Pelangi: Syarat Kemunculan, Proses Terjadi, dan Warna-warninya

Oleh: Yopi Nadia,  Guru SDN 106/IX Muaro Sebapo, Muaro Jambi, Provinsi Jambi

KOMPAS.com - Pelangi merupakan lengkungan cahaya warna-warni yang biasanya tampak di langit usai hujan. Namun, tak selalu setelah hujan akan selalu muncul pelangi.

Syarat kemunculan pelangi

Ada beberapa faktor yang menjadi syarat kemunculan pelangi, yaitu:

• Posisi matahari harus berada di atas garis horizon. Cahaya matahari tidak boleh dihalangi awan, pegunungan, atau hal lainnya.
• Posisi matahari juga harus sedikit lebih rendah. Apabila kita berada di posisi yang sama dengan garis horizon, matahari perlu berada di sudut 42 derajat agar pelangi bisa tampak dari tempat kita berdiri. 

Baca juga: Proses Terjadinya Pelangi dan Jenis-jenisnya

Munculnya pelangi selalu di sisi langit yang berlawanan dengan matahari. Sehingga, ketika kamu melihat pelangi, posisi matahari akan berada di belakangmu.

Oleh sebab itu lah, udara di sisi langit yang berlawanan dengan kamu harus mengandung banyak butiran air, misalnya setelah hujan.

Pelangi memang tidak hanya terjadi setelah hujan, melainkan juga bisa terbentuk asal memenuhi syarat. Misalnya, percikan air ke udara di air terjun atau di pantai dekat tebing. Pada posisi itu kamu mungkin bisa melihat pelangi.

Selain itu, pelangi juga terjadi karena ada proses pembiasan. Matahari membiaskan sinarnya pada tetesan air lalu menghasilkan warna-warna yang indah. Ketika proses pembiasan terjadi, cahaya tersebut berbelok dari satu medium udara ke medium air.  

Baca juga: Pembiasan Cahaya: Pengertian, Sifat, dan Hukumnya

Setiap warna pelangi akan dibelokkan di sudut yang berbeda, sehingga akan memantulkan warna yang menakjubkan pada pelangi.

Warna pertama yang dibelokkan adalah ungu, sementara warna terakhir yang dibelokkan adalah warna merah.

Pada akhirnya, pelangi akan menampakkan warna yang mengagumkan, yakni merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu.

Sebagaimana diketahui, pelangi memang paling sering tampak ketika sinar matahari jatuh pada tetesan hujan. 

Baca juga: Pembiasan Cahaya pada Prisma

Proses terjadinya pelangi

Pelangi merupakan fenomena alam yang terjadi karena melalui proses optik. Proses terbentuknya matahari melibatkan tiga tahap yakni:

• Refleksi
• Dispersi
• Refraksi

Pada proses refleksi, butiran air di udara dapat berfungsi layaknya cermin kecil. Saat cahaya matahari menyinari butiran air, maka sebagian besar cahaya akan terpantul kembali.

Saat terjadi hujan, udara biasanya mengandung banyak butiran air yang bentuknya seperti tirai dan masing-masing butiran air itu akan memantulkan kembali cahaya matahari yang datang. 

Baca juga: Sifat-sifat Cahaya dan Contohnya

Munculnya berbagai warna pada pelangi 

Cahaya matahari tampak berwarna putih. Saat cahaya matahari mengenai dan dipantulkan oleh butiran air, cahaya akan terdispersi, lalu melebar sehingga terlihat warna-warni yang ada di pelangi. 

Pada proses refraksi, cahaya matahari menembus butiran air dan dipantulkan ke arah yang sedikit berbeda. Itulah yang dinamakan refraksi cahaya.

Setiap warna pada umumnya akan mengalami refraksi ke arah yang berbeda. Perbedaan arah cahaya tersebut dipengaruhi oleh panjang gelombang setiap cahaya. 

Hal itulah yang menyebabkan cahaya pelangi menyebar lalu melebar seperti kipas. Cahaya berwarna merah memiliki panjang sekitar 650 nanometer.

Baca juga: Mengapa Warna Merah pada Pelangi Selalu Terletak Paling Atas?

Cahaya merah itu akan keluar sebagai warna terluar di lengkungan pelangi. Sementara, warna ungu memiliki panjang gelombang paling pendek sekitar 400 nanometer.

Contoh lainnya dari perbedaan arah refraksi cahaya adalah cahaya berwarna merah akan dipantulkan dari butiran air dengan sudut lengkungan yang lebih besar dari cahaya yang berwarna jingga.

Proses refraksi cahaya tersebut membuat warna pelangi bisa berurutan dari merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. 

Warna-Warni pelangi akibat pembiasan 

Warna pelangi disebabkan oleh kombinasi pembiasan. Selain itu, terdapat pantulan cahaya matahari oleh tetesan air di atmosfer.

Baca juga: Contoh Peristiwa yang Menunjukkan Cahaya Dapat Diuraikan

Sudut sinar cahaya yang sampai ke mata dari titik pertemuannya dengan tetesan air haruslah berada dalam kisaran tertentu dan jarak yang tepat.

Dengan demikian, pelangi tampak berwarna-warni. Adanya variasi warna itu disebabkan pembiasan “cahaya putih” dari matahari ketika memasuki tetesan.

Sinar matahari mengandung campuran dari semua warna spektrum yang terlihat, yang tampak putih dalam bentuk aslinya.

Tepi tetesan bertindak sebagai prisma, sementara cahaya dipecah menjadi satu kontinum panjang gelombang yang meliputi spektrum cahaya tampak (sebesar 440 nanometer sampai 700 nanometer (nm), atau 4,4 hingga 7 × 10-7 m. 

Sinar itu dipantulkan dari sisi tetesan yang berbeda dari yang dimasuki, lalu mereka mengambil berbagai sudut yang berbeda ke mata yang menunggu.

Baca juga: Apa itu Panjang Gelombang?

Hal itu mengakibatkan panjang gelombang yang berbeda-beda. Panjang gelombang itulah yang kemudian dipersepsikan oleh otak manusia sebagai warna yang berbeda-beda.

Untuk menemukan pelangi, saat terbaik adalah tepat setelah hujan badai berakhir. Sebab, selama terjadinya badai awan cenderung menghalangi cahaya matahari.

Setelah badai berakhir, tetesan air yang belum jatuh ke bumi dalam bentuk hujan akan cepat menguap. 

Suka baca tulisan-tulisan seperti ini? Bantu kami meningkatkan kualitas dengan mengisi survei Manfaat Kolom Skola