Rayleigh scattering adalah fenomena fisika yang membantu menjelaskan kenapa langit tampak biru. Teori ini dikembangkan oleh Lord Rayleigh pada tahun 1871. Pada dasarnya, teori ini menjelaskan bagaimana cahaya surya dipantulkan kembali ke atmosfer bumi melalui proses scattering.

Dalam artikkel ini, kita akan membahas tentang teori Rayleigh dan bagaimana proses scattering berpengaruh terhadap warna langit. Kita juga akan mengulas beberapa sumber yang relevan dalam memahami teori Rayleigh.

Proses Scattering

Proses scattering adalah fenomena di mana cahaya dipantulkan kembali ke atmosfer bumi melalui interaksi dengan molekul gas atau partikel lainnya. Dalam kasus langit, proses scattering terjadi antara cahaya surya dan molekul nitrogen (N2) dan oksigen (O2) yang terdapat di atmosfer.

Teori Rayleigh

Lord Rayleigh mengembangkan teori scattering ini dalam upayanya untuk menjelaskan kenapa langit tampak biru. Ia menemukan bahwa cahaya surya yang dipantulkan kembali ke atmosfer bumi melalui proses scattering ini, memiliki panjang gelombang yang lebih pendek dibandingkan dengan cahaya surya asli.

Dalam teori Rayleigh, ditemukan bahwa panjang gelombang yang dipantulkan kembali ke atmosfer bumi adalah sekitar 400-450 nanometer, yang terletak pada bagian biru-spectral dari cahaya surya. Karena itu, langit tampak biru karena cahaya biru-spectral ini yang dipantulkan kembali ke atmosfer bumi.

Sumber-Sumber

Beberapa sumber yang relevan dalam memahami teori Rayleigh adalah:

• Sneep et al., (2005). "Direct measurement of the Rayleigh scattering cross section in various gases". Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer.
• McQuarrie, Donald A. (2000). Statistical mechanics. University Science Books.
• Smith, Glenn S. (2005-07-01). "Human color vision and the unsaturated blue color of the daytime sky". American Journal of Physics.

Lain-Lain

Teori Rayleigh bukan hanya membantu menjelaskan kenapa langit tampak biru, tapi juga memiliki aplikasi dalam berbagai bidang, seperti optika, fisika, dan teknologi. Contohnya, teori ini digunakan dalam pengembangan sistem radar dan laser.

Dalam kesimpulan, teori Rayleigh adalah teori yang membantu menjelaskan kenapa langit tampak biru melalui proses scattering cahaya surya dengan molekul gas di atmosfer bumi. Teori ini memiliki aplikasi dalam berbagai bidang dan memperlihatkan bagaimana fisika dapat membantu menjelaskan fenomena alam yang terjadi sekitar kita.

Referensi:
Bohren, C.F., & Huffman, D.R. (1983). Absorption and scattering of light by small particles. John Wiley.
Ditchburn, R.W. (1963). Light. Blackie & Sons.
Chakraborti, S. (2007). Verification of the Rayleigh scattering cross section. American Journal of Physics.
Ahrens, C.D. (1994). Meteorology Today: an introduction to weather, climate, and the environment. West Publishing Company.
Lilienfeld, P. (2004). A Blue Sky History. Optics and Photonics News.
Mahajan, S., & Pica Ciamarra, M. (2023). Quasi-localized vibrational modes, boson peak and sound attenuation in model mass-spring networks. SciPost Physics.
Rajagopal, K. (2008). Textbook on Engineering Physics. PHI.
Svensson, T., & Shen, Z. (2010). Laser spectroscopy of gas confined in nanoporous materials. Applied Physics Letters.

DOI:
doi:10.1119/1.1466815
doi:10.1016/j.jqsrt.2004.07.025
doi:10.5194/acp-7-4027-2007