SPEKTRUM CAHAYA

A. Pengertian Spektrum :Spektrum adalah sebuah keadaan atau harga yang tidak terbatas hanya pada suatu set harga saja tetapi dapat berubah secara tak terbatas di dalam sebuah kontiyum. Kata ini ber-evolusi dari bahasa Inggris kuno spectre yang berarti hantu, tetapi arti modern sekarang berasal dari penggunaannya dalam ilmu alam.Penggunaan pertama kata spektrum dalam ilmu alam adalah di bidang optik untuk menggambarkan pelangiwarna dalam cahaya tampak ketika cahaya tersebut terdispersi oleh sebuah prisma, dan sejak itu diterapkan sebagai analogi di berbagai bidang lain. Kini istilah itu dipakai juga untuk menggambarkan rentang keadaan atau kelakuan yang luas yang dikelompokkan bersama dan dipelajari di bawah sebuah topik untuk kemudahan diskusi, misalnya 'spektrum opini politik', atau 'spektrum kerja dari sebuah obat', dan lain sebagainya. Pada penggunaan ini, harga-harga di dalam sebuah spektrum tidak perlu digambarkan secara tepat sebagai sebuah bilangan sebagaimana dalam bidang optik. Dalam penggunaan spektrum yang paling modern, terdapat 'tema pemersatu' di antara ekstrim-ekstrim di kedua ujung.

B. Spektrum CahayaCahaya (Spektrum optic, atau spektrum terlihat atau spektrum tampak) adalah bagian dari spectrum elektromagnet yang tampak oleh mata manusia. Radiasi elektromagnetik dalam rentang panjang gelombang ini disebut sebagai cahaya tampak atau cahaya saja. Tidak ada batasan yang tepat dari spektrum optik; mata normal manusia akan dapat menerima panjang gelombang dari 400 sampai 700 nm, meskipun beberapa orang dapat menerima panjang gelombang dari 380 sampai 780nm. Mata yang telah beradaptasi dengan cahaya biasanya memiliki sensitivitas maksimum di sekitar 555 nm, di wilayah kuning dari spektrum optik.

Panjang gelombang yang kasat mata didefinisikan oleh jangkauan spektral jendela optik, wilayah spektrum elektromagnetik yang melewati atmosfer Bumi sebagian besar tanpa dikurangi (meskipun cahaya biru dipencarkan lebih banyak dari cahaya merah, salah satu alasan mengapai langit berwarna biru). Radiasi elektromagnetik di luar jangkauan panjang gelombang optik, atau jendela transmisi lainnya, hampir seluruhnya diserap oleh atmosfer.Meskipun spektrum optik adalah spektrum yang kontinu sehingga tidak ada batas yang jelas antara satu warna dengan warna lainnya, tabel berikut memberikan batas kira-kira untuk warna-warna spektrum: Ungu, 380450 nm Biru, 450495 nm Hijau, 495570 nmKuning, 570590 nmJingga, 590620 nmMerah, 620750 nm

Note: 1 nm = 0,000000001 m. Panjang gelombang cahaya berbanding terbalik dengan frekuensi. Artinya, semakin besar panjang gelombang maka semakin rendah frekuensi cahaya, maka warna merah memiliki energi lebih rendah daripada warna ungu.

Spektrum Cahaya Dispersi yaitu suatu peristiwa terjadinya penguraian cahaya putih untuk menjadi berbagai warna. Karena cahaya putih itu tersusun oleh berbagai macam warna yang berbeda dari indek biasnya dan serangkai warna-warna yang di peroleh dari dispersi dinamakan SPEKTRUM.

>> Cahaya infra merahdan ultra ungu > Cahaya infra merah bertempat diluar batas spektrum merah yang sulit dilihat dengan mata. > Cahaya ultra ungu bertempat diluar batas spektrum ungu yang sulit dilihat dengan mata.

>> Pelangi > merupakan spektrum alami yang terjadi apabila matahari itu hanya menyinari satu bagian awan dan hujan harus turun dibagian belakang awan tersebut.

>> Fluoresensi dan Fosforensi > Fluoresensi merupakan suatu peristiwa berpendarnya zat-zat tertentu yang disebabkan oleh penyinaran sinar ultra ungu, dimana kalau peredarannya padam maka penyinarannya juga di hentikan. > Fosforesensi merupakan suatu peristiwa berpendarnya zat-zat tertentu yang disebabkan oleh penyinaran,, dimana akan tetap memancarkan sinar meskipun penyinarannya di hentikan.

