Pengertian Fatamorgana

Fatamorgana adalah salah satu wujud dari fenomena alam yang diakibatkan oleh pembiasan cahaya melalui kepadatan yang berbeda. Uniknya fatamorgana memiliki sifat menipu sebab dapat menghasilkan ilusi optik seolah-olah benda tersebut ada padahal faktanya tidak ada. 

Kata fatamorgana diambil dari salah satu saudari Raja Arthur, yakni Faye le Morgana. Ia dipercaya merupakan sosok peri yang dapat mengubah wujudnya sesuai dengan keinginannya. 

Fatamorgana biasanya terjadi di tempat-tempat yang luas seperti gurun pasir, gunung Brocken di Jerman. padang es dan tempat luas lainnya. Fatamorgana di kutub sering terjadi pada hari yang relatif dingin sedangkan fatamorgana biasa terlihat di hari yang relatif panas.

Bentuk fatamorgana sendiri adalah bayangan menyerupai air yang terkena gelombang atau seperti tirai-tirai cahaya. 

Faktor Terbentuknya Fatamorgana

Ada beberapa hal yang harus terpenuhi dahulu sebagai faktor pembentuk fatamorgana. Faktor-faktor tersebut antara lain adalah sebagai berikut:

• Perbedaan Indeks Bias Udara

Indeks bias udara adalah sebuah kemampuan membiaskan arah rambat cahaya. Adanya perbedaan indeks udara ini menjadi syarat utama terbentuknya fatamorgana.

Proses paling awal adalah adanya perbedaan kerapatan udara pada medium udara dengan suhu panas atau medium udara dengan suhu dingin. 

Sehingga terjadi perbedaan indeks udara pada keduanya dimana indeks bias udara yang dingin lebih besar daripada indeks bias udara yang hangat.

• Pembiasan Cahaya

Serupa dengan pelangi, salah satu syarat terbentuknya fatamorgana adalah pembiasan cahaya. Pembiasan cahaya akan terjadi apabila ada perubahan indeks udara dan partikel udaranya renggang karena terkena suhu tinggi. 

Karena hal tersebut lah cahaya matahari yang datang dibiaskan yakni perubahan arah rambat cahaya karena mengenai dua medium dengan kerapatan optik yang berbeda. Cahaya yang dapat dibiaskan adalah cahaya yang arah datangnya tidak tegak lurus bidang batas atau paling kecil datang dari sudut kurang dari 90 derajat.

• Pemantulan Cahaya yang Sempurna

Apabila dua syarat pada poin sebelumnya sudah terpenuhi maka syarat selanjutnya adalah terdapat pantulan cahaya yang sempurna. Berdasarkan hukum Snellius, apabila cahaya melewati medium yang berbeda kerapatannya serta sudut datang mampu menghasilkan sudut bias 90 derajat dan nilainya lebih besar dari sudut kritis maka cahaya akan terpantul dengan sempurna. 

Proses Pembentukan Fatamorgana

Meskipun sama-sama dihasilkan dari pembiasan cahaya namun antara pelangi dengan fatamorgana memiliki proses yang berbeda. Beberapa tahapan dalam proses pembentukan fatamorgana antara lain sebagai berikut.

• Proses paling awal dari pembentukan fatamorgana adanya perbedaan kerapatan suhu antara suhu udara rendah dengan suhu udara tinggi yang berada di bagian lapisan atmosfer bumi.  
• Udara dengan suhu tinggi akan bergerak mendekati permukaan tanah atau kerak bum dan terjebak oleh lapisan udara dengan suhunya lebih rendah berada di atasnya. 
• Karena adanya pengaruh internal total maka cahaya akan dibiaskan ke arah garis horizontal pada pandangan kemudian berjalan ke atas. 
• Cahaya yang berada medium indeks bias udara tinggi akan bergerak ke medium indeks bias udara yang lebih rendah.
• Pembiasan ini lah yang akan terlihat oleh mata makhluk hidup dengan bentuk mirip seperti bayangan air. Fenomena tersebutlah yang kita kenal dengan fatamorgana. 

Jenis-Jenis Fatamorgana

Fatamorgana dapat dibedakan menjadi beberapa jenis berdasarkan pada letak bayangan yang dihasilkan. Berikut ini adalah jenis-jenis fatamorgana.

• Fatamorgana Inferior

fatamorgana jenis inferior adalah yang paling sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari serta dapat dilihat oleh siapapun. Fatamorgana jenis inferior terbentuk ketika  suhu di permukaan baik bumi maupun jalanan beraspal lebih tinggi daripada suhu udara yang ada di atasnya. 

Hal tersebut karena udara panas akan masuk ke dalam permukaan seluruhnya sehingga cahaya yang datang akan dipantulkan. Bentuk dari fatamorgana inferior adalah sekolah terdapat genangan air di bawah suatu objek. Fatamorgana jenis ini sering ditemukan di tempat atau daerah yang memiliki suhu hangat. 

