REFRAKSI

Refraksi atau pembiasan cahaya adalah peristiwa pembelokan arah cahaya yang disebabkan oleh perbedaan kerapatan media yang dilalui cahaya.  Misalnya cahaya dari udara masuk ke air atau sebaliknya.  Setiap media memiliki indek bias, dilambangkan dengan huruf n.  Semakin rapat media semakin besar nilai n-nya.

Bila cahaya datang dari media yang kurang rapat menuju ke media yang lebih rapat, misalnya dari udara ke air, cahaya akan dibelokan mendekati garis tegak. Seperti ini contohnya, cahaya datang dari n1 yang kerapatannya kurang dari n2 (n1 < n2).

 

Cahaya yang datang dari media yang lebih rapat menuju media yang kurang rapat akan menyebabkan cahaya dibelokkan menjauhi garis tegak.  Contoh peristiwa seperti ini adalah, cahaya yang datang dari udara ke udara yang sedang memuai.  Atau cahaya dari udara masuk ke uap air (n1 > n2)

Peristiwa fatamorgana

Cahaya dari media yang lebih rapat menuju media yang kurang rapat pada sudut datang tertentu terkadang menyebabkan cahaya dibelokkan melampaui garis mendatar.  Pada kejadian ini  cahaya keluar dari media, sama seperti peristiwa pemantulan

Kasus cahaya yang dibelokkan melewati garis mendatar disebut juga pemantulan sempurna.  Kasus seperti ini bisa kita lihat di jalan aspal saat sedang terik.  Kita seolah melihat genangan air di aspal dari kejauhan.  Namun saat didekati ternyata genangan itu menghilang.  Ini yang disebut dengan peristiwa fatamorgana.

Penjelasannya bisa seperti gambar di bawah ini.

Saat siang hari yang terik, udara di atas aspal mengalami pemuaian yang lebih cepat akibat suhu aspal meningkat.  Ketika bertemu dangan udara yang memuai, cahaya yang datang dari udara dibelokkan menjauhi garis tegak.  Pada sudut yang kecil terhadap arah horizontal, pembelokan cahaya dapat melampaui garis mendatar.  Dan terjadilah peristiwa fatamorgana bagi pengamat yang jauh.  Dari kejauhan (dengan sudut kecil) pengamat seperti  melihat air yang menggenang, lalu akan menghilang ketika didekati (sudut semakin besar).

Peristiwa pemantulan sempurna ini dimanfaatkan untuk teknologi kabel optik.  Kabel optik dibuat sedemikian rupa sehingga cahaya berisi informasi yang dialirkan ke kabel  mengalami pemantulan sempurna.  Intensitas cahaya tidak akan banyak mengalami penurunan walaupun menempuh jarak yang jauh.  Sedangkan jika menggunakan kabel tembaga yang menghantarkan informasi dalam bentuk arus listrik semakin jauh semakin banyak daya yang terdisipasi (berubah jadi panas).

Nah sudah mengerti bukan tentang peristiwa pemantulan sempurna.  Selanjutnya kita akan membahas percobaan yang hasilnya tidak sah karena tidak memperhitungkan peristiwa pemantulan sempurna.

Bedford Level Experiment

Pencetus komunitas bumi datar di era modern adalah Samuel Birley Rowbotham. Untuk mengukuhkan pandangannya dia melakukan percobaan yang dikenal dengan Bedford Level Experiment pada tahun 1838. Bedford adalah nama sebuah sungai di Norfolk Inggris. Sungai Bedford adalah sungai yang sangat panjang dan lurus, tiap 6 mil (9,7 km) terdapat jembatan. 

 Robowtham mencoba melihat kapal setinggi 5 kaki menggunakan teleskop yang ditaruh 8 inch atau kira-kira 20 cm di atas air sungai Bedford. Setelah kapal tersebut melewati jarak lebih dari 6 mil, ternyata kapal tersebut masih bisa terlihat dengan jelas melalui teleskopnya. Menurutnya jika bumi ini benar-benar bulat harusnya kapal tersebut sudah tidak akan terlihat walaupun dengan teleskop.

Dengan hasil ini Robowtham pun menerbitkan buku yang berjudul Zetetic Astronomy: Earth Not a Globe  dan menyatakan Bumi berbentuk seperti yang sekarang ini dipercaya oleh penganut bumi datar.  Inilah asal muasal model bumi yang berbentuk piringan dengan kutub utara sebagai pusatnya dan sepanjang tepi selatannya dibatasi oleh dinding es, dengan Matahari dan bulan berada 3.000 mil (4.800 km) di atas permukaan Bumi. 

