Gelombang Ultraviolet

Apa Itu Cahaya Ultraviolet?

Panjang gelombang cahaya ultraviolet (UV) lebih pendek daripada cahaya kasat mata. Meskipun tidak terlihat oleh mata manusia, beberapa serangga, seperti lebah, dapat melihat gelombang UV. Fenomena mirip dengan bagaimana seekor anjing bisa mendengar suara peluit di luar jangkauan pendengaran manusia.

Cahaya Ultaviolet Matahari

Matahari adalah sumber spektrum penuh radiasi ultraviolet, yang umumnya dibagi ke dalam sub divisi UV-A, UV-B, dan UV-C. Klasifikasi ini paling sering digunakan dalam ilmu Bumi. UV-C adalah cahaya yang paling berbahaya dan hampir sepenuhnya diserap oleh lapisan atmosfer kita.

Sedangkan UV-B adalah cahaya berbahaya yang menyebabkan kulit kita terbakar. Paparan cahaya UV-B meningkatkan risiko kerusakan pada DNA dan sel organisme hidup. Untungnya, sekitar 95% cahaya UV-B diserap oleh lapisan ozon di atmosfer Bumi.

Lebah dan beberapa burung, reptil dan serangga lainnya, dapat melihat cahaya ultraviolet-dekat yang memantul dari tanaman. Perangkap serangga elektronok biasanya memikat serangga dengan cahaya ultraviolet untuk menjebak mereka.

Kredit: NASA/SDO/AIA

Para ilmuwan yang mempelajari objek astronomi umumnya merujuk radiasi ultraviolet menggunakan subdivisi yang berbeda: ultraviolet-dekat (NUV), ultraviolet-tengah (MUV), ultraviolet-jauh (FUV), dan ultraviolet-ekstrem (EUV). Pesawat antariksa Solar Dynamics Observatory (SDO) NASA mengambil gambar di atas dalam panjang gelombang radiasi ultraviolet-ekstrem (EUV).

Komposit warna semu mengungkap perbedaan suhu gas. Merah relatif dingin (sekitar 60.000 derajat Celcius) sementara warna biru dan hijau lebih panas (lebih dari satu juta derajat Celcius).

Pesawat antariksa SDO NASA menangkap pemandangan lingkaran plasma padat yang meletus di permukaan Matahari, aktivitas surya yang paling menonjol. Plasma terlihat mengalir di sepanjang medan magnet.
Kredit: NASA ozonewatch.gsfc.nasa.gov

Penemuan Ultraviolet

Pada tahun 1801, Johann Ritter melakukan eksperimen untuk menyelidiki energi di luar ujung ungu dari spektrum cahaya kasat mata. Ritter mengetahui kertas foto akan lebih cepat berubah menjadi hitam apabila terpapar cahaya biru dibandingkan cahaya merah. Ritter kemudian menggunakan cahaya di luar ungu dan kertas foto berubah menjadi hitam, sekaligus membuktikan keberadaan spektrum ultraviolet.

Eksperimen Ritter dirancang agar kertas foto terpapar cahaya di luar spektrum kasat mata untuk membuktikan cahaya di luar ungu, atau cahaya ultraviolet.
Kredit: Troy Benesch

Astronomi Ultraviolet

Karena atmosfer Bumi menyerap sebagian besar radiasi ultraviolet berenergi tinggi, para ilmuwan menggunakan data dari satelit yang ditempatkan di atas atmosfer, untuk merasakan radiasi UV yang berasal dari Matahari dan benda-benda astronomi lainnya. Para ilmuwan dapat mempelajari pembentukan bintang menggunakan cahaya ultraviolet karena sebagian besar bintang berusia muda bersinar pada panjang gelombang ini.

Gambar dari pesawat antariksa Galaxy Evolution Explorer (GALEX) NASA ini mengungkap bintang-bintang belia di lengan spiral galaksi Messier 81.
Kredit: NASA/JPL-Caltech

Tiga galaksi yang diambil dalam cahaya kasat mata (tiga gambar terbawah) dan cahaya ultraviolet (baris atas) yang diambil oleh Ultraviolet Imaging Telescope (UIT) NASA pada misi Astro-2.

Perbedaan bagaimana galaksi terlihat disebabkan oleh tipe bintang yang bersinar paling terang dalam panjang gelombang optik dan ultraviolet. Pencitraan ultraviolet terhadap galaksi mengungkap sebagian besar awan molekuler yang mengandung bintang-bintang belia beberapa kali lipat lebih masif daripada Matahari dan memancarkan cahaya ultraviolet yang begitu kuat.