• Fatamorgana Superior

Fatamorgana superior adalah jenis fatamorgana yang terbentuk ketika suhu di permukaan lebih rendah atau lebih dingin daripada suhu udara pada medium-medium yang ada di dekatnya. 

Kondisi tersebut mengakibatkan suhu dingin terhambat oleh suhu yang lebih panas sehingga menciptakan sebuah bayangan di atas objek. Tidak sama dengan fatamorgana inferior, fatamorgana superior terjadi di daerah-daerah yang bersuhu dingin seperti kutub dan juga di tengah perairan seperti di laut maupun samudera

• Fatamorgana Lateral

Jenis fatamorgana yang terakhir mirip dengan fatamorgana inferior hanya saja gradien suhu datang dengan arah horizontal seperti pada dinding bangunan atau bidang vertikal. Sehingga akan menghasilkan bayangan fatamorgana tepat di samping objek. 

Fatamorgana lateral terbentuk ketika bidang vertikal lebih panas daripada suhu udara di sekitarnya sehingga medium udara merenggang. 

Dampak Fatamorgana 

Fenomena ilusi optik ini ternyata memberikan dampak bagi kita. Apa saja dampak dari fatamorgana? Berikut penjelasannya. 

• Salah Penafsiran Tata Letak Kota

Bagaimana sebuah fatamorgana dapat mengakibatkan kesalahan dalam penafsiran tata letak kota? Hal ini bisa saja terjadi karena bayangan-bayangan fatamorgana menyebabkan benda-benda tidak ada menjadi seolah ada. 

Kesalahan tafsir ini terjadi ketika mengambil gambar tentang letak suatu kota dan sebagainya.

• Menimbulkan Kelelahan

Fatamorgana umumnya terjadi di pasang pasir dimana bentuknya mirip dengan oase yakni daerah yang subur di tengah-tengah gurun. Bagi orang-orang yang sedang melintas di sana, oase adalah hal yang berharga karena memiliki air sehingga banyak yang berusaha untuk sampai kesana. 

Namun karena fatamorgana makan oase tersebut hanyalah tipuan semata dan hanya memberikan kelelahan tak berarti. 

Contoh Fatamorgana

Fatamorgana memang paling sering terjadi di kutub dan padang pasir namun bukan berarti tidak bisa kita lihat di tempat lain dalam kehidupan sehari-hari. Berikut ini adalah contoh fenomena alam fatamorgana dalam kehidupan kita. 

• Bayangan Kapal

Fatamorgana dapat terjadi di sekitar pelabuhan dimana nampak seperti adanya bayangan kapal sehingga kapal tersebut terlihat seolah-olah terbang. Bayangan kapal ini adalah contoh dari fatamorgana jenis superior. 

• Bayangan pada Siang dan Sore Hari

Contoh fatamorgana yang paling dekat dengan kita adalah bayangan pada siang dan sore hari. Bayangan ini akan tercipta ketika hari sedang terik sehingga lapisan udara menjadi panas di atas permukaan dan menciptakan bayangan seperti genangan. 

• Fatamorgana di Norwegia

Di Norwegia pada 17 Agustus 2009 lalu pernah terjadi penampakan fatamorgana di 4 meter di atas permukaan laut. Fatamorgana ini membentuk pantulan bayangan objek yang melayang di atas tebing-tebing es.

• Fatamorgana Kota Terbalik

Bayangan fatamorgana bisa saja terbalik dengan objek aslinya. Hal ini lah yang pernah terjadi di Michigan Amerika Serikat dan di China. Efek dari fatamorgana ini adalah seolah terdapat kota melayang dan terbalik di udara. 

Bayangan- bayangan tersebut berasal dari gedung gedung yang ada di bawahnya. 

The post Fatamorgana: Proses Terjadinya, Jenis dan Dampaknya appeared first on HaloEdukasi.com.

Pernahkah kalian memperhatikan sedotan atau sendok yang dimasukkan ke dalam gelas berisi air, terlihat seolah-olah sendok atau sedotan tersebut patah. Tidak perlu heran, ternyata peristiwa tersebut merupakan suatu kejadian bernama pembiasan cahaya.

Pembiasan cahaya atau refraksi merupakan peristiwa opika geometris yang diartikan sebagai perubahan arah rambat partikel cahaya akibat adanya percepatan.

Pengertian lain dari pembiasan cahaya yakni peristiwa perubahan arah rambat cahaya saat berpindah dari satu medium ke medium lain dengan kerapatan optik yang berbeda.

