Cahaya adalah salah satu kebutuhan manusia. Salah satunya adalah cahaya matahari yang sangat bermanfaat tak hanya untuk manusia melainkan untuk makhluk hidup lainnya seperti tumbuhan dan hewan. Manfaat matahari bagi manusia diantaranya adalah memberikan kehangatan pada bumi, bisa membuat udara dan air di bumi bersirkulasi, tumbuhan bisa berfotosintesis,sebagai energi alternatif. Sel surya dan panel surya dapat menghasilkan energi listrik.
Warna-warna dalam cahaya matahari
Apakah teman-teman mengetahui sebenarnya berwarna apakah cahaya matahari itu? Ya, benar. Sebenarnya cahaya matahari yang terlihat putih itu terdiri dari tujuh warna lain yaitu:
Merah
Jingga
Kuning
Hijau
Biru
Nila (Indigo)
Ungu
Apabila ketujuh warna ini bercampur, cahaya putih akan dihasilkan. Warna-warna dalam cahaya putih matahari dapat dipecahkan dengan menggunakan prisma menjadi jalur warna. Jalur warna ini dikenal sebagai spektrum sedangkan pemecahan cahaya putih kepada spektrum ini dikenal sebagai penyerakan cahaya. Pelangi adalah contoh spektrum yang terbentuk secara alamiah. Pelangi terbentuk selepas hujan, ketika cahaya matahari dibiaskan oleh tetesan air hujan. Tetesan air itu hujan bertindak sebagai prisma yang menyerakkan cahaya matahari menjadi tujuh warna
Sifat Cahaya
Sifat-sifat cahaya ialah, cahaya bergerak lurus ke semua arah. Buktinya adalah kita dapat melihat sebuah lampu yang menyala dari segala penjuru dalam sebuah ruang gelap. Apabila cahaya terhalang, bayangan yang dihasilkan disebabkan cahaya yang bergerak lurus tidak dapat berbelok. Namun cahaya dapat dipantulkan
Pembiasan cahaya
Cahaya dibiaskan apabila bergerak miring melalui medium yang berbeda seperti dari udara ke kaca lalu melewati air. Keadaan ini disebut sebagai pembiasan cahaya. Hal ini karena cahaya bergerak lebih cepat di medium yang kurang padat. Namun cahaya yang datang dengan sudut datang 90 derajat, (tegak lurus) melalui medium yang berbeda tidak dibiaskan. Contoh hal pembiasan dalam hal sehari-hari adalah seperti pada kasus sedotan minuman yang kelihatan bengkok dan lebih besar di dalam air, atau pada kasus dasar kolam kelihatan lebih cetek dari kedalaman sebenarnya.
Pantulan cahaya bergantung kepada jenis permukaan Citra dapat dilihat di dalam cermin karena ada pantulan cahaya. Pantulan cahaya itu lebih baik dan teratur pada permukaan yang rata. Pantulan cahaya agak kabur pada permukaan yang tidak rata. Cermin dan permukaan air yang jernih serta tenang adalah pemantul cahaya yang baik. Ini membuat kita dapat melihat wajah dan badan kita di dalam cermin.
Sumber-sumber Cahaya
Selain matahari, cahaya dapat dihasilkan dengan berbagai cara dan benda, diantaranya adalah :
Radiasi panas (radiasi benda hitam)
bola lampu
matahari
partikel padat bercahaya dalam suhu tinggi(lihat api)
emisi spektral atomik
laser dan maser
light emitting diode
lampu gas(lampu neon, lampu air raksa lamps dsb)
api dari gas
Teori tentang cahaya
Teori abad ke-10
Ilmuwan Abu Ali Hasan Ibn Al-Haitham (965–sekitar 1040), dikenal juga sebagai Alhazen, mengembangkan teori yang menjelaskan penglihatan, menggunakan geometri dan anatomi. Teori itu menyatakan bahwa setiap titik pada daerah yang tersinari cahaya, mengeluarkan sinar cahaya ke segala arah, namun hanya satu sinar dari setiap titik yang masuk ke mata secara tegak lurus yang dapat dilihat. Cahaya lain yang mengenai mata tidak secara tegak lurus tidak dapat dilihat. Dia menggunakan kamera lubang jarum sebagai contoh, yang menampilkan sebuah citra terbalik. Alhazen menganggap bahwa sinar cahaya adalah kumpulan partikel kecil yang bergerak pada kecepatan tertentu. Dia juga mengembangkan teori Ptolemy tentang refraksi cahaya namun usaha Alhazen tidak dikenal di Eropa sampai pada akhir abad 16.
