Cahaya menurut Newton (1642 – 1727) terdiri dari partikel-partikel ringan
berukuran sangat kecil yang dipancarkan oleh sumbernya ke segala arah dengan
kecepatan yang sangat tinggi. Sementara menurut Huygens (1629 – 1695), cahaya
adalah gelombang seperti halnya bunyi. Perbedaan antara keduanya hanya pada
frekuensi dan panjang gelombangnya saja. Dua pendapat diatas sepertinya saling
bertentangan. Sebab tak mungkin cahaya bersifat partikel sekaligus sebagai
partikel. Pasti salah satunya benar atau mungkin kedua-duanya salah, yang pasti
masing-masing pendapat diatas memiliki kelebihan dan juga kekkurangan.
Pada zaman Newton dan Huygens hidup, orang-orang beranggapan bahwa
gelombang yang merambat pasti membutuhkan medium. Padahal ruang antara
bintang-bintang dan planet-planet merupakan ruang hampa (vakum) sehingga
menimbulkan pertanyaan apakah yang menjadi medium rambat cahaya matahari yang sampai ke bumi jika cahaya
merupakan gelombang seperti dikatakan Huygens. Inilah kritik orang terhadap
pendapat Huygens. Kritik ini dijawab oleh Huygens dengan memperkenalkan zat
hipotetik (dugaan) bernama eter. Zat ini sangat ringan, tembus pandang dan
memenuhi seluruh alam semesta. Eter membuat cahaya yang berasal dari
bintang-bintang dapat sampai ke bumi.
Dalam dunia ilmu pengetahuan kebenaran suatu pendapat akan sangat
ditentukan ole uji eksperimen. Pendapat yang tidak tahan uji eksperimen akan
ditolak oleh para ilmuwan sebagai suatu teori yang benar. Sebaiknya pendapat yang
didukung oleh hasil-hasil eksperimen dan meramalkan gejala-gejala alam.
Walaupun keberadaan eter belum dapat dipastikan di decade awal abad 20,
berbagai eksperimen yang dilakukan oleh para ilmuwan seperti Thomas Young (1773 – 1829) dan
Agustin Fresnell (1788 – 1827) berhasil membuktikan bahwa cahaya dapat melentur
(difraksi) dan berinterferensi. Gejala alam yang khas merupakan sifat dasar
gelombang bukan partikel. Percobaan yang dilakukan olej Jeans Leon Foucault
(1819 – 1868) menyimpulkan bahwa cepat rambat cahaya dalam air lebih rendah
dibandingkan kecepatannya diudara. Padahal Newton dengan teori emisi
partikelnya meramalkan kebalikannya. Selanjutnya Maxwell (1831 – 1874)
mengemukakan pendapatnya bahwa cahaya dibangkitkan oleh gejala kelistrikan dan
kemagnetan sehingga tergolong ke dalam gelombang elektromagnetik. Sesuatu yang
berbeda dibandingkan dengan gelombang bunyi yang tergolong gelombang mekanik. Gelombang
elektromagnetik dapat merambat dengan atau tanpa medium dan kecepatan rambatnya
pun amat tinggi bila dibandingka dengan
gelombang bunyi. Gelombang elektromagnetik merambat dengan kecapatan 300.000
km/s.
Kebenaran pendapat Maxwell tak terbantahkan ketika Hertz (1857 – 1894)
berhasil membuktikan secara eksperimental yang disusul dengan penemuan-penemuan
berbagai gelombang yang tergolong ke dalam gelombang elektromagnetik seperti
sinar X, sinar gamma, gelombang mikro RADAR dan sebagainya. Dewasa ini
pandangan bahwa cahaya merupakan gelombang elektromagnetik umum diterima kalangan
ilmuwan, walaupun hasil eksperimen Michelson dan Morley di tahun 1905 gagal
membuktikan keberadaan eter seperti yang disangkakan oleh Huygens dan Maxwell. Disisi
lain pendapat Newton tentang cahaya sebagai partikel tiba-tiba menjadi popular kembali
setelah lebih dari 300 tahun tenggelam di bawah popularitas pendapat Huygens.
Dua fisikawan pemenang hadiah Nobel Max Planck (1858 – 1947) dan Albert
Einstein mengemukakan teori mereka tentang foton. Berdasarkan hasil
penelitiannya tentang sifat-sifat termodinamika radiasi benda hitam, Planck
menyimpulkan bahwa cahaya dipancarkan dalam bentuk paket-paket kecil yang
disebut kuanta. Gagasan Planck ini kemudian berkembang menjadi teori baru dalam
fisika yang disebut teori Kuantum. Dengan teori ini, Einstein berhasil
menjelaskan peristiwa yang dikenal dengan nama efek foto listrik, yakni
pemancaran electron dari permukaan logam karena logam tersebut disinari cahaya.
Jadi dalam kondisi tertentu cahaya menunjukkan sifat sebagai gelombang dan dalam
kondisi lain menunjukkan sifat sebagai partikel. Hal ini disebut dualisme
cahaya.
Sumber : Buku Paket UPI "Konsep Dasar IPA"
Oleh : Dra, Margaretta Sri. Y., M.Pd
Drs. Edi Hendri. M.Pd.
Drs. Atep Sujana, M.Pd.
0 komentar:
Posting Komentar