Sebaliknya, pencitraan kasat mata terhadap galaksi justru menunjukkan cahaya kuning dan merah dari bintang-bintang yang lebih tua. Dengan membandingkan kedua data ini, para astronom dapat mempelajari struktur dan evolusi galaksi.

Lubang Ozon

Proses kimiawi yang terjadi di lapisan atas atmosfer dapat memengaruhi jumlah ozon yang melindungi kehidupan dari sebagian besar radiasi UV Matahari. Setiap tahun, sebuah “lubang” di lapisan ozon yang tipis meluas ke Antartika, kadang-kadang meluas ke daerah-daerah berpenduduk di Amerika Selatan dan meningkatkan risiko terpapar sinar UV berbahaya.

Lubang ozon.

The Dutch Ozone Monitoring Instrument (OMI) yang terpasang di satelit Aura NASA mengukur jumlah molekul gas krusial yang berperan atas proses kimiawi ozon dan kualitas udara. Gambar di atas menunjukkan jumlah ozon di atmosfer dalam Dobson Unit --satuan untuk mengukur konsentrasi ozon--. Data ini mengarahkan para ilmuwan untuk memperkirakan jumlah radiasi UV yang mencapai permukaan Bumi dan menentukan indeks rata-rata UV untuk memupuk kesadaran masyarakat di bidang kesehatan.

Sinar Ultraviolet Bintang

The Lyman-Alpha Mapping Project (LAMP) di Lunar Reconnaissance Orbiter dapat menembus ke dalam kawah-kawah gelap Bulan dengan merasakan pantulan sinar UV dari bintang-bintang jauh.

Kredit: Ernest Wright LRO/LAMP

Aurora

Aurora disebabkan oleh gelombang berenergi tinggi yang merambat di sepanjang kutub magnet sebuah planet, lokasi di mana mereka menerjang atom gas di atmosfer dan membuat mereka bersinar. Foton radiasi berenergi tinggi menerangi elektron di dalam atom atau bergeser ke kulit atas atom.

Ketika elektron kembali bergeser ke kulit bawah atom yang lebih rendah, energi dilepaskan sebagai cahaya dan atom kembali ke keadaannya semula. Warna cahaya ini dapat mengungkap jenis atom yang bercahaya. Cahaya hijau menunjukkan atom oksigen di ketinggian yang lebih rendah. Cahaya merah bisa bersumber dari atom oksigen di ketinggian yang lebih tinggi atau dari nitrogen. Di Bumi, aurora yang terjadi di wilayah kutub utara disebut Cahaya Utara.

Aurora kutub utara.

Aurora Jupiter

Teleskop Antariksa Hubble mengabadikan gambar aurora Jupiter ini dalam panjang gelombang ultraviolet yang membungkus kutub utara Jupiter menyerupai simpul tali laso.

Kredit: John Clarke (Universitas Michigan) dan NASA

Gambar unik warna semu di bawah ini menunjukkan bagaimana Bumi bersinar dalam sinar ultraviolet. The Far UV Camera/Spectrograph yang ditempatkan di Bulan oleh para awak misi Apollo 16 mengambil gambar ini.

Sisi Bumi yang menghadap Matahari memantulkan banyak sinar UV dan pita-pita emisi UV juga tampak jelas pada sisi yang membelakangi Matahari. Pita-pita emisi UV dihasilkan oleh aurora yang bersumber dari partikel-partikel bermuatan Matahari. Mereka berputar mengitari Bumi di sepanjang garis medan magnet Bumi.

Ditulis oleh: Staf science.nasa.gov

Sumber: Ultraviolet Waves

Rangkaian Artikel Spektrum Elektromagnetik

1. Pengenalan Spektrum Elektromagnetik

2. Anatomi Gelombang Elektromagnetik

3. Sifat Gelombang

4. Visualisasi: Dari Energi ke Gambar

5. Gelombang Radio

6. Gelombang Mikro

7. Gelombang Inframerah

8. Gelombang Refleksi Inframerah-Dekat

9. Cahaya Kasat Mata

10. Gelombang Ultraviolet

11. Sinar-X

12. Sinar Gamma

13. Budget Radiasi Bumi

#terimakasihgoogle dan #terimakasihnasa