BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Pencahayaan alami dapat juga diartikan sebagai cahaya yang masuk ke dalam ruangan pada bangunan yang berasal dari cahaya matahari. Sebelum masuk kedalam
ruangan melalui bukaan, cahaya ini dapat diproses terlebih dahulu dengan menggunakan ”shading”. Shading dimaksudkan sebagai penyaring cahaya yang
masuk kedalam ruangan sehingga menghasilkan kualitas pencahayaan pada ruang yang diinginkan.
2.1. Pengertian Cahaya
Menurut The Concise Oxford English Dictionary Cahaya didefinisikan sebagai unsur alam yang mampu merangsang indera
penglihat mata atau media atau kondisi dari ruang dimana memungkinkan mata untuk melihat atau bagian dari spektrum elektromagnetik yang dapat
ditangkap oleh mata.
Cahaya didefinisikan sebagai bagian dari spektrum elektromagnetik yang dapat ditangkap oleh mata. Cahaya yang nampak adalah cahaya yang dapat dirasakan
oleh mata. Penglihatan adalah kemampuan mata untuk merasakan cahaya. Cara kerjanya dapat dianalogikan seperti cara kerja video kamera.
8
Semua cahaya yang terlihat seolah-olah terdiri dari kumpulan satu atau lebih photon yang menyebar melalui ruang seperti gelombang elektromagnetik. Pada saat
gelap total, mata mampu untuk merasakan photon tunggal, tetapi secara umum apa yang terlihat pada kehidupan sehari-hari adalah cahaya yang terbentuk dari milyaran
photon yang dihasilkan oleh sumber cahaya dan dari pantulan objek. Bila melihat ke sekeliling ruangan, kemungkinan sumber cahaya di dalam ruang memproduksi
photon dan objek dalam ruang yang memantulkan photon tersebut. Mata dapat menyerap beberapa dari photon ini mengalir melalui ruang dan inilah cahaya yang
terlihat. Satuan kuat cahaya yang dikeluarkan oleh sumber cahaya adalah lumen,
namun lumen tidak mendeskripsikan bagaimana keluaran cahaya didistribusikan. Kandela Candlepower mendeskripsikan intensitas sinar pada semua arah. Lumen
dari suatu sumber cahaya akan menerangi permukaan, maka Iluminasi adalah satuan dari jumlah kekuatan cahaya yang jatuh pada setiap meter persegi permukaan semu
suatu sumber cahaya atau suatu permukaan yang diterangi. Pada saat gelombang cahaya menyentuh sebuah objek, apa yang terjadi padanya
tergantung energi yang terdapat pada gelombang cahaya tersebut. Berdasarkan tiga faktor, empat hal yang berbeda dapat terjadi saat cahaya
menyentuh sebuah objek adalah sebagai berikut: 1.
Gelombang dapat dipantulkan atau menyebar pada objek. 2.
Gelombang dapat diserap oleh objek. 3.
Gelombang dapat dibelokkan melalui objek.
4. Gelombang dapat melewati objek tanpa ada efek dan lebih dari satu dari beberapa
kemungkinan dapat terjadi dengan segera. 5.
Tranmisi adalah bila frekwensi atau energi dari gelombang cahaya berikutnya lebih tinggi atau lebih rendah dari frekwensi yang dibutuhkan untuk membuat
elektron dalam material bergetar, kemudian elektron tidak akan menangkap energi dalam cahaya dan gelombang akan melewati material tanpa berubah.
Sebagai hasil, material akan transparan pada frekwensi cahaya. Untuk memperlihatkan hubungan antara kekuatan penerangan E, arus
cahaya l, kekuatan cahaya dengan luas permukaan yang diterangi disini dapat
dipergunakan suatu persamaan-persamaan yang sederhana yaitu: Untuk arus cahaya adalah jumlah cahaya yang dipancarkan setiap detik oleh
sebuah sumber cahaya. l =
t waktu
persatuan n
cahaya jumlah
⋅ ⋅
⋅ ⋅
l = t
n …………………………………………………….. 2.1
Untuk kekuatan penerangan adalah arus cahaya yang jatuh pada sebuah satuan permukaan.
E = A
ϕ
................................................................................. 2.2
Akan tetapi jika hendak menghitung kekuatan penerangan diukur pada satu titik yang ditentukan dengan jalan menurunkan sebuah garis tegak lurus dari sumber cahaya
kepada permukaan kerja, maka persamaan yang digunakan adalah : E =
2
h
I
cos
3
g .................................................................... 2.3
dimana: E = kekuatan penerangan mendatar pada P dalam lux
I = kekuatan cahaya dari sumber cahaya ke arah P dalam cd h = tinggi sumber cahaya L diatas permukaan kerja
g = sudut antara garis tegak lurus dari sumber cahaya pada permukaan kerja dan garis L ke P
a
Gambar 2. Kekuatan penerangan dititik P pada jarak c dari proyeksi L’ dari sumber cahaya L dalam permukaan kerja
Luminasi adalah kekuatan cahaya per m
2
L = A
I
.................................................................................... 2.4
Untuk mengetahui berapa banyak cahaya yang masuk ke dalam ruangan sebagai acuan memenuhi syarat atau tidak, dan bagaimana mengukurnya maka dapat
dilihat pada tabel 2.1. dan cara pengukurannya lihat Gambar 2.1.
2.2. Difraksi dan Diagram Matahari