Dalam artikel ini, kita akan membahas tentang pemendaran (scattering) gelombang elektromagnetik yang terjadi ketika gelombang tersebut mengenai atau menabrak atmosfer. Pemendaran adalah salah satu bentuk interaksi antara gelombang elektromagnetik dengan partikel-partikel yang terdapat di atmosfer.

Interaksi ini dapat berupa pemantulan (reflection), penyerapan (absorption), atau pemendaran (scattering). Scattering terjadi ketika partikel atau gas molekul berukuran lebih besar dari partikel gerlombang elektromagnetik pada atmosfer. Gelombang elektromagnetik akan menabrak partikel atmosfer berukuran besar tersebut dan menyebabkan radiasi elektromagnetik dihamburkan.

Ukuran partikel dan panjang gelombang yang berinteraksi bervariasi, sehingga terdapat tiga jenis pemendaran (scattering):

1. Rayleigh Scattering: Pemendaran ini terjadi ketika tenaga radiasi gelombang berinteraksi dengan partikel atmosfer yang garis tengahnya jauh lebih kecil daripada panjang gelombang radiasi yang berinteraksi tersebut.
2. Mie Scaterring Small Particle: Pemendaran ini terjadi ketika besar garis tengah partikel di atmosfer sama dengan besarnya panjang gelombang tenaga radiasi yang berinteraksi.
3. Mie Scattering Large Particle: Pemendaran ini terjadi ketika besar garis tengah partikel di atmosfer jauh lebih besar daripada besar panjang gelombang yang berinteraksi.

Rayleigh Scattering

Pemendaran Rayleigh menyebabkan langit berwarna biru, karena ketika terjadi perwujudan hamburan Rayleigh, panjang gelombang yang lebih pendek (blue) akan dihamburkan jauh lebih besar daripada panjang gelombang tampak yang lain.

Mie Scattering Small Particle

Pemendaran Mie small particle menyebabkan langit berwarna Jingga saat senja. Udara banyak mengandung partikel kecil seperti debu dan air, sehingga partikel akan memantulkan cahaya ke segala arah. Karena yang lebih banyak dipantulkan adalah gelombang dengan panjang gelombang yang lebih panjang, maka terlihat gelombang tampak warna Merah atau Orange.

Mie Scattering Large Particle

Pemendaran Mie large particle disebut juga ‘Hamburan Non Selektif. Garis tengah partikel atmosfer berkisar antara 5-10 mikrometer, biasanya partikel ini di atmosfer berupa air hujan. Ukuran garis tengah partikel tersebut dirasa cukup besar mengingat besar panjang gelombang tampak yang berinterkasi berada pada rentang 0.4 – 0.7 mikrometer.

Karena dalam pemendaran Mie large particle penghamburan panjang gelombang tampak dan infra merah berjumlah kurang lebih sama, maka berakibat hamburan ini tidak selektif terhadap panjang gelombang sehingga cahaya biru, hijau, dan merah dihamburkan dengan jumlah yang sama dan menyebabkan kabut dan awan tampak Putih.

Dalam kesimpulan, pemendaran (scattering) adalah salah satu bentuk interaksi antara gelombang elektromagnetik dengan partikel-partikel yang terdapat di atmosfer. Tiga jenis pemendaran yang terjadi adalah Rayleigh Scattering, Mie Scaterring small particle, dan Mie Scattering Large Particle. Pemendaran-pemendaran ini mempengaruhi warna langit dan dapat membantu kita memahami bagaimana atmosfer berinteraksi dengan cahaya.

Referensi

1. Rayleigh, Lord (1881). "On the electromagnetic theory of light". The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science. 12 (73): 81–101. doi:10.1080/14786448108627074.
2. Rayleigh, Lord (1899). "On the transmission of light through an atmosphere containing small particles in suspension, and on the origin of the blue of the sky". The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science. 47 (287): 375–384. doi:10.1080/14786449908621276.

Daftar Pustaka

1. Hecht, E. (2001). Optics. Pearson Education.
2. Feynman, R. P. (1963). The Feynman Lectures on Physics. Addison-Wesley Publishing Company.
3. Halliday, D., Resnick, R., & Walker, J. (2014). Fundamentals of Physics. John Wiley & Sons.

Kata Kunci

Pemendaran, scattering, gelombang elektromagnetik, atmosfer, langit, warna