11 Mac 2009

Kembaran Zarah Gelombang IV - Cahaya sebagai Gelombang 2, Cahaya ialah Gelombang Elektromagnet

   Daripada rencana yang lepas, kita dapat tahu bahawa, pada abad ke-19, umum percaya cahaya itu ialah gelombang. Tahukah kita apakah itu gelombang cahaya? Mungkin dengan memberi contoh-contoh cahaya akan memudahkan pemahaman kita.

   Dalam fizik, cahaya yang boleh dilihat dengan mata kasar dipanggil cahaya nampak. Cahaya itu tidak semuanya boleh dilihat dengan mata kasar. Misalnya sinaran ultraungu yang menjadi penyebab selaran matahari (sunburn) ketika di pantai dan sinaran inframerah dari alat pemanas yang menghangatkan badan ketika di rumah pada musim sejuk, juga merupakan cahaya. Sinaran ultraungu dan inframerah walaupun tidak dapat dilihat dengan mata kasar manusia, mempunyai sifat yang sama seperti cahaya nampak, maka ia merupakan jenis-jenis cahaya.

   Bukan itu sahaja, sinar-x untuk menganalisis tubuh, sinar gamma (sinar-γ) yang terpancar dari uranium, gelombang mikro dari ketuhar gelombang mikro (microwave oven, 電子レンジ) yang memanaskan makanan, gelombang elektrik yang diterima oleh televisyen dan telefon bimbit, juga merupakan jenis-jenis cahaya. Dalam fizik, kesemuanya ini disebut gelombang elektromagnet (istilah "cahaya" yang digunakan sebenarnya merujuk kepada gelombang elektromagnet).

Rajah: Gelombang pendek dari kanan dan semakin panjang di kiri. 
Dari kiri : gelombang radioaktif (seperti sinar gamma), sinar-x, sinaran ultraungu, cahaya nampak dari ungu ke merah, sinar inframerah, dan gelombang elektrik (untuk radio, tv, telefon bimbit dll).


   Mari kita mengambil contoh antena. Apabila gelombang elektrik bergerak menuju ke arah sebatang  antena, arus elektrik yang mengalir pada antena akan berayun ke atas dan bawah bersama-sama ayunan gelombang elektrik tersebut. Hal ini serupalah seperti sebiji bola di tengah lautan yang diayun ke atas dan ke bawah oleh gelombang air laut.

   Dengan merekod arus yang mengalir pada antena itu, ayunan gelombang elektrik yang tidak dapat dilihat dengan mata kasar itu dapat diketahui. Sekiranya arah arus berubah dengan pantas sekali, ertinya gelombang itu ialah gelombang yang pendek panjang gelombangnya. Sebaliknya sekiranya arah arus berubah dengan perlahan sekali, gelombang yang menghayun arus itu ialah gelombang yang mempunyai panjang gelombang yang panjang. 

Perbezaan warna cahaya dan kaitannya dengan panjang gelombang
 Contoh-contoh cahaya (gelombang elektromagnet) yang disebut di atas masing-masing mempunyai panjang gelombang tersendiri yang berlainan satu sama lain.  Jika disusun mengikut turutan cahaya berkepanjangan gelombang terpendek ke yang tertinggi, susunannya ialah:
 
sinar gamma (panjang gelombang terpendek), sinar-x, sinar ultraungu, cahaya nampak, sinar inframerah, gelombang mikro, gelombang elektrik (panjang gelombang terpanjang).

Dalam cahaya nampak pula, beza warna cahaya wujud kerana setiap warna cahaya mempunyai panjang gelombang berbeza. Disusun dari cahaya yang mempunyai panjang gelombang terpendek, ungu, indigo, biru, hijau, kuning, jingga, merah. Susunan ini sama dengan susunan cahaya pelangi.

Perlu diingatkan di sini bahawa hatta dalam vakum (keadaan tiada satu jasad pun termasuk udara) gelombang elektromagnet tetap akan merambat. Ini menunjukkan bahawa gelombang elektromagnet bukanlah gelombang yang terhasil daripada ayunan sesuatu objek lain. Gelombang elektromagnet (cahaya) ialah gelombang melintang kerana arah ayunan dan arah rambatannya berserenjang.

---------------------------
Istilah:
  • Cahaya nampak : Gelombang elektromagnet yang boleh dilihat dengan mata kasar seperti misalnya cahaya lampu isyarat, cahaya lampu bilik dan sebagainya. Cahaya yang tidak dapat dilihat ialah sinar-x, sinar gamma, sinar ultraungu dan sebagainya. Dalam bahasa Jepun ia disebut 可視光, visible light.
  • Selaran matahari : fenomena kulit menjadi seakan-akan terbakar terutama ketika berjemur di panas terik matahari, BJ: 日焼け, BI : sunburn.
  • Sinar inframerah : 赤外線, infrared radiation
  • Sinar ultraungu : 紫外線, ultraviolet radiation
  • Sinar gamma : ガンマ線, gamma radiation
  • Sinar-x : エックス線, x-ray
  • Gelombang elektromagnet : istilah saintifik untuk gelombang cahaya, yang terdiri daripada cahaya nampak dan cahaya tidak nampak. Ia merupakan gelombang melintang. BJ: 電磁波, electromagnetic wave
  • Vakum : keadaan di mana tidak wujud sebuah jasad pun termasuk udara. BJ:真空, BI: vacuum

Tiada ulasan:

Catat Ulasan

Pengikut