Mengapa Langit Berwarna Biru?

ASTALOG.COM – Langit adalah bagian atas dari permukaan bumi, dan digolongkan sebagai lapisan tersendiri yang disebut atmosfer. Langit terdiri dari banyak gas dan udara, dengan komposisi berbeda di tiap lapisannya. Langit sering terlihat berwarna biru, disebabkan karena pemantulan cahaya, tetapi tidak tertutup kemungkinan bahwa langit bisa berwarna selain itu, misalnya merah ketika senja, atau hitam saat turun hujan.

Mengapa Langit Berwarna Biru?

Warna biru tampak indah di langit pada siang hari disaat terik matahari menyinari permukaan bumi yang tampak seperti kelereng biru bila dilihat dari luar angkasa. Saat malam menjelang pun, saat cahaya bulan menyinari permukaan bumi, warna langit terlihat tampak seperti warna langit di siang hari yaitu warna biru.

Sebuah pertanyaan muncul, mengapa warna langit itu biru? Apakah tercipta dari pantulan warna samudera di seluruh permukaan bumi ataukah warna biru itu merupakan warna yang muncul akibat cahaya matahari?

Atmosfir bumi mengandung molekul gas kecil dan partikel (butiran) debu. Sinar matahari yang memasuki atmosfir tersebut bertemu dengan molekul gas dan partikel debu tadi. Warna sinar yang memiliki gelombang sinar lebih panjang seperti merah dan kuning, dapat melewati dan menembus molekul gas dan debu tadi. Tetapi warna biru yang memiliki gelombang sinar lebih pendek dipantulkan kembali ke atas atmosfir. Itulah mengapa langit terlihat berwarna biru. Prinsip yang sama berlaku juga dengan air di laut atau danau yang terlihat berwarna biru.

Gelombang Cahaya

Gelombang cahaya yang tampak merupakan contoh dari salah satu gelombang elektromagnetik.

Cahaya yang tampak dan bersumber dari matahari sejatinya bukanlah gelombang cahaya yang terdiri hanya dari satu gelombang warna saja.

Cahaya matahari terdiri dari banyak gelombang dalam kumpulan cahaya, namun jika cahaya menyatu maka yang tampak hanya berwarna putih terang seperti cahaya matahari tersebut.

Sir Isaac Newton untuk pertama kalinya menguji coba seberkas cahaya tampak yang berasal dari matahari dilewatkan pada sebuah prisma kaca. Hasilnya seberkas cahaya matahari melewati prisma dan terbias melebar, lalu beberapa warna terlihat akibat hamburan cahaya dari prisma tersebut.

Ternyata cahaya dapat terhambur (spectrum) oleh prisma kaca dan membuktikan bahwa cahaya putih ternyata terdiri dari beberapa macam warna seperti ungu, biru, hijau, kuning, orange dan merah.

Urutan cahaya tergantung dari besar kecilnya gelombang tersebut, biasanya akan berurutan dari merah, oranye (jingga), kuning, hijau, biru, nila (indigo) dan ungu atau dalam pelajaran sekolah dulu, sering disingkat agar mudah diingat, menjadi: MEJIKUHIBINIU.

Ketika Cahaya Matahari Bertemu Atmosfer

Mengacu pada langit yang menjadi biru akibat cahaya matahari, maka sebelum cahaya matahari menjangkau permukaan bumi, langkah pertama yang harus dilalui oleh cahaya matahari tersebut adalah melewati lapisan udara tak kasat mata atau yang terkenal dengan istilah Atmosfer.

Di luar angkasa, cahaya matahari yang pada awalnya tidak berinteraksi dengan media apapun saat memasuki atmosfer mulai berinteraksi dengan molekul molekul udara yang dapat menyebabkannya terhambur ke segala arah.

Hamburan ini terkenal dengan istilah hamburan Rayleigh. Hamburan Rayleigh merupakan hamburan elastis gelombang elektromagnetik (termasuk cahaya) yang disebabkan saat seberkas cahaya melewati partikel dimana panjang gelombang cahaya lebih panjang dari pada panjang gelombang partikel yang dilewatinya.

Pada kenyataannya, saat matahari melewati lapisan udara atau atmosfer, panjang molekul-molekul udara seribu kali lebih kecil dari pada panjang gelombang cahaya matahari itu sendiri.

Sehingga hal ini menyebabkan cahaya matahari terhambur menjadi beberapa macam gelombang warna seperti ungu, biru, hijau, kuning, orange dan merah.

Warna Biru: Hamburan Spektrum Warna Terkuat

Hamburan warna biru merupakan hamburan warna terkuat atau setidaknya empat kali lebih kuat daripada hamburan warna-warna lainnya. Langit yang tampak biru tak lain merupakan hasil dari hamburan gelombang cahaya matahari yang didominasi oleh hamburan gelombang cahaya warna biru.

Warna langit biru yang didominasi oleh hamburan warna biru dari cahaya matahari. Sejatinya langit tidaklah memiliki warna, dan warna yang tercipta merupakan warna yang terjadi akibat hamburan dari cahaya matahari.

Saat malam pun juga demikian. Warna biru yang muncul saat bulan purnama atau saat bulan menyinari bumi adalah sebagai akibat dari terhamburnya cahaya matahari oleh molekul udara yang kemudian warna langit didominasi oleh warna biru.