John Hampden, seorang pendukung bumi datar yang sangat fanatik mengadakan sayembara pada tahun 1870. Bagi siapa saja yang bisa mematahkan hasil Bedford Experiment akan diberi hadiah berupa uang yang kalau dirupiahkan sekarang kira-kira 120-an juta.

Seorang ilmuwan bernama Alfred Russel Wallace yang tahu jika metode yang dilakukan Robowtham keliru  pun tertarik dengan sayembara tersebut. Kekeliruan dari percobaan Rowbotham adalah tidak memperhatikan lingkungan yaitu pembiasan cahaya oleh uap air pada musim panas. Saat musim panas, uap air di permukaan sungai pastilah sangat banyak  sehingga memungkinkan terjadinya pembelokan arah cahaya. 

Wallace melakukan percobaan yang sama namun melakukan pengamatan dari ketinggian 4 meter untuk menghindari efek pembiasan uap air.  Hasil dari percobaan Wallace ini membuktikan bahwa bagian bawah kapal menghilang. Ini hasil yang bertolak belakang dengan eksperimen Rowbotham. Melalui keputusan juri hasil ini diakui. Dan Wallace pun mendapat hadiah.

 Selanjutnya banyak orang yang melakukan percobaan yang sama dan hasilnya tentu sama dengan percobaan Wallace.  Karena fenomena kapal tidak terlihat bagian bawahnya di horizon sebenarnya sudah diketahui oang sejak dulu.  Salah satu alasan Aristoteles menyatakan bumi bulat pada abad 3 SM adalah karena fenomena ini.  

Inilah kekeliruan percobaan Rowbotham. Perhatikan gambar.

Jika tidak ada pembiasan yang mengakibatkan terjadinya pemantulan sempurna maka harusnya pengamat hanya akan melihat layar. Namun akibat terjadi pemantulan sempurna bagian bawah kapal menjadi terlihat. Pemantulan sempurna terjadi ketika cahaya yang datang dari uap air yang memiliki kerapatan lebih tinggi menuju ke udara yang memiliki kerapatan lebih rendah.  Ini seperti peristiwa fatamorgana di jalan aspal saat siang hari.  Untuk menghindari efek ini maka posisi pengamat harus lebih tinggi dari batas uap air.

Dari sini bisa kita ambil sebuah hikmah betapa dahsyat pengaruh lingkungan terhadap hasil sebuah percobaan.  Bagi ilmuwan yang benar-benar ingin mendapatkan hasil percobaan yang benar tentu akan memperhitungkan pengaruh lingkungan saat melakukan percobaan.  Ilmuwan sejati tentu mengerti dan tahu metode yang harus dijalankan saat melakukan percobaan.  Bandingkan dengan percobaan-percobaan dengan metode yang keliru pada video bumi datar.  Sepertinya percobaan pada video bumi datar meniru leluhurnya yang tidak memperhitungkan pengaruh lingkungan dan melakukan percobaan dengan metode yang salah.

Yang lebih aneh lagi, percobaan Rowbotham yang sudah jelas-jelas dinyatakan keliru oleh juri  masih saja digunakan penganut bumi datar untuk mendukung teorinya.  Pembuat video datar mengajukan percobaan ini untuk mendukung teorinya.   Beberapa web ikut-ikutan menggunakannya tanpa mengecek dahulu atau membuktikan sendiri.  Juga ada video yang berusaha mengaburkan fakta fenomena kapal tenggelam di horizon dengan mengatakan karena perspektif. Fenomena kapal terlihat tenggelam di horizon adalah fakta yang umum, banyak orang yang sudah membuktikannya.  

Ada sebuah video yang menunjukkan bagian bawah kapal terlihat seperti tenggelam di horizon.  Saya menscreenshot bagian yang penting saja.  Namun saya tetap sangat menyarankan sahabat untuk membuktikan sendiri agar lebih yakin bahwa bumi berbentuk bulat.  Jangan percaya video yang mudah sekali direkayasa.  Pembuktian dengan sains mungkin rumit bagi sahabat misalnya gravitasi membuktikan bumi bulat.  Atau pembuktian dengan foto mungkin sahabat masih ragu apakah itu foto sesungguhnya.  Pembuktian dengan melihat fase-fase bulan saat terjadi gerhana bulan mungkin ada sahabat yang menyangkal bahwa itu siluman sedang menutupi bulan. 

