Kenapa Langit Berwarna Biru?

Untuk memahami mengapa langit berwarna biru, Anda perlu memahami bagaimana cahaya matahari masuk ke atmosfer bumi dan berinteraksi dengan berbagai partikel gas yang ada di atmosfer bumi. 

Cahaya matahari terlihat seperti warna putih. Namun, ternyata cahaya matahari terdiri dari berbagai warna yang berbeda yang bisa kita lihat saat terbentuknya pelangi. Pelajari juga tentang pelangi, apakah pelangi hanya muncul setelah hujan?

Setiap warna yang ada di cahaya matahari memiliki panjang gelombang yang berbeda-beda. Cahaya dengan panjang gelombang terpanjang adalah cahaya merah. Sedangkan cahaya dengan panjang gelombang terpendek adalah cahaya biru dan ungu.

Warna Langit Tergantung Panjang Gelombang Cahaya

Melansir laman Ensiklopedia Britannica, warna langit sangat bergantung pada panjang gelombang cahaya yang masuk, tetapi molekul udara (kebanyakan nitrogen dan oksigen) dan partikel debu juga memainkan peran penting.

Panjang gelombang cahaya yang lebih pendek, seperti ungu dan biru, lebih mudah diserap oleh molekul udara daripada cahaya dari panjang gelombang yang lebih panjang (yaitu merah, oranye, dan kuning dalam spektrum).

Semua cahaya tersebut umumnya merambat lurus, kecuali ada sesuatu yang menghalangi dan melakukan salah satu dari hal berikut:

- memantulkannya (seperti cermin)

- membengkokkannya (seperti prisma)

- menyebarkannya (seperti molekul gas di atmosfer)


Terciptanya Warna Biru pada Langit

Dalam situs NASA, spaceplace.nasa.gov, dijelaskan bahwa sinar matahari mencapai Atmosfer bumi dan tersebar ke segala arah oleh semua gas dan partikel di udara.

Cahaya biru tersebar ke segala arah oleh molekul-molekul kecil udara di atmosfer bumi. Warna biru tersebar lebih banyak dari warna lain karena bergerak sebagai gelombang yang lebih pendek dan lebih kecil.

Hal Itulah yang menyebabkan mengapa langit sering terlihat berwarna biru. Padahal molekul udara yang terpancar adalah cahaya ungu dan biru tapi mata manusia lebih sensitif terhadap cahaya biru daripada cahaya ungu.

Proses pergerakan cahaya 

Secara teori, cahaya akan bergerak dalam garis lurus dan akan mengalami satu dari tiga macam proses berbeda. Pertama adalah refleksi. Refleksi cahaya adalah proses memantulkan cahaya seperti cermin. 

Kedua dispersi cahaya merupakan proses yang membuat cahaya terpecah berdasarkan masing-masing warna cahaya. Cahaya bisa terpecah ketika memantul karena adanya perbedaan panjang gelombang dari masing-masing warna cahaya. 

Terakhir adalah refraksi cahaya, dimana cahaya yang datang akan dipantulkan namun ke arah yang berbeda tergantung masing-masing panjang gelombang.

Partikel gas memantulkan cahaya matahari ke segala arah. Cahaya biru memantul paling banyak karena cahaya berwarna biru memiliki panjang gelombang yang paling pendek dengan frekuensi yang lebih tinggi. Inilah alasan kenapa kita melihat langit berwarna biru.

Warna Langit Berubah Ketika Senja

Ketika matahari berada di dekat cakrawala saat fajar dan senja, sinar matahari mengenai atmosfer pada sudut yang lebih miring. Seiring dengan matahari yang posisinya semakin rendah mendekati garis horizon, sudut datangnya cahaya matahari akan berubah secara signifikan.

Dengan demikian sinar ini harus menempuh jarak yang lebih jauh melalui atmosfer daripada pada tengah hari. Akibatnya, ada lebih banyak molekul nitrogen dan oksigen serta partikel lain yang dapat menghalangi dan menyebarkan sinar matahari yang masuk.

Selama perjalanan panjang ini, radiasi yang masuk dalam panjang gelombang biru dan ungu yang lebih pendek sebagian besar disaring. Sehingga pengaruh panjang gelombang ini terhadap warna langit berkurang.

Adapun yang tersisa adalah panjang gelombang yang lebih panjang, dan beberapa sinar ini menabrak debu serta partikel lain di dekat cakrawala dan tetesan air yang membentuk awan.

Hal itulah yang kemudian bisa menciptakan warna merah, oranye, dan kuning pada langit saat matahari terbit dan terbenam.