Dalam keseluruhan spektrum elektromagnetik, hanya terdapat satu pita kecil yang mempunyai energi sesuai dengan ambang batas energi. Panjang gelombangnya berkisar antara 0,7 mikron dan 0,4 mikron, dan jika Anda ingin melihatnya, Anda bisa: hanya dengan menengadahkan kepala dan melihat sekeliling, dan ini disebut cahaya tampak. Radiasi ini menyebabkan terjadinya reaksi kimia dalam mata Anda, dan karena itulah Anda dapat melihat. Radiasi yang disebut sebagai cahaya-tampak membentuk 41% cahaya matahari, meskipun radiasi ini menempati kurang dari 1/1025 dari keseluruhan spektrum elektromagnetik. Dalam artikelnya yang terkenal, Life and Light, pada Scientific American, fisikawan terkenal, George Wald, mengupas masalah ini dan menulis, Radiasi yang berguna untuk memulai reaksi kimia yang teratur terdiri dari sebagian besar radiasi matahari kita.67 Bahwa matahari harus meradiasikan cahaya yang begitu tepat untuk kehidupan, benar-benar merupakan contoh rancangan yang luar biasa.Cahaya pada Mata Anda

Kita telah mengamati bagaimana cahaya matahari yang hanya terdiri dari tiga berkas sempit spektrum elektromagnetik sampai kepada kita:1. Cahaya inframerah, dengan panjang gelombang lebih panjang dari-pada cahaya-tampak dan yang menjaga bumi tetap hangat.2. Sejumlah kecil cahaya ultraviolet, dengan panjang gelombang lebih pendek daripada cahaya tampak dan salah satu manfaatnya untuk pembentukan vitamin D.3. Cahaya tampak, yang memungkinkan penglihatan dan mendukung tumbuhan berfotosintesis.Keberadaan cahaya tampak penting untuk penglihatan biologis di samping untuk proses fotosintesis. Alasannya adalah, tidak mungkin bagi mata biologis untuk melihat pita spektrum mana pun di luar spektrum cahaya-tampak dan sedikit inframerah-dekat.Untuk menerangkan mengapa harus seperti itu, pertama-tama kita perlu memahami bagaimana proses melihat terjadi. Proses ini dimulai dari partikel cahaya yang disebut foton yang melalui pupil mata, dan menimpa permukaan retina yang terletak di bagian belakang mata. Retina mengandung sel yang sensitif terhadap cahaya. Sel tersebut begitu sensitif sehingga setiap sel dapat mengenali sekalipun hanya sebuah fo-ton yang menimpa retina. Energi foton mengaktifkan rhodopsin, suatu molekul kompleks yang banyak terkandung dalam sel retina. Se-lanjutnya rhodopsin mengaktifkan sel-sel lain, dan sel lain tersebut pada gilirannya mengaktifkan sel yang lain lagi.72 Akhirnya arus listrik dibang-kitkan dan diantarkan ke otak oleh syaraf optik.Persyaratan pertama agar sistem ini bekerja adalah sel retina tersebut harus mampu mengenali foton ketika menimpanya. Agar terjadi, foton harus membawa jumlah energi yang sesuai: Jika energi tersebut terlalu banyak atau kurang, foton tidak akan mengaktifkan susunan rhodopsin. Mengubah ukuran mata tidak ada pengaruhnya; yang penting adalah keserasian antara ukuran sel dan panjang gelombang foton yang masuk.Merancang mata organik yang dapat melihat bagian lain spektrum elektromagnetik ternyata tidak mungkin di dalam dunia yang di-dominasi oleh kehidupan yang berbasis karbon. Dalam Natures Destiny, Michael Denton membahas hal ini secara terperinci dan menyetujui bahwa mata organik hanya dapat melihat dalam kisaran spektrum cahaya tampak. Sementara model mata lain yang, secara teoritis, dapat dirancang, tidak ada satu pun yang dapat melihat kisaran spektrum lain. Denton mengungkapkan alasannya:Sinar UV, X, dan sinar Gamma terlalu berenergi dan sangat merusak, sedangkan inframerah dan gelombang radio terlalu lemah untuk dideteksi karena energi mereka untuk berinteraksi dengan materi terlalu kecil.... Jadi akan jelas bahwa untuk beberapa alasan berbeda, bagian tampak spektrum elektromagnetik merupakan bagian yang sangat sesuai untuk penglihatan biologis, dan terutama untuk mata-kamera vertebrata yang beresolusi tinggi dan yang memiliki rancangan dan bentuk sangat mendekati mata manusia.73Setelah jeda untuk memikirkan apa yang telah dijelaskan sejauh ini, kita sampai pada kesimpulan ini: Matahari memancarkan energi dalam pita sempit (begitu sempit, hanya selebar 1/1025 saja dari keseluruhan spektrum elektromagnetik) yang telah dipilih secara hati-hati. Begitu tepat pita ini disesuaikan sehingga menjaga dunia tetap hangat, men-dukung fungsi biologis bentuk-bentuk kehidupan yang kompleks, me-mungkinkan fotosintesis, dan memungkinkan makhluk hidup di dunia ini untuk melihat.

