Kita tahu sains adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang keadaan alam sekitar.Salah satu bidang sains yang berhubungan erat dengan alam sekitar adalah fisika.Fisika mempelajari keadaan alam secara sistematis dan meruntun, fisika dapat menjelaskan berbagai keadaan alam dalam kehidupan sehari-hari.Paraahli fisika lah yang mempelajari dan mendalami sifat-sifat di alam dengan berbagai bidang, dimulai dari partikel submikroskopis yang membentuk segala fisika partikel hingga sifat-sifat materi alam semesta sebagai kesatuan kosmos.

Fenomena alam merupakan suatu kejadian tetap tanpa adanya gangguan dari lingkungan luar sekitar. Contoh mudah untuk menjelaskan keadaan alam tetap seprti mengalirnya air dari tempat tinggi ke tempat rendah, karena tidak pernah ditemukan sebelumnya air mengalir dari daerah bawah menuju daerah yang lebih tinggi.Karena merupakan kejadian yang selalu tetap, maka dari itu fenomena alam dapat dimengerti oleh logika manusia.Logika manusia sendiripun dapat memahami logika atas fenomena alam ini karena menggunakan ilmu fisika, maka kita bisa katakan ilmu fisika tidak bertentangan dengan fenomena alam.

Salah satu fenomena alam sederhana yang sering kita temui dan lihat dalam kehidupan sehari-hari dimana berkaitan dengan ilmu fisika adalah Pelangi, fenomena alam yang sangat indah dengan berbagai warna berbentuk melengkung, pemandangan yang tak akan pernah membuat kita bosan untuk melihatnya. Contoh fenomena alam yang mudah untuk dimengerti yang akan dibahas dalam artikel ini.

Pelangi adalah gejala optik dan meteorologi berupa cahaya yang sejajar yang tampak di langit atau medium lain, terjadi karena adanya pembiasaan cahaya matahari oleh butir-butir air. Pelangi terjadi karena cahaya yang merupakan gelombang pada saat melalui air mengalami perubahan panjang gelombang.Pelangi dapat terjadi saat hujan bersamaan dengan matahari bersinar,kita dapat meilhat pelangi apabila kita melihat kearah yang membelakangi matahari, dimana kita berada di antara matahari dan tetesan air, maka kita dan pusat busur pelangi berada dalam satu garis lurus, maka warna-warna pelangi akan terlihat jelas dan tegas.Atau dapat juga di sekitar air terjun yang deras, karena percikan air di sekitar air terjun menjadi media untuk menguraikan warna dari cahaya matahari yang bersinar.

Dalam ilmu fisika, Pelangi dapat dijelaskan sebagai suatu peristiwa pembiasaan cahaya. Pembiasan cahaya terjadi setiap saat selama cahaya melewati satu medium ke medium lain. Dalam kondisi pelangi adalah ketika cahaya melewati udara menuju air.Pembiasaan cahaya merupakan proses terurainya suatu warna menjadi beberapa warna lainnya atau disebut juga dengan spektrum warna melalui suatu medium tertentu.Di pelangi, proses terurainya cahaya terjadi ketika cahaya matahari yang berwarna putih terurai menjadi spektrum warna melalui media air.

Proses terjadinya pelangi terjadi karena cahaya matahari, dimana cahaya matahari merupakan cahaya polikromatik atau cahaya yang terdiri dari banyak warna.Warna putih cahaya matahari sebenarnya merupakan gabungan dari berbagai cahaya dengan panjang gelombang yang berbeda-beda.Mata manusia hanya dapat melihat tujuh warna dari spektrum yang dihasilkan oleh pelangi, yaitu: merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila dan ungu.Panjang gelombang pada warna-warna ini membentuk pita garis-garis parallel.Ketika cahaya matahari melewati butiran air, dimana butiran air ini berperan sebagai prisma kaca. Ketika di dalam air, kita sudah mendapatkan warna yang berbeda memanjang dari satu sisi ke sisi tetesan air lainnya.Beberapa dari cahaya ini kemudia di pantulkan dari sisi yang jauh pada tetesan air, kembali dan keluar lagi dari tetesan air.Cahaya keluar kembali dari tetesan air kearah yang berbeda, tergantung pada warna nya, tiap warna bernuansa dengan warna di sebelahnya, penentuan warna-warna ini berdasarkan panjang gelombangnya. Dimana merah paling atas dan ungu di paling bawah pelangi.Juga adanya peristiwa dispersi, pemantulan, dan pembiasan cahaya terjadi di tiap-tiap butir air hujan yang sangat banyak sehingga pelangi tampak melingkar di langit. Berkas sinar merah membentuk sudut 42 derajat atau 50 derajat terhadap berkas sinar matahari yang jatuh pada butiran air hujan. Berkas sinar ungu membentuk sudut 40 derajat atau 53 derajat. Pengamat yang membelakangi matahari akan melihat atau menerima sinar merah dan ungu sebatas sudut antara 42 derajat, 40 derajat, 50 derajat, dan 53 derajat sesuai dengan lengkungan bumi.