Teori Partikel
Isaac Newton menyatakan dalam Hypothesis of Light pada 1675 bahwa cahaya terdiri dari partikel halus (corpuscles) yang memancar ke semua arah dari sumbernya. Teori ini dapat digunakan untuk menerangkan pantulan cahaya, tetapi hanya dapat menerangkan pembiasan dengan menganggap cahaya menjadi lebih cepat ketika memasuki medium yang padat tumpat karena daya tarik gravitasi lebih kuat.
Teori Gelombang (atau Ray)
Christiaan Huygens menyatakan dalam abad ke-17 yang cahaya dipancarkan ke semua arah sebagai ciri-ciri gelombang. Pandangan ini menggantikan teori partikel halus. Ini disebabkan oleh karena gelombang tidak diganggu oleh gravitasi, dan gelombang menjadi lebih lambat ketika memasuki medium yang lebih padat. Teori gelombang ini menyatakan bahwa gelombang cahaya akan berinterferensi dengan gelombang cahaya yang lain seperti gelombang bunyi (seperti yang disebut oleh Thomas Young pada kurun ke-18), dan cahaya dapat dipolarisasikan. Kelemahan teori ini adalah gelombang cahaya seperti gelombang bunyi, memerlukan medium untuk dihantar. Suatu hipotesis yang disebut luminiferous aether telah diusulkan, tetapi hipotesis itu tidak disetujui.
Teori Elektromagnetik
Pada 1845 Faraday menemukan bahwa sudut polarisasi dari sebuah sinar cahaya ketika sinar tersebut masuk melewati material pemolarisasi dapat diubah dengan medan magnet.Ini adalah bukti pertama kalau cahaya berhubungan dengan Elektromagnetisme. Faraday mengusulkan pada tahun 1847 bahwa cahaya adalah getaran elektromagnetik berfrekuensi tinggi yang dapat bertahan walaupun tidak ada medium.
Teori ini diusulkan oleh James Clerk Maxwell pada akhir abad ke-19, menyebut bahwa gelombang cahaya adalah gelombang elektromagnet sehingga tidak memerlukan medium untuk merambat. Pada permukaannya dianggap gelombang cahaya disebarkan melalui kerangka acuan yang tertentu, seperti aether, tetapi teori relativitas khusus menggantikan anggapan ini. Teori elektromagnet menunjukkan yang sinar kasat mata adalah sebagian daripada spektrum elektromagnet. Teknologi penghantaran radio diciptakan berdasarkan teori ini dan masih digunakan.
Kecepatan cahaya yang konstan berdasarkan persamaan Maxwell berlawanan dengan hukum-hukum mekanis gerakan yang telah bertahan sejak zaman Galileo, yang menyatakan bahwa segala macam laju adalah relatif terhadap laju sang pengamat. Pemecahan terhadap kontradiksi ini kelak akan ditemukan oleh Albert Einstein.
Teori Kuantum
Teori ini di mulai pada abad ke-19 oleh Max Planck, yang menyatakan pada tahun 1900 bahwa sinar cahaya adalah terdiri dari paket (kuantum) tenaga yang dikenal sebagai photon. Penghargaan Nobel menghadiahkan Planck anugerah fisika pada 1918 untuk kerja-kerjanya dalam penemuan teori kuantum, walaupun dia bukannya orang yang pertama memperkenalkan prinsip asas partikel cahaya.
Teori Dualitas Partikel-Gelombang
Teori ini menggabungkan tiga teori yang sebelumnya, dan menyatakan bahwa cahaya adalah partikel dan gelombang. Ini adalah teori modern yang menjelaskan sifat-sifat cahaya, dan bahkan sifat-sifat partikel secara umum. Teori ini pertama kali dijelaskan oleh Albert Einstein pada awal abad 20, berdasarkan dari karya tulisnya tentang efek fotolistrik, dan hasil penelitian Planck. Einstein menunjukkan bahwa energi sebuah foton sebanding dengan frekuensinya.
Lebih umum lagi, teori tersebut menjelaskan bahwa semua benda mempunyai sifat partikel dan gelombang, dan berbagai macam eksperimen dapat di lakukan untuk membuktikannya. Sifat partikel dapat lebih mudah dilihat apabila sebuah objek mempunyai massa yang besar. Pada pada tahun 1924 eksperimen oleh Louis de Broglie menunjukan elektron juga mempunyai sifat dualitas partikel-gelombang. Einstein mendapatkan penghargaan Nobel pada tahun 1921 atas karyanya tentang dualitas partikel-gelombang pada foton, dan de Broglie mengikuti jejaknya pada tahun 1929 untuk partikel-partikel yang lain.
