Absorpsi Cahaya Oleh Atmosfer Bumi – Lapisan atmosfer bumi memiliki sifat semipermiabel dimana akan menyerap range panjang gelombang tertentu dan meneruskan panjang gelombang tertentu pula.
Ini artinya bahwa gelombang elektromagnetik yang datang dari luar bumi hanya sebagian saja yang akan masuk sampai ke permukaan bumi. Ini cukup menarik untuk kita bahas.
Absorpsi Cahaya Oleh Atmosfer Bumi
Oleh karena ada penyerapan atau absorpsi cahaya oleh atmosfer, maka intensitas cahaya yang teramati di permukaan bumi akan berbeda dengan intensitas cahaya yang teramati di atas atmosfer bumi.
Baca juga: Radiasi benda hitam
Sehingga pengamatan (misalnya terhadap magnitudo bintang) yang dilakukan dari permukaan bumi harus dikoreksi atas penyerapan ini. Perhatikanlah gambar di bawah ini.
Sesuai pada gambar di atas, seorang pengamat bintang melakukan pengamatan di titik P. Cahaya dari bintang tersebut menembus atmosfer bumi dengan jarak (s) dengan membentuk sudut terhadap garis zenith sebesar θ.
Persamaan penyerapan intensitas cahaya
Besarnya penyerapan ditunjukan oleh nilai koefisien absorpsi σλ yang besarnya koefisien tersebut bergantung pada panjang gelombang.
Pengurangan intensitas cahaya dapat dinyatakan sebagai
Tanda negatif pada persamaan di atas menunjukkan bahwa fluks akan berkurang seiring bertambahnya jarak.
Logika gampangnya, semakin tebal atmosfer bumi, maka fluksnya akan semakin berkurang (Ingat: fluks adalah banyaknya cahaya yang melewati sebuah luasan dalam satuan waktu).
Baca juga: Cara mengukur suhu efektif bintang
Dengan mengintegrakan fluks diatas atmosfer F0λ sampai fluks di atas permukaan bumi Fλ, maka kita akan memperoleh
dengan,
yang menyatakan sebagai ketebalan optis atmosfer bumi sepanjang s.
Apabila magnitudo bintang yang diamati dari atas atmosfer adalah m0λ dan magnitudo bintang yang teramati dari permukaan bumi mλ, maka
sehingga diperoleh
dari persamaan di atas dapat diketahui bahwa ketika melewati atmosfer, maka cahaya bintang akan mengalami pelemahan sebesar 1,086 τλ.
Oleh karena jarak zenith bisa berubah-ubah menurut waktu pengamatan, maka nilai pengurangan intensitas cahaya juga akan berubah tergantung kepada waktu pengamatan.
Baca juga: Absorpsi cahaya oleh materi antar bintang
Nah, untuk itu dibuatlah sebuah bintang standar sebagai pembanding untuk menentukan besar magnitudo bintang lainnya.
Mengingat ds=sec θ dx, maka
Dengan τ0λ sebesar τλ pada saat sudut zenith θ = 0. Maka kemudian diperoleh persamaan Pogson
Nah, untuk memperoleh nilai τ0λ yang diamati dalam dua posisi, maka persamaan di atas dapat menjadi
Nah, persamaan di atas dapat kita gunakan untuk membandingkan bintang standar dengan bintang yang akan kita amati namun diusahakan bintang standar yang kita gunakan letaknya berdekatan dengan bintang yang akan kita amati.
Daftar Pustaka
Dokumen mata kuliah Astrofisika