Macam-macam warna Api1. Api berwarna merah/ kuning

Api berwarna merah / kuning ini biasanya bersuhu dibawah 1000 derajat celcius. Api jenis ini termasuk api yang "kurang panas" dikarenakan jarang atau kurang sering digunakan di pabrik-pabrik industri baja / material. Kalau pada matahari, api ini berada pada bagian paling luarnya, yaitu bagian yang paling dingin.

2. Api berwarna biruApi berwarna biru merupakan api yang mungkin sering kita jumpai di dapur. Biasanya api ini sering kita lihat di kompor gas. Rata-rata suhu api yang berwarna biru kurang dari 2000 derajat celcius. Api ini berbahan bakar gas dan mengalami pembakaran sempurna. Jadi tingkatan api biru diatas merah.

3. Api berwarna putih

Ini merupakan api paling panas yang ada di bumi. Warna putihnya itu dikarenakan suhunya melebihi 2000 derajat celcius. Api inilah yang berada di dalam inti matahari, dan muncul akibat reaksi fusi oleh matahari. Api ini paling banyak digunakan di pabrik-pabrik yang memproduksi material besi dan sejenisnya.4. Api berwarna hitamTapi tahukah kalian bahwa api yang paling panas itu berwana Hitam, dan api hitam murni yang sesungguhnya ada di Neraka. Asal Usul Warna Nyala Warna nyala dihasilkan dari pergerakan elektron dalam ion-ion logam yang terdapat dalam senyawa. Sebagai contoh, sebuah ion natrium dalam keadaan tidak tereksitasi memiliki struktur 1s2 2s2 2p6. Jika dipanaskan, elektron-elektron akan mendapatkan energi dan bisa berpindah ke orbital kosong manapun pada level yang lebih tinggi -sebagai contoh, berpindah ke orbital 7s atau 6p atau 4d atau yang lainnya, tergantung berapa banyak energi yang diserap oleh elektron tertentu dari nyala. Karena sekarang elektron-elektron berada pada level yang lebih tinggi dan tidak stabil dari segi energi, ,aka elektron-elektron cenderung turun kembali ke level dimana sebelumnya mereka berada- tapi tidak mesti sekaligus. Sebuah elektron yang telah tereksitasi dari level 2p ke sebuah orbital pada level 7 yang dapat dilihat sebagai cahaya dengan warna tertentu. Akan tetapi, elektron tersebut bisa turun sampai dua tingkat (atau lebih) dari tingkat sebelumnya. Misalnya pada awalnya di level 5 kemudian turun sampai ke level 2. Masing-masing perpindahan elektron ini memiliki warna tertentu. Sebagai akibat dari semua perpindahan elektron ini, sebuah spektrum garis yang berwarna akan dihasilkan. Warna yang kita lihat adalah kombinasi dari semua warna individual. Besarnya lompatan atau perpindahan elektron dari segi energi, bervariasi dari satu ion logam ke ion logam lainnya. Ini berarti bahwa setiap logam yang berbeda akan memiliki pola garis-garis spekta yang berbeda, sehingga menghasilkan warna nyala yang berbeda pula.

Spektrum Atom Atom dapat menyerap atau memancarkan cahaya. Pada tahun 1864, Maxwell menyatakan bahwa cahaya adalah gelombang elektromagnetik, yaitu gelombang listrik dan magnet yang bergerak bersamaan menuju satu arah, tetapi dalam bidang gelombang yang saling tegak lurus. Jika v makin besar, maka panjang gelombang akan kecil, dan sebaliknya bila v kecil, maka panjang gelombang akan besar. Energi sinar menurut Planck bergantung pada frekuensinya. Gelombang elektromagnetik mempunyai panjang gelombang bervariasi, mulai dari beberapa nanometer ( 1nm = 10-9 ) sampai beberapa meter. Gelombang elektromagnetik yang diuraikan menurut panjang gelombangnya disebut spektrum. Berdasarkan daerahnya, spektrum sinar dapat dibagi menjadi atas sinar gamma (0,2-10 nm), sinar x (10-100nm), ultraviolet (100-400nm), sinar tampak (400-700nm), inframerah (700-20.000nm), gelombang mikro (0,1-10mm), dan gelombang radio (0,01-10m)