Wah, sungguh suatu pengalaman yang mengasyikkan. Di sini, kita diingatkan kembali akan dahsyatnya kuasa Tuhan yang telah menciptakan alam semesta ini. Betapa sederhananya Dia ciptakan fenomena ‘ajaib’ seperti ini; dan betapa kecilnya manusia yang berusaha menyelami apa yang menyebabkan terjadinya fenomena semacam ini.
TENTANG MATAHARI
Matahari adalah bintang terdekat dengan Bumi dengan jarak rata-rata 149.680.000 kilometer(93.026.724 mil). Matahari serta kedelapan buah planet (yang sudah diketahui/ditemukan oleh manusia) membentuk Tata Surya. Matahari dikategorikan sebagai bintang kecil jenis G.
Matahari adalah suatu bola gas yang pijar dan ternyata tidak berbentuk bulat betul. Matahari mempunyai katulistiwa dan kutub karena gerak rotasinya. Garis tengah ekuatorialnya 864.000 mil, sedangkan garis tengah antar kutubnya 43 mil lebih pendek. Matahari merupakan anggota Tata Surya yang paling besar, karena 98% massa Tata Surya terkumpul pada matahari.
Di samping sebagai pusat peredaran, matahari juga merupakan pusat sumber tenaga di lingkungan tata surya. Matahari terdiri dari inti dan tiga lapisan kulit, masing-masing fotosfer,kromosfer dan korona. Untuk terus bersinar, matahari, yang terdiri dari gas panas menukar zathidrogen dengan zat helium melalui reaksi fusi nuklir pada kadar 600 juta ton, dengan itu kehilangan empat juta ton massa setiap saat.
Matahari dipercayai terbentuk pada 4,6 miliar tahun lalu. Kepadatan massa matahari adalah 1,41 berbanding massa air. Jumlah tenaga matahari yang sampai ke permukaan Bumi yang dikenali sebagai konstan surya menyamai 1.370 watt per meter persegi setiap saat. Matahari sebagai pusat Tata Surya merupakan bintang generasi kedua. Material dari matahari terbentuk dariledakan bintang generasi pertama seperti yang diyakini oleh ilmuwan, bahwasanya alam semesta ini terbentuk oleh ledakan big bang sekitar 14.000 juta tahun lalu.
Jarak matahari
Jarak matahari ke bumi adalah 93.000.000 mil. Jarak ini dipakai sebagai satuan astronomi. Satusatuan astronomi (Astronomical Unit = AU) adalah 93 juta mil = 148 juta km. Dibandingkan dengan bumi, diameter matahari kira-kira 112 kali diameter Bumi. Gaya tarik matahari kira-kira 30 kali gaya tarik bumi. Cahaya matahari menempuh masa 8 menit untuk sampai ke Bumi dan cahaya matahari yang terang ini dapat mengakibatkan siapapun yang memandang terus kepada matahari menjadi buta.
Suhu matahari
Menurut perhitungan para ahli, temperatur di permukaan matahari sekitar 6000 derajat Celsiusnamun ada juga yang menyebutkan suhu permukaan sebesar 5500 derajat Celsius. Jenis batuan atau logam apapun yang ada di Bumi ini akan lebur pada suhu setinggi itu. Temperatur tertinggi terletak di bagian tengahnya yang diperkirakan tidak kurang dari 25 juta derajat Celsius namun disebutkan juga kalau suhu pada intinya 15 juta derajat Celsius. Ada pula yang menyebutkan temperatur di inti matahari kira kira sekitar 13.889.000°C. Menurut JR Meyer, panas matahari berasal dari batu meteor yang berjatuhan dengan kecepatan tinggi pada permukaan matahari. Sedangkan menurut teori kontraksi H Helmholz, panas itu berasal dari menyusutnya bola gas. Ahli lain, Dr Bothe menyatakan bahwa panas tersebut berasal dari reaksi-reaksi nuklir yang disebut reaksi hidrogen helium sintetis.
