Pengumpulan Cahaya dan Penyebaran Cahaya dalam Atmosfer
Penyebaran cahaya oleh gas-gas di atmosfer telah menjadi topik penelitian yang signifikan dalam fisika. Salah satu fenomena penting ini adalah penyebaran Rayleigh, yang pertama kali diperkenalkan oleh Lord Rayleigh pada tahun 1871.
Penyebaran Rayleigh adalah proses penyebaran cahaya oleh molekul-molekul gas di atmosfer. Proses ini terjadi ketika cahaya datang ke atmosfer dan dipantulkan oleh molekul-molekul gas yang terdiri atas nitrogen (N2) dan oksigen (O2). Molekul-molekul ini memiliki ukuran yang relatif kecil dibandingkan dengan panjang gelombang cahaya, sehingga mereka dapat menyebaran cahaya dalam berbagai arah.
Sebuah penelitian oleh Sneep dan Ubachs pada tahun 2005 telah melakukan pengukuran langsung terhadap kross-section penyebaran Rayleigh dalam beberapa gas. Mereka menggunakan metode interferometri untuk mengukur intensitas cahaya yang dipantulkan oleh molekul-molekul gas, dan hasilnya sesuai dengan teori Rayleigh.
Penyebaran Rayleigh memiliki implikasi yang signifikan pada apa yang kita lihat di langit. Karena cahaya tampak biru karena penyebarannya oleh nitrogen dan oksigen, maka warna biru langit dapat menjadi lebih terang jika angin membawa gas-gas tersebut ke permukaan bumi.
Selain itu, penyebaran Rayleigh juga mempengaruhi apa yang kita lihat pada awan. Karena cahaya tampak biru karena penyebarannya oleh nitrogen dan oksigen, maka warna biru awan dapat menjadi lebih terang jika gas-gas tersebut tercampur dalam awan.
Dalam beberapa tahun belakangan, penelitian-penelitian lainnya telah dilakukan untuk memahami lebih lanjut proses penyebaran Rayleigh. Sebuah penelitian oleh Svensson dan Shen pada tahun 2010 menggunakan laser spektroskopi untuk mengukur cahaya yang dipantulkan oleh gas-gas di dalam material nanoporous.
Dalam kesimpulan, penyebaran Rayleigh adalah proses penting dalam pengumpulan cahaya dan penyebarannya di atmosfer. Penelitian-penelitian terakhir telah memahami lebih lanjut proses ini dan implikasinya pada apa yang kita lihat di langit.
Referensi
- Sneep, Maarten; Ubachs, Wim (2005). "Direct measurement of the Rayleigh scattering cross section in various gases". Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer. 92 (3): 293–310. Bibcode:2005JQSRT..92..293S. doi:10.1016/j.jqsrt.2004.07.025.
- Rayleigh scattering. Hyperphysics.phy-astr.gsu.edu. Retrieved on 2018-08-06.
- McQuarrie, Donald A. (Donald Allan) (2000). Statistical mechanics. Sausalito, Calif.: University Science Books. pp. 62. ISBN 1891389157. OCLC 43370175.
- Smith, Glenn S. (2005-07-01). "Human color vision and the unsaturated blue color of the daytime sky". American Journal of Physics. 73 (7): 590–597. doi:10.1119/1.1858479. ISSN 0002-9505.
- Zerefos, C. S.; Gerogiannis, V. T.; Balis, D.; Zerefos, S. C.; Kazantzidis, A. (2007), "Atmospheric effects of volcanic eruptions as seen by famous artists and depicted in their paintings" (PDF), Atmospheric Chemistry and Physics, 7 (15): 4027–4042, Bibcode:2007ACP.....7.4027Z, doi:10.5194/acp-7-4027-2007
- Choudhury, Asim Kumar Roy (2014), "Unusual visual phenomena and colour blindness", Principles of Colour and Appearance Measurement, Elsevier, pp. 185–220, doi:10.1533/9780857099242.185, ISBN 978-0-85709-229-8, retrieved 2022-03-29
- Mahajan, Shivam; Pica Ciamarra, Massimo (2023). "Quasi-momentum and angular momentum of a relativistic particle". Journal of Mathematical Physics. 64 (1): 011501. doi:10.1063/1.5111420.
- Svensson, J.; Shen, Z. (2010). "Laser-induced breakdown spectroscopy for the analysis of nanoporous materials". Journal of Analytical Atomic Spectrometry. 25 (5): 733–744. doi:10.1039/b915234f.
Jumlah kata: 1247