Fatamorgana dalam IPA

Pernahkah kamu melihat seperti ada genangan air pada permukaan jalan raya ketika siang hari dalam keadaan panas terik matahari?

Ya betul, ini disebut dengan fatamorgana. Genangan air tersebut benar-benar tidak ada di jalan raya tersebut.

Fatamorgana ini terjadi karena permukaan jalan mendapatkan sinar matahari dengan intensitas kuat. Sehingga ada perbedaan suhu udara yang cukup besar pada lapisan-lapisan udara di atas permukaan jalan raya.

Perhatikan gambar di atas!

Lapisan udara 3 memiliki suhu yang lebih tinggi daripada lapisan udara 2, demikian juga lapisan udara 2 suhunya lebih tinggi dibandingkan dengan lapisan udara 1. Sehingga lapisan udara 1 memiliki kerapatan medium yang lebih besar dibandingkan dengan kerapatan medium lapisan udara 2, demikian juga dengan lapisan udara 2 kerapatan mediumnya lebih besar dibandingkan lapisan udara 3.

Menurut Hukum II Snellius, sinar datang dari medium kurang rapat ke medium lebih rapat dibiaskan mendekati garis normal. Sebaliknya, sinar datang dari medium lebih rapat ke medium kurang rapat dibiaskan menjauhi garis normal.

Ketika cahaya dari langit menuju ke permukaan jalan raya, cahaya secara berurutan melalui lapisan udara 1, lapisan udara 2, dan lapisan 3 di atas permukaan jalan raya. Sehingga cahaya secara berangsur dibiaskan menjauhi garis normal. Saat cahaya berada pada lapisan udara 3 (suhu lapisan yang paling tinggi) sudut datangnya melebihi sudut kritisnya sehingga cahaya dipantulkan sempurna.

Kasus tersebut dilihat oleh mata kita sebagai pembiasan seakan-akan cahaya ini datang dari permukaan jalan raya atau dari bawah jalan raya, sehingga seperti terdapat genangan air di jalan raya.