Monday, 7 September 2015

Retroreflektor, dari Bulan Sampai Mata Kucing yang Bersinar

Pernahkah kalian mendengar atau membaca mengenai pengukuran jarak Bumi-Bulan dengan menggunakan sinar laser yang ditembakkan ke bulan? 

Prinsipnya sinar yang ditembakkan tersebut akan dipantulkan oleh reflektor di bulan yang telah dipasang oleh astronot apollo 11. Kemudian sinar tersebut kembali lagi (akibat dipantulkan) ke bumi dan diukur selang waktunya. Tapi yang dipermasalahkan bukan cara pengukurannya, melainkan mengapa sinar yang dipantulkan oleh reflektor di bulan dapat tepat kembali ke tempat penembakan laser? 

Tidak dipantulkan, mungkin ke benua lain atau ke sisi bumi yang lain, padahal menurut konsep hukum snellius jika sinar yang datang tidak tegak lurus permukaan cermin akan dipantulkan dengan arah sudut sesuai sudut datangnya. Mengingat jarak bumi-bulan sangat jauh sekali, jika sinar yang datang membentuk sudut kecil sekalipun terhadap garis normal, pasti sinar pantulnya akan jatuh di bumi di tempat yang sangat jauh dari sinar asalnya. Atau pernahkah anda melihat mata kucing yang bercahaya saat kegelapan malam? Adakah hubungannya dengan pengukuran jarak Bumi-Bulan? Lalu, Bagaimana hal ini bisa terjadi?


Tenang .. ternyata hal itu bisa saja terjadi. Suatu sinar dari arah manapun dapat dipantulkan kembali ke sumber arahnya dengan suatu reflektor tanpa harus tegak lurus. Peristiwa ini disebut dengan retrorefleksi. Sedangkan reflektornya disebut dengan retroreflektor.

Jika suatu cermin datar biasa diberi sinar, maka sinar itu akan dipantulkan dengan sudut pantulnya sama dengan sudut datang. Namun bila ada dua cermin datar yang disusun secara tegak lurus satu dengan yang lainnya dan salah satu sisi berhimpitan, maka sinar yang dipantulkan oleh cermin pertama akan menuju cermin kedua dan akan dipantulkan oleh cermin kedua sejajar dengan sinar datang. Walaupun dari sudut manapun sinar tersebut datang akan dipantulkan oleh susunan cermin tersebut sejajar dengan sinar datang. Tentu saja hal ini hanya berlaku untuk dua dimensi saja. 

Namun jika kita menambahkan lagi cermin ketiga yang tegak lurus dengan cermin pertama dan kedua (bayangkan saat berada di kamar dan menghadap salah satu dinding, susunan cerminnya berada di bawah, depan, dan samping kanan atau kiri kita) maka efeknya akan menjadi tiga dimensi. Dari arah manapun dalam ruang (tiga dimensi) sinar datang akan dipantulkan kembali sejajar dengan sinar datangnya oleh susunan cermin tersebut.

Retroreflector terdiri atas susunan tiga cermin yang saling tegak lurus (susunan pojok kubus) yang berukuran kecil dengan jumlah yang sangat banyak. Sehingga dari manapun sinar datang menuju retroreflektor akan dipantulkan kembali ke asalnya. Retroreflektor yang dipasang di bulan juga demikian. Sehingga sinar laser yang ditembakkan dibumi dapat kembali kebumi dan dapat digunakan untuk menentukan jarak bumi-bulan dengan ketidakpastian sebesar 15 cm. 

Bayangkan betapa sulitnya untuk menyelaraskan cermin datar biasa supaya sinar laser dapat dipantulkan kembali pada daerah tertentu di bumi. Retroreflektor yang sering kita jumpai sehari-hari adalah pada lampu belakang kendaraan. Bagian yang terbuat dari plastik pada lampu belakang mobil dibentuk menjadi pojok kubus-pojok kubus yang sangat kecil yang jumlahnya sangat banyak. Sehingga sinar lampu depan dari mobil yang akan mendekat di belakang mobil ini akan dipantulkan kembali kepada pengemudi. Dan pengemudi dapat lebih jelas mengetahui baha di depannya terdapat kendaraan.


Retroreflektor alami dapat kita temukan pada mata hewan malam seperti kucing. Pernahakah anda saat keadaan gelap menyenteri kucing? 
Mata kucing tersebut nampak bercahaya, dan kadang sebagian orang akan merasa takut akan hal itu. Mengapa demikian? 
Ternyata hal itu juga termasuk gejala retrorefleksi.


Mata kucing memiliki bagian yang tidak dimiliki mata manusia. Bagian ini oleh orang biologi disebut tapetum lucidum. Bagian ini merupakan retroreflektor yang berada di belakang retina kucing. Karena bagian inilah sinar yang berasal dari senter kita akan dipantulkan ke kita sehingga mata kucing akan nampak bercahaya sama seperti saat cermin disinari senter dan sinarnya memanatul ke mata kita. Bagian ini sebenarnya membantu kucing untuk melihat dalam kegelapan (cahaya yang sedikit). Dengan cahaya yang sedikit sinar yang telah melewati retina akan dipantulkan kembali ke retina untuk kedua kalinya sehingga kucing lebih dapat melihat dalam kegelapan.

Sekian , Semoga Bermanfaat

Referensi : Serway, Raymond A.dan John W. Jewett. (2008). Physics for Scientists and Engineers with modern physics (7th Edition). USA: Thompson Brooks/Cole


EmoticonEmoticon