Feature Sains: Prisma Memisahkan Cahaya Putih karena Indeks Bias Bergantung pada Panjang Gelombang

FEATURE — Seberkas cahaya putih yang melewati prisma dapat keluar sebagai pita warna. Peristiwa ini disebut dispersi: tiap komponen panjang gelombang mengalami pembiasan dengan besar yang tidak sama ketika memasuki dan meninggalkan bahan prisma.

OpenStax menjelaskan pembiasan sebagai perubahan arah rambat cahaya saat berpindah medium karena kecepatannya berubah. Hubungan antara sudut datang, sudut bias, dan indeks bias dirangkum oleh hukum Snell, tetapi nilai indeks suatu bahan tidak sama persis untuk semua warna.

Ketergantungan indeks bias pada panjang gelombang membuat cahaya ungu biasanya dibelokkan lebih kuat daripada cahaya merah dalam kaca biasa. Prisma tidak menciptakan warna dari ketiadaan; ia memisahkan komponen spektrum yang telah hadir dalam cahaya masuk.

Pita warna tampak karena dua permukaan prisma mengarahkan komponen warna ke sudut keluar yang berbeda. Geometri prisma, bahan, ukuran berkas, dan susunan layar memengaruhi seberapa lebar serta tajam spektrum yang terlihat.

Prinsip serupa membantu menjelaskan pelangi, walau jalurnya lebih rumit. Cahaya matahari dibiaskan ketika masuk ke tetes air, dipantulkan di bagian dalam, lalu dibiaskan lagi ketika keluar; dispersi membuat arah keluarnya bergantung pada warna.

Percobaan kelas perlu membedakan model dari pengukuran. Diagram sering menggambar satu garis merah dan satu garis ungu untuk kejelasan, sedangkan cahaya nyata memiliki rentang panjang gelombang berkesinambungan dan hasil dapat dipengaruhi cahaya sekitar serta kualitas alat.

Foto pendamping memperlihatkan demonstrasi prisma dan spektrum pada 29 Juli 2013. Gambar telah dipangkas oleh pembuat berkas dan digunakan sebagai ilustrasi, bukan data kuantitatif sudut bias atau indeks bahan tertentu.

Sumber: OpenStax, College Physics 2e, “Dispersion: The Rainbow and Prisms”, https://openstax.org/books/college-physics-2e/pages/25-5-dispersion-the-rainbow-and-prisms ; OpenStax, Physics, “Refraction”, https://openstax.org/books/physics/pages/16-2-refraction

Catatan editorial: Tulisan ini ditandai sebagai feature pengetahuan, bukan laporan riset terbaru. Penjelasan mengikuti buku ajar terbuka dan tidak mengukur prisma pada foto. Foto hanya diubah ukuran dan dikonversi ke JPEG.