun 1960. Era optika modern tidak
serta merta mengakhiri era optika klasik, tetapi memperkenalkan
sifat-sifat cahaya yang lain yaitu difusidan hamburan.
No comments:
Post a Comment