Proses Terjadinya Pelangi Dan Jenis Pelangi

Cahaya matahari disebut juga cahaya polikromatik. Cahaya polikromatik adalah cahaya yang terdiri atas banyak warna dan panjang gelombang. Selain itu, cahaya matahari juga disebut sebagai cahaya tampak yang mana merupakan gelombang elektromagnetik yang terjadi karena adanya medan magnet dan medan listrik. Cahaya tampak memiliki frekuensi 4,3 x 10¹⁴ Hz dan panjang 4000 A – 7000 A.

Cahaya matahari yang terlihat secara kasat mata terdiri atas tujuh warna, yaitu merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila dan ungu (mejikuhibiniu). Susunan warna pelangi berdasarkan tinggi rendahnya frekuensi dan panjang gelombang pada spektrum cahaya.

Cahaya merah memiliki frekuensi paling rendah dan panjang gelombang yang paling panjang dibandingkan warna cahaya lainnya, sehingga cahaya merah terletak paling atas pada susunan warna pelangi.

Cahaya ungu memiliki frekuensi paling tinggi dan panjang gelombang yang paling pendek dibandingkan warna cahaya lainnya, sehingga cahaya ungu terletak paling bawah pada susunan warna pelangi.

Berikut ini proses terjadinya pelangi :

1. Cahaya matahari mengalami pembiasan.

2. Cahaya matahari yang melewati butir air hujan akan dibelokkan dari satu medium ke medium lainnya, sehingga akan tercipta warna-warna yang terpisah satu sama lain.

3. Setiap warna-warna pelangi akan dibelokkan pada sudut yang berbeda. Kita akan melihat warna pelangi secara utuh karena terjadinya geometrioptik dalam proses penguraian warna.

Berikut ini adalah jenis-jenis pelangi :

a. Pelangi Ganda

Pelangi ganda adalah pelangi yang terbentuk karena pembiasan yang terjadi beberapa kali atau pembiasan ganda pada butir air hujan, hingga terbentuk pelangi kedua dan ketiga pada permukaan luar pelangi utama. Adanya pembiasan ganda pada butir air hujan menyebabkan warna pelangi yang terbentuk merupakan kebalikan dari warna pelangi yang ada di bagian bawah.

Contoh :

Susunan warna pelangi utama adalah merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila dan ungu. Susunan warna pelangi kedua yang terbentuk adalah ungu, nila, biru, hijau, kuning, jingga dan merah. Selanjutnya susunan warna pelangi ketiga yang terbentuk adalah merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila dan ungu. Begitu pun seterusnya.

Warna pelangi ganda mudah memudar ke sisi luar karena medium butir air pada sisi luar lebih luas, sehingga banyak cahaya yang tidak terbiaskan. Hal ini menyebabkan ukuran pelangi utama menjadi lebih kecil daripada pelangi kedua dan ukuran pelangi kedua lebih kecil daripada pelangi ketiga.

b. Pelangi Kembar

Pelangi kembar adalah pelangi yang terbentuk karena pembiasan cahaya pada beberapa butir air hujan berbeda ukuran yang terjatuh bersamaan ke permukaan bumi. Perbedaan ukuran butir air hujan disebabkan tekanan udara yang berbeda pada iklim tertentu. Butir air hujan yang berukuran lebih besar akan menjadi lebih rata ketika terkena tekanan udara.

Pelangi kembar berbeda dengan pelangi ganda. Pelangi ganda adalah beberapa pelangi yang tersusun sejajar, tetapi berbeda susunan warnanya. Pelangi kembar adalah beberapa pelangi yang tidak tersusun sejajar, tetapi memiliki susunan warna yang sama. Terkadang warna pelangi kembar saling bertemu dan menciptakan irisan warna yang lebih intens.

c. Pelangi Satu Warna atau Pelangi Merah

Pelangi satu warna disebut juga pelangi merah karena hanya warna merah yang biasanya timbul dari hasil pembiasan cahaya pada butir air hujan. Pelangi satu warna terbentuk saat terjadinya hujan bertepatan dengan terbit atau tenggelamnya matahari. Pada kondisi tersebut, gelombang cahaya menjadi lebih pendek, sehingga warna biru dan hijau menjadi terpecah dan hilang dari spektrum warna.

d. Pelangi Ekstra Warna

Pelangi ekstra warna adalah pelangi yang terbentuk karena pembiasan cahaya pada jalur butir air hujan yang berbeda di sekitar pelangi utama. Angin akan membantu mengarahkan arah butir air hujan, sehingga terjadi penambahan ekstra pada warna pelangi.

