Sains Tentang Pelangi yang Perlu Kita Tahu

Pelangi-pelangi
Alangkah indahmu
Merah, kuning, hijau
Di langit yang biru
Pelukismu Agung
Siapa gerangan?
Pelangi-pelangi, ciptaan Tuhan.

Lagu itu adalah lagu kanak-kanak yang sudah ada sejak lama dalam tradisi dan budaya populer Indonesia. Menggambarkan antara lain mengenai keindahan pelangi dan siapa penciptanya.

Alkitab antara lain mengenal pelangi sebagai ‘busur’ Tuhan dan pada kali lain, setelah peristiwa Air Bah, pelangi sebagai simbol bahwa Tuhan tidak akan menghukum manusia di Bumi dengan hukuman dahsyat seperti Air Bah itu.

Tapi secara sains, pelangi juga bisa dijelaskan demikian. Dasarnya adalah dengan mengetahui dulu bahwa cahaya Matahari itu kelihatan putih, tapi pada kenyataannya, cahaya Matahari terdiri dari berbagai-bagai warna, termasuk warna pelangi: merah, kuning, jingga, hijau, biru, ungu, dan indigo. Ini adalah spektrum cahaya yang bisa terlihat oleh mata manusia.

Nah, ada material khusus, seperti air, yang bisa membiaskan cahaya dan memisahkannya menjadi panjang gelombang cahaya yang berbeda-beda. Panjang gelombang ini menentukan warnanya. Pada spektrum cahaya yang terlihat, panjang gelombang warna merah lebih panjang, sementara ungu lebih pendek. Semua panjang gelombang yang berbeda-beda berkombinasi dan kelihatan jadi putih di mata kita. Tapi kalau kita bisa memisah-misahkan, sebetulnya warnanya berbeda-beda.

Uap air di udara telah memantulkan dan membiaskan dan memisahkan cahaya sepanjang waktu. Tapi seringkali ke segala arah. Nah, ketika searah, maka kita bisa melihatnya seperti pelangi.

Setelah hujan ada banyak butir-butir air yang tertahan di udara dan cahaya matahari datang dari satu arah. Kondisi sempurna lahirnya pelangi adalah pada saat menjelang sore ada berkas cahaya matahari yang menembus awan. Atau seringkali pelangi muncul di air terjun. Atau di percikan air dari ombak di permukaan laut.

Lengkungan terjadi sebab cahaya dibiaskan di tiap butiran air di uap air dan memantul pada sudut 42 derajat. Makanya kita bisa melihat pelangi kalau berdiri 42 derajat di bawah asal sinar surya.

Kalau kamu melihat pelangi, seakan-akan pelangi memiliki bentuk fisik dan seakan melintang di lembah atau di horizon. Tapi sebetulnya tidak seperti yang kamu pikir. Kalau kamu melihat orang seakan-akan berdiri di bawah pelangi, orang itu sebetulnya tak bisa melihat pelangi yang kamu lihat.

Benarkah pelangi warnanya hanya sebanyak yang bisa kita lihat? Sebetulnya lebih banyak lagi. Yang kita lihat hanyalah warna yang tampak pada spektrum manusia. Mata kita hanya bisa melihat cahaya pada panjang gelombang antara 390 dan 700 nanometer. Sebab di belakang bola mata kita ada sel bernama cones yang bisa menginterpretasikan panjang gelombang itu sebagai warna tertentu.

Tapi bukan cahaya yang terlihat saja yang dipantulkan. Cahaya ultraviolet (lebih pendek dari violet/ungu) dan infra merah (lebih panjang dari merah) ikut dipantulkan. Tapi mata kita memang tidak bisa melihatnya. Sedang hewan ada yang bisa. Misalnya, beberapa ular bisa melihat sinar infra merah. Kupu-kupu, laba-laba, dan beberapa serangga, serta burung, bisa melihat ultraviolet.

Beberapa orang juga ada yang beruntung bisa melihat warna lain pada spektrum yang kelihatan. Tapi sulit dibahas karena dalam banyak bahasa, tidak ada padanannnya.