Pengertian Cahaya
Apa itu Cahaya?
Cahaya adalah koneksi antara kita dan alam semesta. Melalui cahaya kita dapat merasakan bintang yang jauh dan melihat benda benda menakjubkan yang berada jauh dari mata kita. Tapi, apa itu cahaya? Cahaya adalah jumlah terkecil dari energi yang bisa dipindahkan, foton, partikel dasar tanpa ukuran asli yang tidak dapat dipisahkan, hanya bisa diciptakan dan dihancurkan.
Cahaya juga memiliki dualitas gelombang-partikel, menjadi sejenis partikel dan gelombang di waktu yang sama, meskipun ini adalah sebuah kebohongan. Dan juga ketika kita menyebut cahaya, yang kita maksud adalah cahaya yang tampak, yang merupakan bagian kecil dari spektrum elektromagnetik, energi dalam bentuk radiasi elektromagnetik.
Radiasi elektromagnetik terdiri dari banyak jenis panjang gelombang dan frekuensi. Sinar gamma memiliki panjang gelombang terkecil, karena mereka adalah foton dengan energi terbesar.namun, kebanyakan dari sinar gamma hanya di bawah 10 pikometer, yang masih jauh lebih kecil dari sebuah atom hidrogen.
Cahaya tampak berada di tengah spektrum pada jarak sekitar 400 nanometer ke 700 nanometer, sekitar ukuran bakteria. Di ujung lain spektrum, gelombang radio bisa berdiameter sampai 100 km, sedangkan panjang gelombang terpanjang yang kita tahu dapat menjangkau dari 10.000 km hingga 100.000 km jauh lebih besar dari bumi. Dari sudut pandang fisika, semua gelombang berbeda mereka semua memiliki dualitas gelombang partikel dan kecepatan pada c, kecepatan cahaya hanya berbeda frekuensi.
Lalu apa yang membuat cahaya tampak spesial? Tidak ada sama sekali. Kita hanya kebetulan memiliki mata yang baik pada saat melihat bagian yang tepat pada spektrum elektromagnetik. Ini bukan sepenuhnya kebetulan, bagaimanapun juga cahaya tampak adalah satu satunya set radiasi elektromagnetik yang merambat dengan baik di air, yang kebetulan kebanyakan mata pertama kali berevolusi jutaan tahun lalu.
Itu adalah langkah cerdas, karena cahaya tidak hanya berinteraksi dengan materi. Ia juga diubah olenya dan dapat digunakan untuk mengumpulkan informasi mengenai dunia di sekitar kita hampir tanpa jeda, yang bisa dibilang sangat membantu untuk bertahan hidup.
Lalu darimana asal cahaya?
Berbagai macam gelombang elektromagnetik dibuat saat atom atau molekul jatuh dari kadar energi yang tinggi ke yang rendah. Mereka kehilangan energi dan memancarkannya dalam bentuk radiasi.
Pada tingkat mikroskopis, cahaya tampak terbuat saat elektron dalam sebuah atom, jatuh ke keadaan yang lebih rendah dan kehilangan energi berkebih. Dengan cara yang sama cahaya masuk dapat meningkatkan elektron ke keadaan energi yang lebih tinggi dengan diserap olehnya.
Secara utuh, beban bergerak elektron membuat medan magnet yang naik turun, hal itu yang membuat medan elektrik naik turun yang tegak lurus dengannya. Kedua medan memindahkan dirinya melalui ruang, memindahkan energi dari satu tempat ke tempat lain, membawa informasi mengenai tempat dibuatnya dnegannya.
Apakah dari semua hal di alam semesta cahaya adalah yang tercepat? Lalu mari kita ganti pertanyaannya. Akapah cara tercepat untuk bepergian melalui ruang di alam semesta?
Itu adalah c, tepatnya 299.792.458 m/s dalam ruang hampa, satu miliar kilometer per jam. Kelajuan ini merupakan kelajuan maksimum yang dapat dilajui oleh segala bentuk energi, materi, informasi, dalam alam semesta. Kelajuan ini merupakan kelajuan segala partikel tak bermassa dan medan fisika, termasuk radiasi elektromagnetik dalam vakum.
Radiasi elektromagnetik hanya kebetulan bergerak secepat ini. Partikel apapun yang tidak memilki massa, bergerak secepat c, tanpa kecepatan atau apapun di antaranya. Cahaya yang sedang dilepaskan dari sebuah lilin tidak mempercepat sampai ia mencapai kecepatan cahaya; saat awal penciptaanya kecepatannya adalah c.
Lalu mengapa c, atau kecepatan cahaya terbatas, kalau begitu? Tidak ada yang tahu. Alam semesta kita telah diciptakan seperti ini. Kita tidak punya jawaban yang cerdas. Jadi, cahaya adalah bagian dari sebuah spektrum, partikel dasar yang juga bersikap seperti sebuah gelombang, didorong oleh dua bidang tegak lurus. Bergerak pada kecepatan alam semesta.
Semoga informasi ini dapat digunakan sebaik-baiknya dan dapat menambah wawasan para pembaca.
Penulis : Gurit Wulan Jagadianti