Proses terjadinya pelangi yakni bermula dari di saat cahaya matahari melewati suatu tetes hujan yang kemudian dibelokkan atau dibiaskan menuju tengah tetes hujan tersebut, yang memisahkan cahaya putih itu menjadi suatu warna spektrum. Kemudian, warna-warna yang terpisah ini memantul di belakang tetes hujan dan memisah lebih banyak lagi saat meninggalkannya. Akibatnya, cahaya tampak melengkung menjadi kurva warna yang disebut sebagai pelangi. Cahaya dengan panjang gelombang terpendek mirip ungu, terdapat di belahan kurva dan yang mempunyai panjang gelombang terpanjang seperti merah terdapat pada kepingan luar.
Pada masa ke-17, ilmuwan inggris, Isaac Newton, (1642 -1727) menemukan bahwa cahaya putih matahari bekerjsama yakni adonan dari cahaya berbagai warna. Dia menyorotkan sedikit sinar matahari melalui sebuah prisma beling berupa segitiga (balok beling) dalam sebuah ruang gelap. Bentuk prisma tersebut membuat berkas sinarnya membelok dan kemudian memisah menjadi suatu pita cahaya yang lebar. Di dalam pita ini, Newton melihat tujuh warna yang disebut spektrum. Warna-warna ini yakni merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila dan ungu (istilah mudahnya “mejikuhibiniu”).
Semua cahaya bergerak dalam bentuk gelombang. Panjang gelombang yakni yang menentukan warna cahaya tersebut. Kadang, suatu pelangi kedua yang lebih redup dapt terlihat di atas pelagi utama lantaran cahaya sudah dipantulkan atau dibiaskan lebih dari sekali di dalam tetes-tetes air hujan. Warna-warna pelangi kedua ini terbalik, merah di dalam dan ungu diluar. Warnanya tidak pernah secerah pelangi utama karena setiap kali cahaya dipantulkan, ada sedikit cahaya yang hilang.
Pada tahun 1852, ilmuwan Jerman, Ernst Von Brycke, menyatakan bahwa warna biru langit diakibatkan oleh partikel-partikel di atmosfer yang menyebarkan cahaya matahari ketika memasuki atmosfer. Kemudian, dua fisikawan Inggris, Lord Rayleigh (1842-1919) dan John Tyndall (1820-1893) mempunyai penjelasan lain. Rayleigh beropini bawah bagian biru dari cahaya matahari disebarkan oleh debu dan uap air, namun dia salah. Molekul udara sendirilah yang menyebarkan cahaya. Meskipun demikian kita masih menyebut jenis penyeberan ini sebagai imbas Tyndall, atau penyebaran Rayleigh, sesuai dengan nama kedua ilmuwan tersebut.
Pelangi dan efek cahaya lain di langit disebabkan oleh cahaya yang membias dan menyimpang menjauhi partikel. Saat Matahari terbenam, langit menjadi merah lantaran sinar matahari lewat lewat atmosfer yang jauh lebih tebal daripada di saat matahari berada tinggi di langit pada siang hari. Cahaya biru disebarkan diluar jalur cahaya, dan kita menyaksikan panjang gelombang yang lebih merah.
 |
| Gambar Pelangi |
 |
| Gambar Spektrum Pelangi |
Latihan Membuat Pelangi :
Bahan-bahan :
1. Lampu senter dengan sorot yang sempit
2. 4 hingga 6 buah batang lem
3. Latar belakang putih (kertas, dinding atau kain)
4. Selotip bening
5. 2 Filter polarisasi
Langkah-langkah :
- Sorotkan senter pada ujung salah satu batang lem, peganglah ujung satunya sekitar 1 cm dari latar belakang putih. Perhatikan bahwa ujung batang lem yang paling akrab dengan senter warnanya berlainan dengan ujung batang lem yang erat dengan latar belakang putih. Perhatikan warna bundar pada latar belakang putih.
- Sambungkan dua batang lem pada ujung-ujungnya dan satukan dengan selotip bening.
- Ulangilah langkah 1, dan amati perbedaan warnanya di sepanjang batang lem dan dalam bundar berwarna di latar belakang putih. Kamu bahkan mampu merekatkan lebih banyak batang lem dan mengulangi langkah 1. Bagaimana pergantian warnanya di saat kau menambahkan lebih banyak batang lem.
- Mintalah sumbangan temanmu untuk memegang dua filter polarisasi di depan matanya, mirip beling mata. Arahkan sebatang lem ke arah temanmu dan pancarkan senter lewat lem tersebut. Minta temanmu untuk memutar filter. Apakah yang dilihatnya?
- Jika kamu hanya memiliki satu filter polarisasi, peganglah filter ini di antara batang lem dan senter dan putarlah. Salah seorang mesti melihat filter tersebut dari samping.
Analisa Tentang Terjadinya Pelangi :
Senter tadi memancarkan cahaya yang mengandung semua warna pelangi. Batang lem berbagi cahaya biru lebih banyak dari pada cahaya kuning atau merah. Karena warna pertama yang disebarkan adalah biru, ujung batang lem yang paling erat dengan senter tampak biru, sedangkan ujung satunya kuning atau kuning-jingga. Saat lebih banyak batang lem yang digabungkan, cahaya kuning yang disebarkan menjadi lebih banyak, dan bundar warnanya menjelma jingga.
Gelombang cahaya Matahari, atau sumber cahaya santunan seperti senter, juga bergetar dan memancar keluar ke segala arah. Ketika getarannya sejajar, cahayanya disebut terpolarisasi. Kamu mampu mendapatkan contoh polarisasi alami dikala kau menatap danau. Cahaya terang yag terpantul di atas permukaan danau yaitu sinar yang tidak berhasil melewati “filter” air dan merupakan alasan mengapa kamu sering tidak dapat menyaksikan apapun di bawah permukaan bahkan sewaktu airnya sungguh jernih.
Sumber : Buku Cuaca dan Iklim, Pengarang : John Bassett, Hal :40