Bagaimana Proses Terjadinya Pelangi?

Setelah terjadi hujan, terkadang kita melihat lengkungan cahaya di langit yang terdiri dari berbagai warna. Lengkungan ini kerap disebut pula sebagai pelangi. Nah, kalian penasaran gak gimana cara terbentuknya pelangi ini? Yuk simak lebih lanjut!

Pelangi pada dasarnya adalah sebuah fenomena optik yang disebabkan oleh interaksi antara butiran-butiran kecil air dan cahaya matahari. Cahaya matahari yang melewati butiran air mengalami pembiasan sehingga sinar tersebut terbelokkan.

Syarat Terjadinya Pelangi

Oke, berarti setiap kali cahaya matahari mengenai butiran air, pasti akan terjadi pelangi ya? Belum tentu teman-teman, ada beberapa syarat yang harus ada agar pelangi bisa terbentuk. Berikut ini adalah syarat-syarat terbentuknya pelangi.

• Matahari harus berada di belakang kita
• Matahari harus berada pada sudut yang rendah di langit, kalau bisa dibawah 42 derajat dari cakrawala
• Harus terdapat banyak butir air di atmosfer, baik itu dalam bentuk butir air hujan, kabut, atau lainnya

Semua syarat-syarat diatas harus terpenuhi agar pelangi bisa terbentuk. Jika ada salah satu syarat yang tidak terpenuhi, maka pelangi tidak akan terbentuk.

Agar kita sebagai pengamat dapat melihat pelangi, sumber cahaya yaitu matahari harus berada di belakang kita. Jika matahari berada di depan kita, maka kita tidak akan melihat pelangi. Kita justru akan tersilaukan oleh sinar matahari yang langsung menerpa mata kita.

Jika matahari berada tepat di atas kepala kita, atau sudut 90 derajat dari cakrawala, maka kita juga tidak akan mampu melihat pelangi. Sebaliknya, semakin rendah sudut matahari dari cakrawala, maka semakin lebar pelangi yang dapat kita lihat.

Oleh karena itu, pelangi umumnya ditemukan saat pagi hari atau sore hari, terutama saat matahari terbit dan tenggelam. Pastinya, kalian tidak pernah melihat pelangi di siang bolong kan ya?

Keberadaan butir air di atmosfer juga sangat penting, jika tidak ada butir air, maka tidak akan terjadi pembiasan. Butir-butir air ini tidak hanya disebabkan oleh hujan lho teman-teman. Bisa saja mereka merupakan hasil adveksi dari laut, embun, atau efek dari kabut.

Peran Pembiasan dalam Pembentukan Pelangi

Karena air memiliki kepadatan yang lebih tinggi dari udara, cahaya yang melewati butir air akan mengalami perlambatan dan perubahan sudut datang. Fenomena ini dikenal sebagai pembiasan atau refraction.

Cahaya matahari sendiri terdiri dari berbagai spektrum cahaya yang berinteraksi secara berbeda-beda terhadap fenomena pembiasan. Oleh karena itu, ketika mengenai butiran air, cahaya matahari akan terpecah menjadi beberapa warna.

Gelombang pendek seperti biru dan ungu akan memiliki perubahan sudut yang lebih tinggi dibandingkan dengan gelombang panjang seperti warna merah. Hal inilah yang menyebabkan warna biru selalu berada di bawah dan warna merah selalu berada di atas pelangi.

Jika sudut datang sinar matahari tepat, maka akan terjadi pantulan internal di dalam butir air. Gelombang cahaya yang sudah terpantulkan itu kemudian akan keluar dan kembali mengalami pembiasan saat berpindah dari medium air ke udara.

Proses Terbentuknya Pelangi

Nah, kita sudah tahu bahwa secara umum, pembiasan lah yang menyebabkan cahaya matahari membentuk pelangi ketika bertemu dengan butiran-butiran air.

Kita juga sudah tahu syarat-syarat pembentukan pelangi yang ternyata cukup banyak ya. Sekarang kita akan membahas mengenai proses pembentukan pelangi itu sendiri. Secara umum, proses terjadinya pelangi terbagi menjadi 4 tahapan yaitu

1. Uap air yang banyak di atmosfer. Salah satu syarat terbentuknya pelangi adalah kandungan uap air yang banyak di atmosfer. Oleh karena itu pelangi hampir selalu terbentuk setelah hujan deras atau di pagi hari saat cuaca masih berkabut. Inilah tahap pertama dari pembentukan pelangi, adanya uap air dalam jumlah banyak di atmosfer
2. Sinar matahari melewati butir air. Ketika cahaya matahari memancar ke permukaan bumi, otomatis cahaya tersebut akan melewati butir-butir air yang sudah ada dalam jumlah banyak di atmosfer. Hal ini akan menyebabkan efek pembiasan atau pembengkokan cahaya matahari tersebut.
3. Pembiasan cahaya matahari. Seperti yang sudah dijelaskan diatas, akan terjadi pembiasan cahaya di dalam butir-butir air tersebut. Karena cahaya matahari terdiri dari beberapa gelombang cahaya, gelombang-gelombang ini akan terpisah, membentuk pelangi.
4. Terbentuklah warna-warna pelangi. Seperti yang sudah dijelaskan diatas, pembiasan yang mengalami pembelokkan paling tinggi adalah warna biru dan ungu sedangkan yang paling sedikit adalah merah. Oleh karena itu urutan warna pelangi dari yang paling atas adalah merah-jingga-kuning-hijau-biru-nila-ungu.

Seseorang yang berdiri di tempat yang tepat (seperti yang sudah dijelaskan pada syarat-syarat terbentuknya pelangi) akan melihat cahaya matahari dipantulkan balik ke arah mereka.

Cahaya yang sudah diurai oleh butir-butir air tersebut akan tampak sebagai pelangi yang memiliki banyak warna. Perbedaan warna ini disebabkan oleh perbedaan sudut keluar dari tiap-tiap gelombang warna tersebut.