Tidak semua orang mengetahui bahwa pelangi memiliki berbagai macam jenis, namun ketika kita mengetahui nya, kita dapat membedakan jenis-jenis pelangi yang terjadi karena setiap jenisnya menampakan gejala alam yag berbda-beda.

Pelangi berlipatganda atau pelangi bertumpuk yang sering diartikan dengan pelangi di dalam pelangi.Menurut ilmu fisika, pelangi jenis ini dapat terjadi karena adanya interferensi atau paduan warna. Interferensi ada yang bersifat konstruktif sehingga mmeberikan spektrum warna kuat dan bersifat detruktif sehingga menyebabkan spektrum berwarna pucat yang berada di bagian terdalam, maka dari itu semakin dalam semakin pucatlah warna pelangi ini.

Reflected-reflection rainbow, dari namanya-pun telah dapat kita ketahui bahwa pelangi jenis ini mengalami pemantulan dan juga dipantulkan oleh dua macam fenomena.Ada kalanya pelangi terjadi di atas permukaan air, permukaaan air inilah yang menjadi medium untuk pelangi yang memantul dan dipantulkan karena butiran-butiran air hujan yang kemudian dipantulkan menjauhi permukaan air, akibatnya akan timbul pelangi yang memantul dibawah ufuk.Pada umumnya, pelangi jenis ini sulit untuk dilihat secara jelas, karena pelangi ini hanya akaan terihat di permukaan air yang tenang dengan hanya sebagian sisi yang terlihat.Sedangkan satu fenomena lagi, jika cahaya matahari belum mencapai titik-titik air hujan dan dipantulkan menjauhi permukaan air. Biasanya, pelangi ini terjadi pada permukaam air yang cukup luas dan tenang, serta dekat degan curahan titik-titik hujan.

Circumhorizontal arc.adalah pelangi yang membentuk lengkungan melingkar horizontal di awan yang sebenarnya merupakan mengkristalnya butiran es. Fenomena ini pun sejatinya hnyalah fenomena yang menyerupai pelangi dan dinamakan halo.

Rainbow on Titanadalah pelangi yang terjadi di permukaan satelit saturnus yang bernama Titan, dimana keadaan permukaan titan adalah lembap dan basah.

Pelangi di matahari Haloadalah pelangi yang mengelilingi matahari pada siang hari atau bisa juga terjadi pada malam hari disekitar bulan (gehana bulan parsial).Terjadi ketika musim hujan karena pembiasaan cahaya matahari oleh uap air yang berkumpul dibawah atmosfer. Kita dapat melihat warna-warna pelangi ini dengan jelas pada pagi atau sore hari karena matahari masih berada di sudut yang rendah.

Jenis-jenis pelangi secara singkat juga dapat dibedakan atas beberapa macam, misalnya:

Classic Rainbowyang terdiri dari enam warna yaitu merah, oranye, kuning, hijau, biru dan ungu. Intesnsitas warna-warna ini karena berbagai kondisi atmosfer dan waktu

Circular Rainbowadalah pelangi yang benar-benar terlihat seperti lingkaran sempurna

Secondary Rainbowyang biasanya tipis dan berwarna redup dibandingkan dengan pelangi primer. Pelangi ini terkenal karena spektrum yang ditampilkan terbalik dengan urutan pelangi primer

Red Rainbowbiasanya terlihat saat fajar atau senja ketika. Tetesan cahaya oranye mencerminkan dan membiaskan air, maka dari itu pelangi dengan unjung merah sangat

Sundogsberwarna merah dibagian dalam dan ungu dibagian luar. Dibuat ketika matahari bersinar melalui kristal es yang tinggi di atmosfer. Semakin tebal konsentrasi kristal es di udara, semakin tebal pula strukurturnya.

Fogbowsterlihat ketika sumber cahaya berada dibelakang pengamat, itupun kabut dibelakang pengamat harus sangat tipis sehingga sinar matahari dapat bersinar mealalui kabut.

Waterfall Rainbowterjadi karena kabut air terjun bercampur ke dalam aliran udara di atmosfer secara terus menerus.

Fire rainbowhanya dapat terlihat dalam kondisi awan cirrus yang bertindak sebagai prisma berada di ketinggian 20.000 kaki dan matahrai menyorot ketika mereka berada di ketinggian 56-58 derajat.

Monbowsadalah mitra untuk pelangi lunar, mereka sukar untuk dilihat karena badai hujan harus berlalu terlebih dahulu dan ketika bulan purnama yag terang tiding terhalang oleh awan.

Sinar matahari cerah, tetesan air ditangguhkan dan sudut yang tepat dari penampakan adalah tiga komponen yang diperlukan untuk melihat salah satu karya alam yang paling indah.