Pernahkah Anda melihat kolam renang dari tepi kolam, lalu merasa bahwa dasar kolam tampak lebih dekat ke permukaan air daripada kedalaman sebenarnya? Fenomena ini bukan sekadar ilusi mata. Dalam fisika, peristiwa tersebut berkaitan dengan pembiasan cahaya atau refraksi, yaitu perubahan arah rambat cahaya ketika melewati dua medium yang memiliki indeks bias berbeda.
Cahaya Berbelok Saat Keluar dari Air
Cahaya dari dasar kolam merambat melalui air menuju permukaan. Ketika melewati batas antara air dan udara, cahaya mengalami pembiasan karena kecepatan rambatnya berubah.
Indeks bias air sekitar 1,33, sedangkan indeks bias udara mendekati 1,00. Ketika cahaya bergerak dari air ke udara dengan sudut datang miring, sinar dibiaskan menjauhi garis normal, yaitu garis khayal yang tegak lurus terhadap permukaan air.
Mata menerima cahaya yang telah dibiaskan dan memperkirakan bahwa cahaya datang dari arah lurus. Akibatnya, dasar kolam seolah-olah berada lebih dekat ke permukaan daripada posisi sebenarnya. Inilah yang menyebabkan dasar kolam tampak dangkal.
Mengapa Jika Dilihat Tegak Lurus Hasilnya Berbeda?
Ketika dasar kolam diamati tepat dari atas, dengan arah pandang tegak lurus terhadap permukaan air, sinar cahaya datang sepanjang garis normal. Sudut datangnya adalah 0 derajat.
Berdasarkan hukum Snellius, cahaya tidak mengalami perubahan arah pada sudut datang 0 derajat, meskipun kecepatannya berubah saat berpindah dari air ke udara.
Dengan demikian, posisi semu dasar kolam berada tepat di bawah posisi sebenarnya, tanpa pergeseran ke samping. Namun, dasar kolam tetap tampak lebih dekat ke permukaan karena kedalaman semunya lebih kecil daripada kedalaman sebenarnya.
Menghitung Kedalaman Semu Kolam
Untuk pengamatan tegak lurus dari udara, kedalaman semu dapat dihitung menggunakan persamaan berikut:
Misalnya, sebuah kolam memiliki kedalaman sebenarnya 2 meter. Jika indeks bias air sebesar 1,33, perhitungannya adalah:
Artinya, dasar kolam yang sebenarnya berada 2 meter di bawah permukaan air akan tampak seolah-olah berada pada kedalaman sekitar 1,50 meter jika diamati tegak lurus dari udara.
Kesimpulan
Dasar kolam terlihat dangkal karena pembiasan cahaya saat berpindah dari air ke udara. Ketika dilihat dari samping, pembiasan menyebabkan arah cahaya berubah sehingga posisi semu dasar kolam juga bergeser. Sementara itu, ketika diamati tegak lurus, arah cahaya tidak berubah, tetapi kedalaman semu tetap lebih kecil daripada kedalaman sebenarnya.
Ingin memahami konsep pembiasan cahaya dan materi Fisika lainnya dengan lebih mudah, menyenangkan, dan tidak sekadar menghafal rumus? Yuk, belajar bersama Les Privat Fisika Cerdas Yogyakarta! Dengan pendampingan belajar yang tepat, kamu bisa memahami konsep Fisika melalui contoh nyata dalam kehidupan sehari-hari, menguasai strategi cepat menyelesaikan soal, dan meningkatkan prestasi belajar. Melayani siswa SMA di wilayah Sleman dan Kota Yogyakarta.
Les Tepat, Prestasi Meningkat! 🚀
Informasi lengkap dan pendaftaran kunjungi: lesprivat.fisikane.web.id
