Fenomena cahaya pada lautan

Mengapa pada dasar kolam terlihat dangkal?

            Sering kita melihat pada dasar kolam/dasar laut terlihat dangkal,padahal yang kita lihat itu mempunyai kedalam yang cukup dalam. Mengapa demikian? Nah,Fenomena ini bisa disebut pembiasan cahaya. Pembiasan Cahaya adalah pembelokan cahaya akbat melalui 2 atau lebih medium berbeda disamping mengalami pembiasan. Ketika melalui 2 medium yang kerapatannya berbeda, cahaya mengalami perubahan kecepatan yang disebebkan kerapatan suatu medium itu berbeda. Jika cahaya datang dari medium rapat ke rendah, maka cahaya akan dibiaskan menjauhi garis normal 270⁰ dan jika sebaliknya maka cahaya akan dibiaskan mendekati garis normal.

Nah,setelah itu apakah anda tahu alat pengukuran kecerahan didalam laut  yang legendaris dan masih digunakan sampai sekarang?

Alat ini bernama Secchi disk yang merupakan alat pengukur kecerahan yang terbuat dari piringan dan diberi warna hitam putih. Secchi disk sendiri ditemukan oleh bapak Fr. Pietro Secchi,seorang ahli astrofisika yang diminta untuk mengukur transparansi dilaut Mediterania oleh Komandan Cialdi, kepala Angkatan Laut Kepaussan. Secchi adalah penasihat ilmiah untuk Paus. Secchi menggunakan berbagai ukuran disk,tetapi yang paling sering digunakan adalah 8 inchi diameter disk logam dicat hitam dan putih kuadran alternative.

Pertanyaan yang mendasar dan agak aneh juga,mengapa secchi disk berwarna hitam dan putih?

Pemilihan warna hitam dan putih yang dipilih oleh Prof Secchi saat itu tidak ada alasan yang ilmiah perihal pemilihan kedua warna ini. Tetapi didalam ilmu fisika menjelaskan, warna adalah sifat cahaya yang bergantung pada panjang gelombang yang dipantulkan benda tersebut. Benda yang memantulkan semua panjang gelombang terlihat putih, benda yang sama sekali tidak memantulkan cahaya berwarna hitam. Jadi warna hitam dan putih yang digunakan pada secchi disk dapat mewakili warna gelap dan putih mewakili warna cerah. Secchi disk sendiri digunakan untuk melihat seberapa jauh penglihatan (visibilitas) ketika seseorang melihat kedalam perairan. Menurut sebuah klasifikasi pengukuran secchi disk yang diadopsi oleh DEQ Michigan adalah sebagai berikut :

1.   Oligotrophic dengan kedalaman lebih dari 16 kaki.

2.   Mesotrophic dengan kedalaman 6,5-16 kaki

3   Eutrofik kurang dari 6,5 meter

 Cara penggunaan Secchi disk sangat mudah, yaitu dengan menurunkan piringan ke dalam air secara perlahan menggunakan pengikat/tali sampai pengamatan tidak melihat bayangan secchi. Saat bayangan piringan sudah tidak tampak, tali ditahan selama 2 menit. Setelah itu secara perlahan piringan diangkat kembali sampai bayangannya tampak kembali. Kedalaman air dimana piringan tidak tampak dan tampak oleh penglihatan adalah pembacaan dari alat ini. Dapat disimpulkan kedalaman kecerahan oleh pembacaan piringan secchi adalah penjumlahan kedalaman tampak dan kedalaman tidak tampak bayangan secchi dibagi dua. Meskipun piringan secchi sebagai alat ukur kecerahan perairan transparasi air,perolehan datanya masih perkiraan. Alat ini sering digunakan karena bentuk dan penggunannya sangat simple.

Dalam penyelaman,visibilitas merupakan hal yang penting untuk mengidentifikasi suatu organisme yang akan diidentifikasi. Ketajaman penglihatan dibawah air cenderung lebih rendah dikarenakan penyebaran cahaya terdistorsi oleh bayangan-bayangan dari benda halus atau partiekl yang melayang di dalam air serta disbebkan penyerapan cahaya sangat cepat di dalam air.

Hal ini membuat penentuan kuat terang cahaya cukup sulit dan bila kontras berkurang,maka penglihatan juga akan terganggu, kejernihan air,cuaca yang terang dan cahaya buatan akan membantu penanggulangan masalah ini Dibawah air, warna-warna tidak akan tampak seperti dipermukaan. Hal ini disebabkan karakter cahaya berdasarkan gelombang tiap warna tidak sama besar. Di kedalaman,urutan warna - warna mulai tidak sama besar. Di kedalaman,urutan warna-warna mulai dari merah, orange, kuning, hijau, indigo, ungu dan makin dalam maka akan menjadi warna biru. Perubahan warna – warna cerah akan cepat sekali hilang di kedalaman karena spectrum penyerapan cahaya terjadi lebih cepat di dalam air. Benda – benda yang berwanra merah menyala (oleh karena warna merah paling banyak menyerap cahaya) dibawah air akan segera terlihat berubah menjadi warna hijau gelap, kemudian menjadi warna hitam di kedalaman. Namun Warna air laut tidak hanya tergantung pada penyerapan cahaya. Warna air laut bisa disebabkan faktor lain, tergantung zat-zat organic maupun anorganik yang ada dilaut. Berdasarkan tingkat kecerahan warna air laut dibedakan menjadi beberapa macam, antara lain sebagai berikut :

a.    Warna biru, karena sinar matahari yang bergelombang pendek (warna biru) dipantulkan lebih banyak daripada sinar lain.

b.    Warna hijau, karena adanya lumpur yang diendapkan dekat pantai yang memantulkan warna hijau dan adanya plankton-plankton yang berwarna hijau dalam jumlah besar.

c.    Warna kuning, karena pada dasar lautan terdapat lumpur kuning seperti yang terjadi di China ( akibat dari sungai Huang Ho)

d.   Warna Ungu, karena adanya organism kecil yang mengeluarkan sinar-sinar fosfor. Contohnya yaitu di laut   Ambon.

e.     Warna Putih karena permukaanya selalu tertutup es yang misalnya terjadi di lautan kutub Utara dan Selatan.

f.     Warna merah, dikarenakan banyaknya binatang – binatang kecil berwarna merah yang terapung di permukaan laut, Contohnya laut Merah.

g.     Warna Hitam karena didasarnya terdapat lumpur berwarna hitam, misalnya di laut hitam

Sumber : 

http://www.mlswa.org/secchi.htm

http://www.chebucto.ns.ca/ccn/info/Science/SWCS/DATA/PARAMETERS/SD/sd.html

http://bimanewton.blogspot.com/2008/05/fenomena-pembiasan-cahaya.html

http://www.syiham.co.cc/2010/02/perairan-laut.html

S