 

Sudah saya sarankan jangan berdebat dulu soal bumi datar atau bulat, apalagi sampai mempengaruhi orang lain, apalagi sampai bawa-bawa ayat Tuhan dengan penafsiran seadanya, apalagi sampai mengkafirkan orang lain.  Untuk melihat bentuk bumi langsung tentu kita akan sulit karena harus dari ketinggian yang cukup.  Melihat horizon dari tempat yang rendah saja, lengkungan bumi tidak akan terlihat.  Makanya jalan terbaik lihat saja fenomena kapal terlihat tenggelam di horizon.  Jika sahabat sudah melihatnya silakan simpulkan sendiri apa yang menyebabkan bagian bawah kapal tidak terlihat.

Saya mengambil 5 gambar  screenshotnya seperti ini.

  Saat belum dizoom horizon terlihat kosong, tidak ada objek apapun.  Objek ini sudah masuk titik hilang perspektif kamera, namun sebenarnya objek ini mungkin masih bisa dilihat oleh pembuat video dengan mata langsung dari tepi pantai.

Saat mulai dizoom bagian atas kapal mulai terlihat

Saat zoom maksimal jelas sekali kapal hanya terlihat bagian atasnya karena terhalang oleh air yang melengkung mengikuti lengkungan bumi.

Percobaan LASER

Percobaan dengan menembakkan LASER bisa digunakan untuk membuktikan bentuk bumi.  Namun ada hal yang harus diperhatikan.

 Pertama percobaan ini tidak bisa dilakukan di daratan karena ketinggian tanah di darat tidak menentu.  Dalam suatu wilayah yang terbatas ketinggian tanah biasanya tidak mengikuti lengkungan bumi. Bisa dimungkinkan permukaan tanah miring dan sebagainya.  Bila ada yang mengklaim melakukan percobaan menembakkan LASER untuk membuktikan bentuk bumi namun dilakukan di darat, maka itu adalah percobaan yang tidak sahih.  Percobaan menembakkan LASER harus dilakukan di perairan yang luas atau di laut, karena permukaan air mengikuti lengkungan bumi.

Kedua percobaan ini sama sekali tidak berbeda dengan ketika kita melihat fenomena kapal yang menjauhi atau mendekati daratan.  Cahaya merambat pada suatu garis lurus jadi penggunaan LASER hanyalah kesia-siaan belaka.   Ketika kita melihat benda artinya ada cahaya dari benda yang merambat lurus sampai ke mata kita.  Kalau memang mau memaksakan diri silakan saja tembakkan LASER ke bagian bawah kapal yang sedang menjauhi daratan.  Ketika bagian bawah kapal itu sudah tenggelam di horizon apakah LASER tetap mengenai bagian bawah kapal? 

Saya menemukan percobaan menembakkan LASER di Youtube yang dilakukan oleh penganut bumi datar.  Percobaan ini bukan dilakukan oleh orang lokal, tapi di luar negeri. Seperti ini screenshotnya.

Ilustrasi percobaan

Ilustrasi percobaan

LASER ditembakkan dari darat

LASER mengenai bagian bawah perahu

Ini adalah percobaan yang sia-sia.  Menembakkan LASER pada layar putih di perahu  kecil yang terus menjauh.  Ini bukan dilakukan di laut namun di danau yang tidak begitu luas. Daratan di seberang danau masih terlihat jelas.  Sepertinya percobaan ini hanya mengukur titik jatuh LASER di layar putih pada jarak-jarak tertentu.  Apa bedanya dengan kita melihat kapal yang sedang menjauhi daratan. Justru lebih akurat melihat kapal yang sedang menjauhi daratan, karena di laut yang luas  kapal bisa masuk ke horizon dan sedikit demi sedikit tenggelam, sehingga jangkauan pengukuran lebih lebar.

Percobaan yang hanya diunggah di Youtube sama sekali tidak bisa dijadikan bukti apapun, tidak ada nilai ilmiahnya sebelum dipublikasikan dalam jurnal ilmiah.  Banyak hal yang bisa dimanipulasi di dalam video.  Cukup mudah membuat video yang menyajikan hal-hal yang melanggar sains.  Misalnya banyak percobaan di Youtube yang melanggar hukum kekekalan energi seperti lampu bohlam yang dipegang bisa menyala dan sebagainya.

Kesimpulannya, jika mau melakukan percobaan dengan menembakkan LASER lakukanlah di lautan.  Dengan LASER tembaklah kapal dari darat yang sedang menjauh, ikuti pergerakan kapal. Silakan dibuktikan LASER tetap mengenai kapal atau tidak.  Atau bisa juga tembakkanlah LASER ke daratan dari kapal yang sedang menjauhi pelabuhan.  Silakan dibuktikan LASER akan terus mengenai daratan atau tidak.  Cukup sederhana bukan bila tujuannnya memang ingin mencari kebenaran.

 Sumber Blog FISIKA DI SEKITAR KITA