Teori-Teori Tentang Cahaya

1. Teori Impuls oleh Rene Descartes

Menurut Descartes, perambatan cahaya dapat dianalogikan dengan perambatan suatu impuls mekanik dari tongkat orang buta yang waktu berjalan menyodok-nyodokkan tongkat terhadap berbagai benda. Menurutnya cahaya merupakan suatu impuls yang merambat dengan cepat dari satu tempat ke tempat lain.

2. Teori Emisi oleh Sir Isac Newton (1642-1722)

Newton mengembangkan teori Descartes bahwa cahaya terdiri dari partikel-partikel. Menurutnya, benda bersinar mengeluarkan partikel-partikel secara tetap ke segala arah dengan lurus. Jika partikel dianggap tidak bermassa, maka benda bersinar tidak akan kehilangan massa hanya karena memancarkan cahaya, dan cahaya itu sendiri tidak dipengaruhi oleh gravitasi

3. Teori Gelombang oleh Christian Huygens (1629-1695)

Christian Huygens dan Robert Hooke merupakan ilmuwan pendukung yang paling bersemangat dari teori impuls cahaya. Kemudian, mereka menyempurkan teori tersebut sehingga lahiriah teori gelombang cahaya. Pada tahun 1678, Huygens menyatakan bahwa perambatan gelombang apa pun melalui ruang dapat digambarkan dengan suatu metode geometris yang dikenal dengan prinsip Huygens, yaitu :

“setiap titik pada muka gelombang (wavefront) dapat dipandang sebagai sebuah sumber titik yang menghasilkan gelombang sferis sekunder. Setelah waktu t, posisi muka gelombang yang baru adalah permukaan selubung yang menyinggung semua gelombang sekunder ini.

4. Percobaan Thomas Young (1773-1829) dan Agustin Fresnel (1788-1827)

Thomas Young dan Agustin Fresniel melakukan percobaan dengan dua celah. Dari hasil percobaan mereka menyatakan bahwa cahaya dapat melentur dan berinterferensi, dan peristiwa ini tidak dapat diterangkan dengan teori partikel (emisi) Newton.

5. Percobaan Jean Beon Foucault (1819-1868)

Menurut hasil percobaan Foucault, bahwa cepat rambat cahaya dalam zat cair lebih kecil dibandingkan dengan cepat rambat cahaya di udara. Hal ini juga bertentangan dengan teori emisi Newton, tetapi mendukung teori gelombang Huygens. Sehingga pendapat cahaya adalah gelombang semakin diakui.

6. Percobaan James Clerk Maxwell (1831-1879)

Maxwell menemukan bahwa perubahan medan listrik menimbulkan medan magnet, dan sebaliknya perubahan medan magnet menghasilkan medan listrik secara bergantian. Kedua medan selalu merambat bersama-sama dan saling tegak lurus sehingga menghasilkan gelombang elektromagnetik. Maxwell juga menemukan empat persamaan dasar yang disebut persamaan Maxwell.

Maxwell menyatakan bahwa cepat rambat gelombang-gelombang elektromagnetik sama dengan cepat rambat cahaya. Jadi, ia berkesimpulan bahwa cahaya adalah gelombang elektromagnetik.

7. Percobaan Heinrick Rudolf Hertz (1857-1894)

Orang yang pertama kali menguji hipotesa Maxwell adalah Heindrick Rudolf Hertz. Percobaan Hertz ini menggunakan sepasang vibrator muatan listrik yang bergetar dengan frekuensi yang tinggi kira-kira 100 MHz. Frekuensi ini adalah gelombang elektromagnetik pada rentang gelombang radio pendek (FM) dan televisi.

Hasil eksperimen lainnya yang dilakukan Hertz adalah mengenai pengukuran kecepatan dari gelombang frekuensi radio. Gelombang frekuensi radio yang frekuensinya diketahui, dipantulkan pada sebuah lembaran logam sehingga menciptakan suatu pola interferensi yan titik simpulnya dapat dideteksi

8. Percobaan Pieter Zeeman (1852-1943)

Hasil percobaan yang dilakukan Zeeman tentang pengaruh medan magnet yang kuat terhadap berkas cahaya. Percobaan Zeeman ini memperkuat pembuktian Maxwell.

9. Percobaan Johanes Stark (1874-1957)

Hasil percobaan yang telah dilakukan Stark adalah medan listrik yang sangat kuat dapat berpengaruh terhadap berkas cahaya. Hasil ini juga memperkuat kesimpulan Maxwell.

10. Percobaan Albert Abraham Michelson (1852-1931) dan Edward Williams Morley (1838-1923)

Percobaan Michelson dan Morley membuktikan bahwa tidak ada eter. Pada saat itu orang berpendapat bahwa cahaya merambat di udara dalam zat yang dinamakan eter (medium cahaya). Hasil percobaan ini telah mengoreksi teori Fresnell bahwa cahaya merambat dengan medium eter. Percobaan ini mengubah pendapat orang saat itu.


11. Percobaan Max Karl Ernest Ludwig Planck (1858-1947)

Dengan teori dan percobaan tentang radiasi, Max Planck berkesimpulan bahwa cahaya adalah partikel-partikel kecil yang dinamakan kuanta. Teori ini dinamakan teori kuantum cahaya. Kuantum energi cahaya disebut foton. Kuantum adalah jama dari kuanta.

12. Teori Albert Einstein (1879-1955)

Dengan teori ini gejala fotolistrik dapat diterangkan bahwa cahaya memiliki sifat sebagai pantulan dan juga bersifat sebagai gelombang elektromagnetik yang disebut sifat dualisme.