Mengapa Langit Sore Berwarna Merah?

Buat saya, pemandangan langit di sore dan pagi hari saat matahari beranjak terbenam dan mulai terbit memberikan hiburan gratis yang sangat memanjakan jiwa dan pikiran. Adem dan rileks, itu mungkin yang saya rasakan. [caption id="attachment_180790" align="alignnone" width="252" caption="Matahari terbenam (dokumen pribadi)"][/caption] Foto di atas memang sudah di edit terlebih dahulu, tapi warna oranye dan kemerahan di langit adalah warna yang memang saya lihat di sore hari. Bandingkan dengan warna langit di siang hari yang berwarna biru [caption id="attachment_180791" align="alignnone" width="231" caption="Langit di siang hari (dokumen pribadi)"]

1336786893651112088

[/caption] Sebenarnya apa sih yang hal yang membuat warna langit berbeda saat pagi atau sore (kemerahan) dan saat siang (biru). Rahasianya terletak dari posisi atara matahari dengan kita sebagai pengamat di bumi ini. Posisi Matahari Silahkan dilihat gambar berikut [caption id="attachment_180796" align="alignnone" width="300" caption="Posisi matahari vs pengamat (gambar bikin sendiri)"]

13367872372015768086

[/caption] Jika kita perhatikan, maka lintasan yang ditempuh oleh cahaya matahari sore (lingkaran merah) untuk sampai ke mata pengamat (kotak coklat) akan lebih panjang dari lintasan yang di tempuh oleh cahaya matahari siang (lingkaran kuning). Jarak tempuh cahaya matahari siang di wakili oleh panah hijau. Terlihat jelas kalau jarak tempuh cahaya matahari pagi dan sore jauh lebih panjang dari jarak tempuh matahari siang. Cahaya matahari terdiri dari berbagai warna Adalah fakta yang sudah kita ketahui bersama jika cahaya matahari terdiri dari banyak spektrum warna (jembatan keledai: Me-Ji-Ku-Hi-Bi-Ni-U), merah-jingga-kuning-hijau-biru-nila-ungu. Jika seluruh cahaya ini bersatu seperti power rangers dan terlihat secara bersamaan oleh mata kita, maka ia akan terlihat sebagai cahaya putih. Untuk lebih sederhananya kita akan gunakan prinsip R-G-B (red-green-blue) yang sudah kita bahas ditulisan yang lampau.

Roda warna RGB

Kombinasi R-G-B akan memberikan warna putih. Kombinasi R-G akan memberikan warna kuning. Jika intensitas R lebih besar dari intensitas G, maka akan diperoleh warna jingga. Atmosfer Bumi [http://ww2010.atmos.uiuc.edu/%28Gh%29/guides/mtr/opt/mch/sct.rxml] Atmosfer bumi sebagian besar mengandung oxygen dan nitrogen. Oxygen dan nitrogen ini memiliki ukuran yang sangat kecil dan memiliki kemampuan untuk menyebarkan  cahaya (bahasa aslinya "scatering") dengan panjang gelombang yang pendek (cahaya biru dan violet). Apa yang terjadi disiang hari Pada siang hari, cahaya matahari melintas dengan jarak yang lebih pendek. Jika kita misalkan cahaya matahari memiliki elemen R-G-B, maka pada saat sinar matahari memasuki atmosfer bumi, maka

• cahaya dengan panjang gelombang paling pendek (cahaya biru) akan di sebarkan ke mana-mana,
• cahaya hijau yang memiliki panjang gelombang di tengah akan di sebarkan lebih sedikit dari cahaya biru, dan lebih banyak cahaya hijau yang diteruskan ke mata pengamat
• cahaya merah yang memiliki gelombang paling panjang akan paling sedikit disebarkan. Jadi sebagian besar akan langsung sampai ke mata pengamat

[caption id="attachment_180828" align="alignnone" width="300" caption="Perjalanan spektrum di siang hari"]

13367895041505767117

[/caption] Akibatnya apa yang terjadi,

• jika pengamat melihat ke matahari, maka yang akan dia lihat adalah dominan R-G maka sesuai dengan gambar roda RGB di atas, gabungan R-G akan menghasilkan warna kuning. Itulah sebabnya lingkaran matahari siang berwarna antara putih kekuningan (karena tetap ada sebagian kecil cahaya biru yang sampai ke mata pengamat).
• jika pengamat melihat ke langit, maka tentu saja yang dia lihat adalah mayoritas spektrum biru. Dan warna langitpun akhirnya terlihat biru.

Apa yang terjadi disore hari Pada sore hari, cahaya matahari melintas dengan jarak yang jauh lebih panjang. Saking panjangnya,

• cahaya dengan panjang gelombang paling pendek (cahaya biru) akan di sebarkan ke mana-mana, dan akan sangat sedikit cahaya biru yang sampai ke pengamat baik jika dia melihat langit ataupun lingkaran matahari
• cahaya hijau yang memiliki panjang gelombang di tengah juga akan ikut tersebarkan.
• cahaya merah yang memiliki gelombang paling panjang akan paling sedikit disebarkan. Jadi sebagian besar akan langsung sampai ke mata pengamat

Akibatnya apa yang terjadi,

• Cahaya yag sampai ke pengamat baik di langit ataupun di lingkaran matahari adalah R dominan dengan G kurang dominan. Kombinasi warna ini memberikan kesan lingkaran matahari berwarna merah dominan ke arah jingga
• sementara jika pengamat melihat ke langit cahaya akan lebih dominan ke arah jingga karena intensitas G yang lebih besar dari pada saat pengamat melihat ke  lingkaran matahari.

Referensi http://www.universetoday.com/77115/why-is-the-sunset-red/