Perputaran matahari
Matahari berputar 25,04 hari bumi setiap putaran dan mempunyai gravitasi 27,9 kali gravitasi Bumi. Terdapat julangan gas teramat panas yang dapat mencapai hingga 100.000 kilometer ke angkasa. Semburan matahari 'sun flare' ini dapat mengganggu gelombang komunikasi sepertiradio, TV dan radar di Bumi dan mampu merusak satelit atau stasiun angkasa yang tidak terlindungi. Matahari juga menghasilkan gelombang radio, gelombang ultra-violet, sinar infra-merah, sinar-X, dan angin matahari yang merebak ke seluruh tata surya.
Bumi terlindungi daripada angin matahari oleh medan magnet bumi, sementara lapisan ozon pula melindungi Bumi daripada sinar ultra-violet dan sinar infra-merah. Terdapat bintik matahari yang muncul dari masa ke masa pada matahari yang disebabkan oleh perbedaan suhu di permukaan matahari. Bintik matahari itu menandakan kawasan yang "kurang panas" berbanding kawasan lain dan mencapai keluasan melebihi ukuran Bumi. Kadang-kala peredaran Bulan mengelilingi bumi menghalangi sinaran matahari yang sampai ke Bumi, oleh itu mengakibatkan terjadinya gerhana matahari.
Manfaat matahari
· Matahari mempunyai fungsi yang sangat penting bagi bumi. Energi pancaran matahari telah membuat bumi tetap hangat bagi kehidupan, membuat udara dan air di bumi bersirkulasi, tumbuhan bisa berfotosintesis, dan banyak hal lainnya.
· Merupakan sumber energi (sinar panas). Energi yang terkandung dalam batu bara danminyak bumi sebenarnya juga berasal dari matahari.
· Mengontrol stabilitas peredaran bumi yang juga berarti mengontrol terjadinya siang danmalam, tahun serta mengontrol planet lainnya. Tanpa matahari, sulit membayangkan kalau akan ada kehidupan di bumi.
· Dimanfaatkan sebagai energi alternatif. Sel surya dan panel surya dapat menghasilkan energi listrik.
Manfaat matahari untuk kesehatan
Sinar matahari diketahui memang memberikan pertumbuhan dan tenaga bagi semua makhluk hidup. Berikut ini beberapa manfaat sinar matahari!
1. Sinar matahari menghasilkan vitamin D.
Pada waktu berkas sinar ultraviolet disaring di kulit. Ia mengubah simpanan kolesterol di kulit menjadi vitamin D. Menghadapkan sebagian dari tubuh ke sinar matahari selama 5 menit memberikan 400 unit vitamin D
2. Sinar matahari mengurangi kolesterol darah.
Dengan mengubah kolesterol di bawah kulit menjadi vitamin D, menyebabkan tubuh memberikan peringatan kepada kolesterol yang ada dalam darah untuk keluar dari darah menuju ke kulit, sehingga mengurangi kolesterol dalam darah.
3. Sinar matahari menjadi penawar infeksi dan pembunuh bakteri.
Matahari dapat membunuh bakteri penyakit, virus dan jamur. Hal itu berguna untuk perawatan TBC,erysipelas, keracunan darah, peritonitis, pneumonia, mumps, asma saluran pernapasan. Bahkan beberapa dari virus penyebar kanker dibinasakan oleh sinar ultraviolet ini. Infeksi jamur, termasuk candida, bereaksi terhadap sinar matahari. Bakteri di udara dibinasakan dalam waktu 10 menit oleh sinar matahari.
4. Sinar matahari mengurangi gula darah.
Cahaya matahari bagaikan insulin yang memberikan kemudahan penyerapan glukosa masuk ke dalam sel-sel tubuh. Ini merangsang tubuh untuk mengubah gula darah (glukosa) menjadi gula yang tersimpan (glycogen), yang tersimpan di hati dan otot, sehingga menurunkan gula darah
5. Sinar Matahari meningkatkan kebugaran pernafasan.
Sinar matahari dapat meningkatkan kapasitas darah untuk membawa oksigen dan menyalurkannya ke jaringan-jaringan. Faktor lain yang bisa membantu meningkatkan kebugaran pernafasan ialah bahwa glikogen bertambah di hati dan otot setelah berjemur matahari.
6. Sinar matahari menolong dalam membentuk dan memperbaiki tulang-tulang.
Dengan bertambahnya tingkat vitamin D dalam tubuh karena terkena sinar matahari, bisa meningkatkan penyerapan kalsium. Ini menolong pembentukan & perbaikan tulang dan mencegah penyakit seperti rakhitis dan osteomalacia (pelembutan tulang tidak Normal).
