Pelangi yang muncul setelah hujan selalu berhasil membuat anak-anak dan orang dewasa berhenti sejenak untuk memandangnya. Busur warna-warni yang membentang di langit itu tampak seperti lukisan, padahal ia terbentuk dari proses fisika yang sangat teratur. Pertanyaan yang sering muncul adalah mengapa pelangi justru muncul setelah hujan, bukan pada saat hujan deras atau pada hari yang cerah tanpa awan. Jawabannya terletak pada pertemuan dua hal yang harus ada bersamaan: sinar matahari dan tetes air di udara.
Menurut Met Office, lembaga cuaca Britania Raya, pelangi terbentuk ketika cahaya matahari bertemu dengan tetes air hujan yang masih menggantung di udara. Cahaya yang masuk ke dalam tetes air dibelokkan, dipantulkan, dan diuraikan menjadi warna-warna spektrum, sehingga kita melihat busur warna yang indah. Pelangi paling sering terlihat ketika matahari berada di belakang pengamat dan hujan masih turun di depannya, misalnya pada sore hari setelah hujan mereda di satu sisi langit, sementara matahari mulai muncul kembali dari sisi yang berlawanan.
Cahaya Putih yang Ternyata Berwarna-warni
Cahaya matahari yang kita lihat sehari-hari tampak putih, tetapi sebenarnya ia terdiri dari banyak warna yang tercampur. Ketika cahaya ini memasuki tetes air, ia dibelokkan atau dibiaskan, dan setiap warna dibelokkan dengan sudut yang sedikit berbeda. Setelah itu, cahaya dipantulkan di bagian belakang tetes air, lalu dibiaskan lagi ketika keluar. Proses inilah yang memisahkan warna-warna tersebut, sehingga mata kita dapat melihatnya satu per satu, dari merah di bagian luar busur hingga ungu di bagian dalamnya.
Analogi yang mudah dipahami anak-anak adalah prisma kaca atau semprotan air di bawah sinar matahari. Ketika cahaya melewati benda bening dengan bentuk tertentu, ia dapat terurai menjadi warna-warni. Tetes air hujan berperan seperti prisma kecil yang jumlahnya sangat banyak di udara. Setiap tetes mengirimkan satu warna tertentu ke mata pengamat, tergantung pada posisinya, dan gabungan dari jutaan tetes itulah yang membentuk busur pelangi yang tampak utuh dan berkesinambungan.
Mengapa Pelangi Berbentuk Busur, Bukan Garis Lurus?
Pelangi tampak melengkung karena ia terbentuk dari sudut yang sama antara matahari, tetes air, dan mata pengamat. Semua tetes air yang mengirimkan warna tertentu ke mata kita terletak pada kerucut dengan sudut yang sama terhadap arah sinar matahari, sehingga kumpulan titik-titik itu tampak sebagai busur. Jika pengamat berada di tempat yang sangat tinggi, misalnya di atas pesawat, pelangi bahkan dapat tampak sebagai lingkaran penuh, karena tidak ada tanah yang menghalangi bagian bawahnya. Dari tanah, bagian bawah busur terhalang oleh cakrawala, sehingga kita hanya melihat setengah lingkaran.
Baca Juga: Mengapa Langit Tampak Biru? Penjelasan Sederhana dari NASA
Mengapa Pelangi Muncul Setelah Hujan?
Pelangi membutuhkan tetes air yang masih ada di udara dan sinar matahari yang cukup kuat untuk menembusnya. Selama hujan deras, langit biasanya tertutup awan tebal, sehingga sinar matahari tidak dapat mencapai tetes air dengan cukup. Setelah hujan mulai mereda, awan menipis di satu sisi, matahari muncul kembali, sementara tetes air masih menggantung di sisi yang lain. Kombinasi inilah yang paling ideal, dan inilah alasan mengapa pelangi sering muncul justru setelah hujan, bukan di tengah hujan yang paling lebat.
Posisi matahari juga menentukan apakah pelangi dapat terlihat. Pelangi paling mudah terlihat ketika matahari relatif rendah, seperti pada pagi atau sore hari, karena busurnya berada cukup tinggi di langit untuk diamati. Ketika matahari berada tepat di atas kepala pada tengah hari, busur pelangi akan berada sangat rendah, bahkan di bawah cakrawala, sehingga sulit terlihat dari tanah. Karena itu, pelangi sore hari setelah hujan adalah pemandangan yang paling sering dinikmati keluarga.
Berapa Banyak Warna Pelangi?
Anak-anak sering diajarkan bahwa pelangi memiliki tujuh warna: merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Penyebutan tujuh warna ini dipopulerkan oleh Isaac Newton, tetapi sebenarnya warna pelangi bukanlah tujuh pita yang terpisah dengan tegas, melainkan spektrum yang berkesinambungan. Warna-warna itu bergradasi satu sama lain tanpa batas yang jelas, seperti gradasi pada lukisan cat air. Tujuh warna hanyalah cara yang mudah untuk mengingat dan mengajarkannya, bukan batas yang kaku di alam.
Selain pelangi utama, kadang-kadang dapat terlihat pelangi kedua yang lebih redup di luar pelangi pertama, dengan urutan warna yang terbalik. Pelangi ganda ini terjadi karena cahaya dipantulkan dua kali di dalam tetes air, bukan satu kali. Ada pula pelangi kabut yang tampak pucat, pelangi bulan yang terbentuk dari cahaya bulan, dan pelangi yang terbentuk dari semprotan air terjun atau selang air. Semua jenis ini mengikuti prinsip yang sama, yaitu cahaya yang dibiaskan dan dipantulkan oleh tetes air.
Mengamati Pelangi Bersama Keluarga
Mengamati pelangi dapat menjadi kegiatan belajar yang menyenangkan bagi keluarga. Ajaklah anak-anak untuk memperhatikan dari arah mana matahari bersinar, di sisi mana hujan masih turun, dan warna apa saja yang dapat mereka kenali. Jelaskan dengan bahasa sederhana bahwa pelangi bukanlah benda yang dapat disentuh atau dikejar, melainkan cahaya yang terlihat karena posisi pengamat, matahari, dan tetes air yang tepat. Jika keluarga berpindah tempat, posisi pelangi pun akan tampak bergeser, karena ia bergantung pada sudut pandang pengamat.
Yang terpenting, nikmatilah momen itu tanpa melupakan keselamatan. Jangan memandang matahari secara langsung, jangan keluar rumah ketika masih ada petir, dan tunggulah hingga kondisi benar-benar aman sebelum mengamati langit. Pelangi adalah pengingat yang indah bahwa setelah hujan, cahaya dapat kembali, dan bahwa fenomena alam yang tampak ajaib ternyata dapat dijelaskan dengan ilmu pengetahuan. Semoga penjelasan sederhana ini membantu keluarga memahami, mengagumi, dan mensyukuri keindahan yang Allah ciptakan di langit.
Sumber
- Met Office, Rainbows: optical wonders, https://weather.metoffice.gov.uk/learn-about/weather/optical-effects/rainbows
