Terjawab Sudah! Ini Alasan Ilmiah Mengapa Langit Berwarna Biru di Siang Hari

Daftar Isi

Source: Pinterest

SERBATAU – Langit biru yang terbentang luas di atas kepala kita adalah pemandangan sehari-hari yang begitu akrab dan seringkali menenangkan. 

Namun, pernahkah Anda berhenti sejenak dan bertanya-tanya, mengapa langit berwarna biru, bukan hijau, kuning, atau warna lainnya? Pertanyaan sederhana ini ternyata menyimpan penjelasan ilmiah yang menarik di baliknya.

Fenomena alam yang tampak begitu biasa ini sebenarnya adalah hasil dari interaksi kompleks antara cahaya matahari dan atmosfer Bumi. Mari kita kupas tuntas secara sederhana mengapa langit yang kita lihat di siang hari yang cerah memancarkan warna biru yang memukau.

Cahaya Matahari: Bukan Sekadar Putih

Langkah pertama untuk memahami warna langit adalah dengan memahami sifat cahaya matahari. 

Meskipun tampak berwarna putih atau kuning terang bagi mata kita, cahaya matahari sebenarnya merupakan gabungan dari semua warna dalam spektrum kasat mata, seperti yang kita lihat pada pelangi: merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu (sering disingkat MEJIKUHIBINIU).

Setiap warna dalam spektrum ini memiliki panjang gelombang dan frekuensi yang berbeda. Cahaya merah memiliki panjang gelombang terpanjang, sementara cahaya ungu memiliki panjang gelombang terpendek.

Atmosfer Bumi: Pelindung dan Penyebar Cahaya

Ketika cahaya matahari melakukan perjalanan menuju Bumi, ia harus melewati lapisan atmosfer. 

Atmosfer kita bukanlah ruang hampa, melainkan tersusun dari berbagai macam gas (mayoritas nitrogen dan oksigen) serta partikel-partikel kecil lainnya seperti debu dan uap air. Lapisan inilah yang memainkan peran kunci dalam menentukan warna langit.

Hamburan Rayleigh: Kunci di Balik Langit Biru

Saat cahaya matahari memasuki atmosfer Bumi dan bertumbukan dengan molekul-molekul gas (yang ukurannya jauh lebih kecil dari panjang gelombang cahaya), cahaya tersebut akan dihamburkan ke segala arah. 

Fenomena penghamburan cahaya oleh partikel-partikel kecil ini dikenal sebagai Hamburan Rayleigh (Rayleigh Scattering).Menurut prinsip Hamburan Rayleigh, cahaya dengan panjang gelombang yang lebih pendek akan dihamburkan lebih efektif dan lebih banyak daripada cahaya dengan panjang gelombang yang lebih panjang. 

Dalam spektrum cahaya tampak, warna biru dan ungu memiliki panjang gelombang yang paling pendek. Akibatnya, saat cahaya matahari menembus atmosfer, warna biru dan ungu dihamburkan ke berbagai penjuru langit jauh lebih intens dibandingkan warna merah atau kuning.

Ketika kita memandang ke langit di siang hari, cahaya biru yang terhambur inilah yang paling banyak sampai ke mata kita dari berbagai arah, sehingga langit pun tampak berwarna biru.

Lalu, Mengapa Langit Tidak Berwarna Ungu?

Jika cahaya ungu memiliki panjang gelombang lebih pendek dan dihamburkan lebih kuat dari biru, mengapa langit tidak tampak ungu? Ada beberapa alasan untuk ini:

1. Sensitivitas Mata Manusia: Mata manusia secara alami kurang sensitif terhadap warna ungu dibandingkan dengan warna biru. Retina kita memiliki lebih banyak reseptor untuk warna biru.

2. Penyerapan di Atmosfer Atas: Sebagian besar spektrum cahaya ungu dari matahari diserap oleh lapisan atas atmosfer, sehingga jumlah cahaya ungu yang mencapai lapisan bawah atmosfer dan dihamburkan ke mata kita menjadi lebih sedikit.

3. Komposisi Cahaya Matahari: Meskipun dihamburkan paling banyak, intensitas cahaya ungu dalam spektrum matahari yang mencapai atmosfer juga sedikit lebih rendah dibandingkan biru.

Kombinasi dari faktor-faktor inilah yang membuat warna biru menjadi dominan di langit yang kita amati.

Bonus: Pesona Merah dan Oranye Saat Matahari Terbit dan Terbenam

Fenomena Hamburan Rayleigh juga menjelaskan mengapa langit seringkali berwarna kemerahan atau oranye saat matahari terbit atau terbenam. 

Pada waktu-waktu tersebut, cahaya matahari harus melewati lapisan atmosfer yang jauh lebih tebal untuk mencapai mata kita.

Selama perjalanan panjang ini, sebagian besar cahaya biru dan ungu sudah terhambur habis ke arah lain. Yang tersisa dan berhasil menembus hingga ke penglihatan kita adalah cahaya dengan panjang gelombang lebih panjang, yaitu merah, oranye, dan kuning. 

Inilah yang menciptakan pemandangan matahari terbit dan terbenam yang memukau.

Jadi, langit biru yang kita nikmati setiap hari adalah sebuah pertunjukan fisika yang indah, hasil dari tarian antara cahaya matahari dan molekul-molekul di atmosfer Bumi. Sebuah pengingat bahwa sains ada di mana-mana, menjelaskan keajaiban di sekitar kita.