7. Sinar matahari meningkatkan beberapa jenis kekebalan.
Sinar matahari menambah sel darah putih terutama limfosit, yang digunakan untuk menyerang penyakit. Antibodi (gamma globulins) bertambah. Pengaruh ini bertahan sampai 3 minggu. Nitrofilmembunuh kuman-kuman lebih cepat setelah pernafasan dengan sinar matahari. Sepuluh menit di bawah sinar ultraviolet satu atau dua kali setiap minggu dapat mengurangi flu 30-40 %.
Apabila kita menginginkan sehat secara gratis, maka tiga hal pokok di atas harus kita penuhi : makanan bergizi seimbang, olah raga teratur dan istirahat yang cukup. Tentu kita akan sulit untuk memenuhi ketiganya secara 100%.
Sinar Matahari mengurangi kolesterol darah. Dengan mengubah kolesterol di bahwa kulit menjadi vitamin D, menyebabkan tubuh memberikan peringatan kepada kolesterol yang ada dalam darah untuk keluar dari darah menuju ke kulit, sehingga mengurangi kolesterol dalam darah.
Ya, sinar matahari sesungguhnya sangat bermanfaat bagi kita. Yang terbaik bila kita disinari cahaya matahari sebelum pukul 09.00 pagi dan setelah pukul 16.00 sore.
Pada saat-saat itu kita tidak mendapatkan sinar gelombang pendek (sinar-gelombang-pendek: ultraviolet, sinar-x, sinar gamma, sinar cosmos, sebaliknya lebih banyak mendapatkan sinar-gelombang-panjang: inframerah).
Studi terbaru tentang Bioteknologi menemukan bahwa Sinar-Inframerah-Gelombang-Panjang (far infrared / FIR dengan panjang gelombang antara 6-14 mikron) berperan penting dalam formasi dan pertumbuhan makhluk hidup termasuk memiliki banyak manfaat untuk tubuh manusia.
Untuk alasan inilah, sinar inframerah ini disebut juga Sinar Bio Genetik. Semua makhluk hidup di Bumi selalu terdiri dari molekul air dan protein kompleks. Molekul air selalu tidak stabil. Jika molekul air dioksilasikan dengan panjang gelombang antara 8-1000 mikron (panjang gelombang oksilasi air) akan terjadi semacam getaran ketidakstabilan (resonansi).
Perubahan musim
Perubahan Musim, Apa Penyebabnya?
Awalnya banyak yang mengira bahwa terjadinya musim dingin dan musim panas adalah akibat perubahan jarak matahari-bumi. Perubahan ini dapat dipahami dari bentuk garis edar bumi terhadap matahari yang berbentuk elips dan matahari tidak berada pada sumbu simetrinya. Tetapi, bumi berada di titik perihelion (terdekat dengan matahari) pada bulan Januari, dan di titik aphelion 6 bulan berikutnya. Dengan demikian, seharusnya musim panas terjadi pada bulan Januari di seluruh bumi. Kenyataannya bagian utara bumi mengalami musim dingin pada bulan tersebut. Perubahan jarak memang memberi efek pada temperatur, yaitu musim panas di daerah selatan lebih panas dibandingkan musim panas di daerah utara, tetapi terjadinya perubahan musim membutuhkan penjelasan lain.
Gambar di samping menunjukkan posisi bumi pada bulan Juni. Dengan posisi matahari selalu di sebelah kiri bumi (pada gambar), daerah utara bumi mendapatkan porsi sinar matahari lebih banyak. Semakin menuju utara, siang menjadi semakin panjang, bahkan tidak ada malam di kutub utara. Pada bagian selatan, malam menjadi semakin panjang, bahkan tidak ada cahaya matahari di kutub selatan. Setengah tahun kemudian, posisi matahari berada di sebelah kanan (pada gambar) dan hal yang sebaliknya terjadi. Selain itu, arah cahaya matahari pada musim panas yang mengenai bumi bagian utara secara lebih vertikal membantu pemanasan bumi di bagian tersebut.
Menariknya, 21 Juni adalah ketika kita memperoleh sinar matahari terbanyak, tetapi hari itu bukanlah puncak musim panas. Ini terjadi akibat laut yang lambat memanas dan mendingin. Pada bulan Juni, laut masih dingin akibat musim dingin sehingga membuat puncak panas terjadi sekitar satu setengah bulan lebih lambat. Hal yang sama juga terjadi di musim dingin
0 komentar:
Posting Komentar