Kelajuan Cahaya Kajian Materi

2.4 Kajian Materi

2.4.1 Kelajuan Cahaya

Cahaya adalah energi berbentuk gelombang elekromagnetik yang kasat mata dengan panjang gelombang sekitar 380 –750 nm. Pada tahun 1860 James Clerk Maxwell menyatakan teori matematika tentang gelombang elektromagnetik dengan cepat rambat gelombang elektromagnetik sama dengan cepat rambat cahaya yaitu 3 × 10 8 ms, oleh karena itu Maxwell berkesimpulan bahwa cahaya merupakan gelombang elektromagnetik. Upaya mengukur kelajuan cahaya dimulai oleh Galileo. Galileo mencoba menghitung kecepatan cahaya dengan bantuan dari pembantunya, yang disuruh berdiri di sebuah puncak bukit dan galileo akan berdiri di puncak bukit yang lain. Galileo akan mencoba mengedipkan lentera dan pembantunya akan mencoba menghitung selisih waktu yang dibutuhkan sebelum pembantu diseberang melihat kedipan cahaya itu dan merespon dengan menghidupkan lampunya. Usaha tersebut tentu saja gagal, karena kecepatan cahaya yang sangat besar sehingga perlu jarak yang sangat besar pula untuk menghitungnya. Pada 1670 seorang astronom dari Denmark bernama Ole Roemer, melakukan sebuah pengamatan yang sangat teliti pada sebuah satelit Jupiter bernama Io. Waktu orbit Io terhadap Jupiter adalah 1,76 hari. Waktu ini hampir konstan tiap kali orbitnya. Tapi ada kalanya dalam setahun Io mengorbit lebih cepat atau lebih lambat. Ia menemukan bahwa waktu orbit Io berhubungan dengan jarak Jupiter terhadap Bumi, semakin dekat maka waktu orbit Io semakin cepat, begitu juga sebaliknya. Roemer menyimpulkan bahwa ini berhubungan dengan kecepatan cahaya atau waktu yang dibutuhkan antara bayangan obyek Jupiter dan Io untuk sampai ke mata Bumi. Dari perhitungan ini Roemer mendapat angka sekitar 300.000 kmdetik. Pengukuran nonastronomi pertama dilakukan oleh Fizeau tahun 1849. Metode Fizeau kemudian diperbaiki oleh Faucault tahun 1850 yang bereksperimen menggunakan cermin rotasi untuk mengukur kelajuan cahaya di udara dan di air. Pengukuran dengan cara lain dilakukan oleh Michelson, dia melakukan percobaan-percobaan dari tahun 1877 hingga tahun 1926 untuk menyempurnakan metode yang digunakan Foucault dengan penggunaan cermin rotasi untuk mengukur waktu yang dibutuhkan cahaya pada 2 kali jarak tempuh antara Gunung Wilson dan Gunung San Antonio, di California. Hasil pengukuran menunjukkan 299.796.000 meterdetik yang kemudian biasa dibulatkan menjadi 3 × 10 8 ms.

2.4.2 Pemantulan