CAHAYA SEBAGAI GELOMBANG

Sebelumnya, harus kita telaah dulu "konsep dasar" dari dua besaran di dalam fisika, yaitu : "Materi" dan "Gelombang"

(1). Materi (partikel).
Adalah segala sesuatu yang memiliki ciri khas, yaitu : "massa", artinya segala sesuatu yang dikategorikan dalam materi pasti mempunyai massa.

(2). Sifat Materi.
Sifat-sifat materi, sangat banyak dan tidak mungkin diuraikan disini, tapi ada yang ingin saya tekankan yaitu : "untuk merambat atau berpindah dari satu tenpat ke tempat lain TIDAK MEMERLUKAN medium perantara"

(3). Gelombang.
Merupakan perambatan suatu getaran, jadi pada peristiwa perambatan gelombang tidak terjadi perambatan materi, karena yang merambat adalah ENERGI-nya (bukan materinya).

(4). Sifat Gelombang.
Semua jenis gelombang, baik gel. mekanik maupun gel. elektromagnetik dapat mengalami gejala : refleksi, refraksi, difraksi, interferensi dan polarisasi (khusus gel. transversal).
Ciri khas gelombang : mempunyai frekuensi, amplitudo, dan untuk merambat ke tempat lain MEMERLUKAN medium perantara.

(5). Teori Huygens.
Teori ini dapat dengan sukses menerangkan semua fenomena yang dapat terjadi pada gelombang. Kelemahan teori ini : TIDAK DAPAT MENJELASKAN bagaimana cahaya dapat merambat di ruang hampa (karena kenyataannya cahaya dapat merambat tanpa medium).
Karena itulah Huygens "menciptakan" zat eter-alam sebagai medium perambatan cahaya, walaupun pada akhirnya terbukti eter-alam itu tidak pernah ada.

(6). Teori Maxwell.
Dia berhasil membuktikan bahwa gel elektromagnetik (termasuk cahaya) merupakan gejala perambatan energi magnet dan listrik, sehingga tidak membutuhkan medium, karena perambatan elektromagnet hanya bergantung pada permeabilitas (μ) dan permitivitas (ε), sesuai dengan persamaan (∂B/∂t) + (∂E/∂x) = 0
dengan E kuat medan listrik dan B = kuat medan magnet

(7). Teori Kuantum cahaya. (Max Planck)
Ini merupakan "babak terakhir" dari perdebatan seru tentang cahaya (setidaknya menurut saya). Menurut Planck, energi cahaya itu bersifat "terkuantisasi" artinya selalu merupakan kelipatan bulat dari nilai (h.f), jadi energi cahaya dapat bernilai (h.f), (2.h.f), (3.h.f), ... dst (energi cahaya itu "diskontinu"). Untuk selanjutnya nilai (h.f) ini menyatakan energi "satu buah foton"
dimana h = konstanata Planck, dan f = frekuensi

(8). Efek Foto Listrik (Einstein) dan Efek Compton.
Kedua eksperimen ini, mempertunjukan munculnya "sifat materi" dari gelombang cahaya (interaksi antara foton dan elektron). Singkatnya adalah : cahaya yang sebenarnya "gelombang" dalam kondisi tertentu dapat bersifat sebagai "materi".
=> pd. Efek Foto Listrik : Ek = h.f - Wo
=> pd. Efek Compton : h.f = h.f' + Ek (elektron)

=> berdasarkan (8), maka dapat disimpulkan bahwa "keterkaitan" konsep cahaya sebagai gelombang dan sebagai partikel adalah "ENERGINYA", dimana energi cahaya dalam bentuk foton, dapat diserap oleh partikel lainnya.

oleh: Ven