Sinar yang dapat dilihat oleh mata manusia disebut sinar tampak dengan panjang gelombang sekitar 400-700 nm, sedangkan sinar frekuensinya lebih besar atau lebih kecil dari itu tidak dapat dilihat, tetapi diketahui dengan alat yang disebut spektrometer. Tes nyala unsur merupakan salah satu cara untuk menganalisa suatu zat dengan menggunakan cara kering. Dalam pemeriksaan ini bahan kering diperiksa tanpa penambahan bahan yang lain melalui pemanasan ataupun tidak. Bahan yang dianalisa selanjutnya disebut dengan analit. Adapun prinsip dasar dari tes nyala unsur menyerap energi secukupnya, maka unsur tersebut akan mengalami radiasi. Radiasi yang dipancarkan akan beraneka ragam sesuai dengan jenis unsur tersebut (memancarkan warna yang khas). Setiap unsur akan mempunyai panjang gelombang yang berbeda pula. Bila suatu unsur menyerap energi secukupnya, misalkan dari nyala atau suatu busur listrik, unsur itu akan memancarkan energi radiasi. Meskipun tiap unsur dapat dipanaskan sehingga membara, beberapa unsur cukup dipanaskan dalam suatu nyala. Bunsen untuk menguapkannya dan membuatnya memancarkan cahaya berwarna khas

Warna Nyala Logam Alkali Salah satu ciri khas dari logam alkali adalah memiliki spektrum emisi. Spektrum ini dihasilkan bila larutan garamnya dipanaskan dalam nyala Bunsen, atau dengan mengalirkan muatan listrik pada uapnya. Ketika atom diberi energi (dipanaskan) elektronnya akan tereksitasi ke tingkat yang lebih tinggi. Ketika energi itu dihentikan, maka elektronnya akan kembali lagi ke tingkat dasar sehingga memancarkan energi radiasi elektromagnetik. Menurut Neils Bohr, besarnya energi yang dipancarkan oleh setiap atom jumlahnya tertentu (terkuantitas) dalam bentuk spektrum emisi. Sebagian anggota spektrum terletak didaerah sinar tampak sehingga akan memberikan warna-warna yang jelas dan khas untuk setiap atom. Dilaboratorium kita dapat melakukan uji reaksi nyala sebagai berikut.

Misalkan yang akan diamati adalah warna logam alkali Natrium (Na) dan senyawa garam natrium klorida diambil satu sendok spatula dan diletakkan kedalam cawan porselen. Selanjutnya, senyawa tersebut ditetesi spiritus sebagai membantu dalam proses pembakaran dan penyalaan pada saat dibakar maka akan terlihat warna nyala.

Panjang spektrum bersama warna padanannya dan warna komplementernya. Penginderaan warna yang ditimbulkan oleh berbagai proses fisisnya. Berikut ini contoh-contoh bagaimana cahaya dengan suatu panjang gelombang tertentu akan diarahkan ke mata, yaitu: Warna kuning-jingga nyala Natrium ditimbulkan oleh pancaran (emisi) cahaya dengan suatu panjang gelombang 589 nm; pancaran ini disebabkan oleh kembalinya elektron tereksitasi ke orbital-orbital energi rendah. Suatu prisma menyebabkan suatu difraksi cahaya yang berubah-ubah menurut panjang gelombang; panjang gelombang yang terpisah-pisah kelihatan seperti pola pelangi. Interferensi diakibatkan oleh dipantulkannya cahaya pada dua permukaan film yang sangat tipis (misalnya gelembung sabun atau bulu burung). Uji nyala digunakan untuk mengidentifikasi keberadaan ion logam dalam jumlah relatif kecil pada sebuah senyawa. Tidak semua ion logam menghasilkan warna-warna nyala. Untuk senyawa-senyawa golongan I, uji nyala merupakan cara yang paling mudah untuk mengidentifikasi logam mana yang terdapat dalam senyawa. Untuk logam-logam lain, biasanya ada metode mudah lainnya yang lebih dapat dipercaya meski demikian uji nyala bisa memberikan petunjuk bermanfaat seperti metode mana yang akan dipakai. Suatu warna komplementer, yang kadang-kadang disebut warna pengurangan atau substraksi, merupakan hasil pengurangan beberapa panjang gelombang tampak dari dalam spektrum visual keseluruhan, misalnya pentasena menyerap cahaya kuning dan memantulkan cahaya dengan panjang gelombang-gelombang lain. Pentasena Biru merupakan komplemen warna kuning.

DAFTAR PUSTAKA http://shintiaminandar.blogspot.com/p/fisika.html/ diakses tanggal 8 maret 2014 http://cahnuryahya.blogspot.com/2012/05/spektrum-cahaya.html/ diakses tanggal 8 maret 2014 http://ririramadhani.blogspot.com/2013_01_01_archive.html/ diakses tanggal 8 maret 2014