Apakah Cahaya Laser Dapat Menyebabkan Bayangan? Berikut Penjelasannya!

MESKIPUN terdengar seperti teka-teki, para peneliti baru-baru ini menemukan bahwa dalam kondisi tertentu, sinar laser bisa bertindak seperti objek yang tidak tembus cahaya dan menghasilkan bayangan.

Penemuan ini menantang pemahaman kita yang selama ini menganggap bahwa cahaya selalu melintasi tanpa berinteraksi, serta membuka kemungkinan baru dalam teknologi yang memanfaatkan sinar laser untuk mengendalikan sinar laser lainnya.

Baca juga : 111 Teka-Teki Receh yang Bikin Kamu Senyum-Senyum Sendiri

"Bayangan yang dihasilkan oleh cahaya laser sebelumnya dianggap mustahil, karena cahaya biasanya melewati cahaya lainnya tanpa berinteraksi," kata Raphael A. Abrahao, pemimpin tim peneliti dari Brookhaven National Laboratory, yang sebelumnya bekerja di University of Ottawa.

"Eksperimen ini mengajak kita untuk mempertimbangkan kembali pemahaman kita tentang bayangan."

Dalam jurnal Optica, tim peneliti menjelaskan bagaimana mereka menggunakan kristal ruby dan panjang gelombang laser tertentu untuk menunjukkan bahwa sinar laser bisa memblokir cahaya dan menciptakan bayangan melalui proses optik nonlinier.

Baca juga : Lensa Cembung dan Cekung: Sinar Istimewa dan Rumus Persamaan

Efek ini terjadi ketika cahaya berinteraksi dengan bahan secara bergantung pada intensitasnya, yang dapat memengaruhi medan optik lainnya.

"Pemahaman kita tentang bayangan berkembang seiring dengan pemahaman kita tentang cahaya dan optik," tambah Abrahao.

"Temuan ini dapat diterapkan dalam berbagai teknologi, seperti pengalihan optik, perangkat di mana cahaya mengendalikan cahaya lainnya, atau teknologi yang membutuhkan kontrol presisi terhadap transmisi cahaya, seperti laser berdaya tinggi."

Baca juga : Cermin Cekung: Sinar Istimewa, Melukis Bayangan, Persamaan, Contoh Soal

Penelitian ini adalah bagian dari eksplorasi lebih lanjut tentang bagaimana sinar cahaya berinteraksi dengan sinar cahaya lainnya dalam kondisi khusus dan proses optik nonlinier.

Penemuan ini berawal dari percakapan santai saat makan siang, ketika para ilmuwan membahas eksperimen menggunakan perangkat lunak visualisasi 3D yang menggambarkan bayangan sinar laser. Beberapa ilmuwan bertanya-tanya, "Bisakah ini dilakukan di laboratorium?"

"Diskusi santai ini berkembang menjadi percakapan tentang fisika laser dan respons optik nonlinier dari bahan. Kami pun memutuskan untuk melakukan eksperimen untuk mendemonstrasikan bayangan dari sinar laser," ungkap Abrahao.

Baca juga : Pembentukan Bayangan pada Cermin Datar dan Lengkung

Para peneliti mengarahkan laser hijau berdaya tinggi melalui kubus kristal ruby standar, kemudian menyinari kubus tersebut dengan laser biru dari samping. Ketika laser hijau masuk ke dalam ruby, ia mengubah respons material terhadap panjang gelombang biru secara lokal. Laser hijau bertindak seperti objek biasa, sedangkan laser biru bertindak seperti cahaya penerangan.

Interaksi antara kedua sinar cahaya ini menciptakan bayangan pada layar, yang terlihat sebagai area gelap di mana laser hijau memblokir cahaya biru. Bayangan ini memenuhi semua kriteria bayangan, karena bisa dilihat dengan mata telanjang, mengikuti kontur permukaan tempatnya jatuh, dan mengikuti posisi serta bentuk sinar laser yang bertindak sebagai objek.

Efek bayangan ini terjadi akibat penyerapan nonlinier optik di dalam ruby. Laser hijau meningkatkan penyerapan sinar laser biru yang menerangi, menciptakan daerah dengan intensitas optik yang lebih rendah, yang muncul sebagai bayangan.

"Penemuan ini memperluas pemahaman kita tentang interaksi cahaya dan materi serta membuka kemungkinan baru untuk memanfaatkan cahaya dengan cara yang belum pernah kita pertimbangkan sebelumnya," jelas Abrahao.

Tim peneliti mengukur ketergantungan kontras bayangan terhadap daya sinar laser, dan menemukan kontras maksimum sekitar 22%, serupa dengan kontras bayangan pohon pada hari yang cerah. Mereka juga mengembangkan model teoretis yang dapat memprediksi kontras bayangan dengan akurat.

Dari sisi teknologi, efek ini menunjukkan bahwa intensitas sinar laser yang diteruskan dapat dikendalikan dengan menerapkan sinar laser lainnya. Selanjutnya, mereka berencana untuk menguji bahan lain dan panjang gelombang laser yang dapat menghasilkan efek serupa. (phys.org/Z-10)