Pelangi ekstra warna memiliki warna tambahan, yaitu warna ekstra hijau dan ekstra nila pada sisi dalam pelangi utama. Warna ekstra biasanya terdapat di bagian dalam pelangi. Warna ekstra yang sering muncul adalah warna hijau, nila dan ungu.

Pelangi ekstra warna disebut juga pelangi bertumpuk yang terbentuk dari beberapa warna pelangi halus yang terdapat di dalam warna pelangi utama.

e. Pelangi Kabut (Fogbows)

Pelangi kabut terbentuk saat terjadinya kabut. Pelangi kabut biasa muncul di sekitar peraian yang mana terjadi pertemuan udara di antara air dingin. Pembiasan cahaya pada pelangi kabut terjadi pada medium butir awan atau kabut. Warna pelangi kabut cenderung berwarna merah lembut di bagian sisi luar dan warna biru di bagian sisi dalam.

Pelangi kabut biasanya berwarna redup karena lengkungan masing-masing warna yang semakin besar, sehingga warna-warna pelangi menjadi bertumpuk.

Untuk melihat pelangi kabut, kabut yang berada di belakang pengamat harus lebih tipis, sehingga cahaya matahari dapat melalui kabut tebal di depan pengamat.

f. Pelangi Bulan (Moonbows)

Pelangi bulan adalah pelangi yang terbentuk karena pembiasan cahaya bulan pada butir air hujan. Oleh karena itu, pelangi bulan biasa terjadi pada malam hari, sehingga disebut juga pelangi lunar. Proses pembiasan berlangsung cukup lama karena kurangnya cahaya pada proses pembiasan walaupun bulan berbentuk penuh.

Untuk terciptanya pelangi bulan, keadaan langit harus sangat gelap dan sudut elevasi bulan tidak boleh lebih dari 42^o. Mata manusia tidak dapat menangkap seluruh warna pelangi bulan, sehingga biasanya hanya warna putih saja yang terlihat di kejauhan.

g. Pelangi Sirkular

Pelangi sirkular disebut juga pelangi melingkar atau lingkaran karena bentuknya menyerupai lingkaran. Namun sebenarnya, pelangi terlihat berbentuk setengah lingkaran dikarenakan  posisi mata pengamat berada sejajar dengan tanah atau di atas dataran rendah.

Pelangi sirkular dapat dilihat pada puncak ketinggian tertentu, yaitu ketika pengamat berdiri di atas bukit, lereng gunung, gedung bertingkat atau tempat-tempat tinggi lainnya. Pelangi sirkular dapat muncul bersamaan dengan pelangi kabut. Pelangi sirkular dapat memberikan variasi warna kembar, ganda atau ekstra warna.

h. Pelangi Klasik

Pelangi klasik hanya terdiri dari enam warna, yaitu merah, jingga, kuning, hijau, biru dan ungu. Proses terbentuknya pelangi klasi sama seperti proses terbentuknya pelangi pada umumnya.

i. Pelangi Air Terjun

Pelangi air terjun adalah pelangi yang terbentuk karena pembiasan cahaya pada butir air hujan dengan medium kabut air terjun yang bercampur dengan aliran udara atmosfer secara terus-menerus.

j. Pelangi Api

Pelangi api adalah pelangi yang terbentuk karena pembiasan cahaya matahari pada ketinggian 58^o – 68^o terhadap butir air hujan dengan medium awan cirrus pada ketinggian 20.000 kaki sebagai prismanya. Pelangi api berbentuk seperti api. Pelangi api tidak dapat dilihat dari dataran rendah dengan ketinggian sekitar 55^o di antara utara dan selatan.

k. Sundogs

Sundogs adalah pelangi yang terbentuk karena pembiasan cahaya matahari yang melalui kristal es yang terletak tinggi pada atmosfer tertentu. Sundogs hanya terbentuk pada musim dingin dengan cuaca yang cerah. Sundogs memiliki warna merah pada bagian dalam dan warna ungu pada bagian luar, serta warna pelangi lainnya yang muncul secara bersamaan. Semakin tebal konsentrasi kristal es di udara, maka semakin tebal struktur warna pada sundogs.