Mengapa Pensil Terlihat Patah di Dalam Air?

Cahaya dapat mengalami peristiwa tertentu, seperti pembiasan. Pembiasan terjadi karena adanya pembelokan berkas cahaya yang merambat dari medium satu ke medium lain yang memiliki perbedaan kerapatan optik.

Peristiwa pembiasan ini bisa menjawab fenomena pensil yang tampak patah bila di dalam air. Selengkapnya berikut penjelasan mengapa pensil terlihat patah di dalam air?

Penjelasan fisika mengapa pensil terlihat patah di dalam air

Terkait dengan pembiasan cahaya, berlaku Hukum Pembiasan Cahaya, yaitu:

• Sinar datang, garis normal, dan sinar bias terletak pada satu bidang datar. (Ketiganya berada pada satu titik).
• Sinar datang dari medium lebih rapat menuju medium yang kurang rapat dibiaskan menjauhi garis normal. Begitu sebaliknya, sinar datang dari medium kurang rapat ke medium lebih rapat dibiaskan mendekati garis normal.
• Indeks bias medium adalah rasio/perbandingan antara proyeksi sinar datang dan proyeksi bisa pada bidang pembias.

Baca juga: Jenis-jenis Interferensi Cahaya Beserta Contoh Soal dan Pembahasan

Hubungan antara indeks bias medium dengan cepat rambat gelombang cahaya dinyatakan dalam persamaan berikut ini.

Keterangan :

• n = indeks bias medium
• c = cepat rambat cahaya di ruang hampa (m/s)
• v = cepat rambat cahaya di medium (m/s)

Lalu bagaimana hubungan antara pensil dengan pembiasan cahaya ini?

Ketika merambat di suatu medium, lintasan dari berkas cahaya berupa lintasan lurus. Namun ketika cahaya melewati dua medium yang berbeda, cahaya akan mengalami pembelokkan yang dikenal sebagai pembiasan (refraksi).

Saat pensil dicelupkan ke dalam air, sebagian pensil akan terlihat patah. Hal ini dikarenakan cahaya yang berada di atas permukaan air dan di dalam air menempuh lintasan yang berbeda.

Cahaya yang mengenai bagian pensil di atas permukaan air menempuh lintasan lurus dari pensil menuju mata. Lalu cahaya dari bagian pensil yang tercelup mengalami pembelokkan karena melalui dua medium berbeda (air dan udara) dari pensil menuju mata.

Cahaya yang masuk ke mata diolah oleh otak. Otak mengintepretasikan cahaya yang masuk ke mata selalu dalam lintasan lurus.

Baca juga: Sifat-sifat Cahaya Beserta Contohnya

Kenyataannya, sebagian cahaya yang mengenai bagian pensil di dalam air telah dibiaskan. Maka akan muncul persepsi bahwa bagian pensil yang di atas dan di bawah permukaan air tidak pada suatu garis lurus. Hasilnya, pensil akan terlihat bengkok, bahkan patah.

Selain pensil yang tampak patah, beberapa fenomena sebagai akibat pembiasan antara lain.

• Kolam yang terlihat dangkal
• Pelangi yang terjadi karena pembiasan dan penguraian cahaya
• Pembiasan pada lensa
• Bintang di langit tampak lebih dekat dari jarak sebenarnya adalah

Akhirnya terjawab juga pertanyaan mengenai mengapa pensil terlihat patah di dalam air? Semoga bisa menjawab rasa penasaran sobat.