Pembiasan cahaya pada optika era optik geometris dijabarkan di dalam Hukum Snellius yaitu hukum yang menjelaskan jika proses terjadinya bayangan secara bersamaan dengan refleksi gelombang pada cahaya. Hukum Snellius dapat dijelaskan dengan menggunakan rumus:

Keterangan:
ni : indeks bias medium tempat sinar datang
nr : indeks bias medium yang dituju sinar
θi : sudut sinar datang
θr : sudut sinar bias

Adapun bunyi dari Hukum Snellius yakni:

1. Sinar datang, garis normal dan sinar bias berada pada satu bidang datar.
2. Pembagian antara sinus sudut datang dan sudut bias menghasilkan suatu nilai disebut indeks bias.

Macam-Macam Pembiasan Cahaya

Refraksi Ganda (Birefringence)

Pembiasan cahaya ini merupakan dekomposisi sinar cahaya menjadi dua sinar cahaya yang dapat disebut sebagai ordinary ray dan extraordinary ray. Pembiasan ini terjadi ketika gelombang cahaya melalui medium material anisotropik seperti kristal kalsit atau boron nitrat.

Apabila material tersebut memiliki sumbu optis atau sumbu anisotropik tunggal, maka pembiasan yang terjadi dapat disebut sebagai uniaxial birefringencee dengan 2 buah indeks bias material anisotropik masing-masing untuk 2 buah arah polarisasi berintensitas menurut persamaan:

ne dan no merupakan indeks bias untuk polarisasi tegak lurus ordinary ray dan polarisasi paralel extraordinary ray terhadap sumbu anisotropik. Pembiasan ganda juga dapat terjadi pada sumbu anisotropik ganda yang disebut biaxial birefringence atau trirefringence, sama halnya yang terjadi pada pembiasan sinar cahaya di material anisotropik pada berlian atau kristal.

Refraksi Gradien

Pembiasan gradien atau refraksi gradien adalah pembiasan yang terjadi pada medium dengan indeks bias gradien. Umumnya indeks bias gradien terjadi akibat adanya peningkatan kepadatan medium yang menyebabkan peningkatan indeks bias secara tidak linear, seperti pada kaca. Akibatnya cahaya yang merambat melalui kaca dapat memiliki jarak tempuh melingkar dan terfokus.

Selain itu, indeks bias gradien juga dapat terjadi apabila cahaya yang merambat melalui medium dengan indeks konstan memiliki intensitas yang amat tinggi akibat kuatnya medan listik, misal terjadi pada sinar laser dapat menyebabkan indeks bias medium bervariasi sepanjang jarak tempuh sinar tersebut.

Refraksi Negatif

Refraksi negatif adalah pembiasan yang terjadi seolah-olah sinar insiden dipantulkan oleh sumbu normal antarmuka dua medium pada sudut refraksi secara umum mengikuti hukum Snellius akan tetapi bernilai negatif.

Pembiasan negatif ini terjadi pada pembiasan antaramuka antara medium dengan indeks bias positif dan medium material meta yang memiliki indeks bias negatif oleh desain koefisien permitivitas medan listrik dan permeabilitas medan magnet.

Penyebab Terjadinya Pembiasan Cahaya

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, pembiasan cahaya merupakan suatu peristiwa perubahan arah rambat cahaya saat berpindah dari satu medium ke medium lain dengan kerapatan optik yang berbeda.

Penyebab terjadinya pembiasan cahaya terbagi menjadi 2 hal, antara lain:

• Saat sinar datang dari medium yang lebih rapat ke medium yang kurang rapat, maka sinar datang akan dibiaskan menjauhi garis normal. Misal ketika sinar datang melalui medium air menuju ke arah udara.
• Saat sianr datang dari medium yang kurang rapat ke medium yang lebih rapat, maka sinar datang akan dibiaskan mendekati garis normal. Misal saat sinar datang melalui medium udara ke arah air.

Contoh Dari Pembiasan Cahaya

Berikut ini contoh pembiasan cahaya:

• Sedotan atau sendok yang terlihat bengkok saat berada di dalam gelas berisi air.

Sebagian sedotan atau sendok yang masuk ke dalam gelas berisi air akan tampak bengkok apabila dilihat dari luar. Hal ini disebabkan akibat cahaya yang datang dari udara (medium kurang rapat), merambat ke arah air (medium lebih rambat), akan mengalami pembiasan menjauhi garis normal.

Proses pembiasan terjadi di dalam gelas sehingga membuat seolah-olah sedotan atau sendok akan terlihat bengkok karena tidak berada pada titik sebenarnya atau garis normal.

• Dasar kolam yang terlihat dangkal

Saat berada di dekat kolam, akan terlihat jika dasar kolam seolah-olah dangkal. Namun pada kenyataannya kolam tersebut memiliki dasar yang cukup dalam.

Penampakan dasar kolam yang terlihat dangkal ini disebabkan karena adanya pembiasan cahaya yang datang dari udara (medium kurang rapat) menuju air (medium kurang rapat) sehingga mengalami pembiasan yang menjauhi garis normal.

The post Pembiasan Cahaya: Pengertian, Penyebab dan Contohnya appeared first on HaloEdukasi.com.