Gelombang cahaya merupakan salah satu materi fisika yang dipelajari sejak bangku SMA dan juga kerap muncul dalam UTBK. Materi ini sering dianggap sederhana, padahal pemahaman konsepnya sangat menentukan hasil nilai yang diperoleh.
Jika ingin meraih skor tinggi, kamu perlu memahami pengertian gelombang cahaya, sifat-sifatnya, hingga rumus-rumus penting yang sering digunakan dalam soal. Untuk itu, simak penjelasan lengkapnya berikut ini!
Apa Itu Gelombang Cahaya?
Gelombang cahaya adalah gelombang elektromagnetik yang dapat merambat tanpa memerlukan medium dan memungkinkan manusia melihat benda di sekitarnya. Gelombang ini membawa energi dalam bentuk getaran medan listrik dan medan magnet yang saling tegak lurus serta merambat dengan kecepatan sangat tinggi, yaitu sekitar 3 × 10⁸ m/s di ruang hampa.
Sifat-sifat Cahaya
Gelombang cahaya memiliki sifat-sifat khusus yang menjadi ciri khasnya. Apa saja sifat tersebut? Simak penjelasan lengkapnya berikut ini!
- Merambat lurus
Cahaya merambat dalam garis lurus selama melalui medium yang sama. Sifat ini dapat dibuktikan dari terbentuknya bayangan pada benda yang terkena cahaya. Hal ini menunjukkan bahwa gelombang cahaya merambat dengan jelas dan teratur. Selain itu, cahaya juga merambat dengan kecepatan yang sangat tinggi sehingga mampu mencapai suatu tempat jauh lebih cepat dibandingkan gelombang bunyi, yang masih memerlukan medium dan memiliki kecepatan rambat jauh lebih kecil. - Dapat dipantulkan (refleksi)
Cahaya dapat dipantulkan ketika mengenai permukaan benda, terutama permukaan licin seperti cermin. Pemantulan ini mengikuti hukum pemantulan, yaitu sudut datang sama dengan sudut pantul. - Dapat dibiaskan (refraksi)
Cahaya mengalami pembelokan arah saat melewati dua medium yang memiliki kerapatan berbeda, misalnya dari udara ke air. Pembiasan ini menyebabkan benda di dalam air terlihat lebih dangkal dari posisi sebenarnya. - Dapat diuraikan (dispersi)
Cahaya putih dapat diuraikan menjadi berbagai warna penyusunnya karena setiap warna memiliki panjang gelombang yang berbeda. Peristiwa ini dapat diamati pada pelangi atau prisma. - Dapat menembus benda bening
Cahaya mampu menembus benda transparan seperti kaca dan air, sehingga memungkinkan kita melihat objek di balik benda tersebut. - Mengalami interferensi dan difraksi
Cahaya dapat saling bertumpuk dan berinteraksi sehingga menghasilkan pola terang dan gelap (interferensi), serta dapat menyebar saat melewati celah sempit (difraksi).
Rumus Gelombang Cahaya
Setelah mengetahui sifat-sifat cahaya, kamu juga harus mengetahui rumusnya agar bisa mengerjakan soal-soal. Berikut rumus gelombang cahaya!
Pada gambar tersebut ditunjukkan rumus-rumus dasar gelombang cahaya yang saling berkaitan. Rumus v = λf menyatakan bahwa cepat rambat gelombang (v) diperoleh dari hasil kali panjang gelombang cahaya (λ) dan frekuensi (f), di mana untuk cahaya di ruang hampa nilainya tetap yaitu c = 3 × 10⁸ m/s. Frekuensi dan periode memiliki hubungan terbalik yang ditunjukkan oleh rumus f = 1/T dan T = 1/f, artinya semakin besar frekuensi gelombang, maka periode getarannya semakin kecil. Selain itu, gambar gelombang juga memperlihatkan bagian penting seperti puncak, lembah, amplitudo, dan panjang gelombang yang membantu memahami bagaimana gelombang cahaya merambat.
Contoh Soal Gelombang Cahaya dan Pembahasannya
Supaya kamu punya gambaran soal materi gelombang cahaya, kamu bisa intip contohnya berikut!
Seberkas cahaya melewati dua medium yang berbeda. Ketika cahaya berpindah dari medium pertama ke medium kedua, arah rambatnya berubah dan cahaya terlihat membelok mendekati garis normal. Berdasarkan peristiwa tersebut, pernyataan yang paling tepat adalah …
A. Kecepatan cahaya di medium kedua lebih besar daripada di medium pertama
B. Panjang gelombang cahaya di medium kedua lebih besar
C. Medium kedua memiliki indeks bias lebih besar daripada medium pertama
D. Frekuensi cahaya di medium kedua berubah
E. Energi cahaya di medium kedua bertambah
Jawaban: C
Pembahasan:
Cahaya yang membelok mendekati garis normal menunjukkan bahwa cahaya memasuki medium yang lebih rapat secara optik. Medium yang lebih rapat memiliki indeks bias lebih besar. Frekuensi cahaya tetap konstan saat berpindah medium, sedangkan kecepatan dan panjang gelombangnya justru berkurang. Oleh karena itu, pernyataan yang benar adalah medium kedua memiliki indeks bias lebih besar daripada medium pertama.
Yuk, Belajar Bareng Skuling!
Kalau ingin siap menghadapi UTBK, terutama untuk materi fisika seperti gelombang cahaya dan topik penting lainnya, kamu bisa belajar lewat Skuling yang merupakan website belajar UTBK. Skuling adalah aplikasi tryout UTBK SNBT yang dirancang untuk membantu kamu memahami materi sekaligus membiasakan diri dengan tipe soal yang sering muncul di ujian.
Kalau ingin persiapan yang lebih serius dan terarah, kamu bisa upgrade ke Skuling Pro. Dengan Skuling Pro, kamu mendapatkan akses lebih luas ke fitur premiumnya.Sebagai pelengkap, Skuling Blog juga punya banyak artikel menarik tentang tips UTBK, strategi masuk PTN, tips belajar fisika dan info beasiswa. Jadi, kalau kamu ingin persiapan UTBK yang lebih matang dan nyaman, Skuling.id bisa jadi teman belajarmu. Tunggu apalagi? Yuk gabung sekarang!
