Pergeseran MerahPergeseran Merahadalah gejala bahwa frekuensicahayakalau diamati, di bawah situasi tertentu, bisa lebih rendah daripada frekuensi cahaya ketika terpancar di sumber. Ini biasanya terjadi kalau sumber menjauh dari pengamat, seperti padaefek Doppler. Secara khusus, istilah pergeseran merah dipakai untuk menjelaskan pengamatan bahwa spektrum cahaya yang terpancar olehgalaksijauh bergeser ke frekuensi yang lebih rendah (terhadap akhir merah spektrum, dan begitu pula namanya) kalau dibandingkan dengan spektrum bintang yang lebih dekat. Ini diambil sebagai bukti bahwa galaksi menjauh dari satu sama lain, bahwa alam semesta berkembang dan dimulai sejakLedakan Dahsyat.Secara umum, pergeseran merah (dan pergeseran biru, pengamatan cahaya frekuensi yang lebih tinggi) diukur denganz= (frekuensi terpancar - frekuensi teramati) / frekuensi teramati = (panjang gelombang teramati - panjang gelombang terpancar) / panjang gelombang terpancar.Pergeseran merah bisa disebabkan oleh tiga sebab:1. Gerak-gerik sumber.Jika sumber cahaya menjauh dari pengamat, maka pergeseran merah (z> 0) terjadi; jika sumber mendekati pengamat, maka pergeseran biru (z< 0) terjadi. Hal ini berlaku untuk semua gelombang dan diterangkan olehefek Doppler. Jika sumber bergerak menjauh dari pengamat dengankecepatanvdan kecepatan ini jauh lebih kecil daripadakecepatan cahayac, maka pergeseran merah dapat diperkirakan denganzv/c2. Perluasan ruang.Model yang sekarang dipakai olehkosmologimenganggap benar perluasan ruang. Cahaya akan mengalami pergeseran merah jika ruang meluas. Dalam arti, memperluas angkasa dan perpindahan sumber adalah perspektif berbeda atas gejala itu juga: daripada sebuah sumber bergerak, seseorang dapat secara alternatif dan sepadan mengambil sebuah sumber diam dan ruang di antara sumber dan pengamat yang memuai.

3. Efek gravitasi.Teorirelativitas umummemuat bahwa perpindahan cahaya itu lewat bidang gravitasi yang kuat akan mengalami pergeseran merah atau biru. ' Ini diketahui sebagaiPergeseran Einstein.

Efek ini sangat kecil tetapi dapat diukur di Bumi menggunakanefek Mossbauer. Namun efek ini cukup berarti di dekatlubang hitamdan sewaktu benda mendekat kecakrawala, perubahan merah menjadi tak terhingga. Pergeseran Merah Gravitasi ditawarkan sebagai keterangan pergeseran merah dariquasarsdi1960-an, walaupun ini secara luas tidak disetujui sekarang.Pergeseran merah yang dilihat di astronomi bisa diukur karena spektrumemisidanabsorbsiuntukatomadalah khas dan diketahui dengan baik.

Latar Belakang

Adanya efek Doppler (perubahan warna bintang karena laju Bumi) sebagaimana yang telah diperkenalkan oleh Newton, bahwa ternyata cahaya bisa dipecah menjadi komponen mejikuhibiniu, maka pengetahuan tentang cahaya bintang menjadi sumber informasi yang sahih tentang bagaimana sidik jari bintang . Ternyata pengamatan-pengamatan astronomi menunjukkan bahwa banyak perilaku bintang menunjukkan banyak obyek-obyek langit mempunyai sidik jari yang tidak berada pada tempat-nya. Penjelasannya diberikan oleh Bpk. Doppler (1842), bahwa jika suatu sumber informasi bergerak (informasi ini bisa suara, atau sumber optis), maka terjadi perubahan informasi.

Demikian pada sumber cahaya, jika sumber cahaya mendekat maka gelombang cahaya yang teramati menjadi lebih biru, kebalikannya akan menjadi lebih merah. Ketika Bumi bergerak mendekati bintang, maka bintang menjadi lebih biru, dan ketika menjauhi menjadi lebih merah.Disuatu ketika, pengamatan bintang menunjukkan adanya pergeseran merah (redshift), tetapi di saat yang lain, bintang tersebut mengalami pergeseran Biru (blueshift). Ini menjadi bukti yang tidak bisa dibantah, bahwa ternyata Bumi bergerak, mempunyai kecepatan, relatif terhadap bintang dan tidak diam saja.

GelombangCahaya

Pembiasan Pada Prisma

Dispersi Cahaya

Saat cuaca cerah, pada siang hari kita bisa melihat matahari dan malamnya bisa melihat bulan ataupun bintang.Matahari, bulandanbintangadalah bagian dari benda langit, yang ketika kita melihatnya ataupun mengamatinya, informasi yang bisa kita tangkap langsung dari benda langit tersebut berupacahaya. Dan dari cahaya tersebut para astronom dapat menentukanposisi, jarak, warna, suhu, jenis zat yang dikandungnya, energidan lain sebagainya. Jadi cahaya itu ilmu, cahaya merupakan bagian dari fenomena fisika, tanpa cahaya bisa jadi ilmu astronomi tidak akan pernah ada, tanpa cahaya kita tidak akan bisa hidup.Dari fenomena cahaya ini, banyak para ilmuwan memuculkan berbagai gagasan ataupun teori tentang cahaya. Namun demikian, didalam ilmu pengetahuan, kebenaran dari suatu gagasan maupun teori akan sangat di tentukan oleh uji eksperimen.IlmuwanAbu Ali Hasab Ibn Al-Haitham (965sekitar 1040), menyatakan bahwa setiap titik pada daerah yang tersinari cahaya, mengeluarkan sinar cahaya ke segala arah, namun hanya satu sinar dari setiap titik yang masuk ke mata secara tegak lurus yang dapat dilihat. Sedangkan cahaya lain yang mengenai mata tidak secara tegak lurus tidak dapat dilihat.Adateori PartikelolehIsaac Newton(1642-1727) dalamHypothesis of Lightpada 1675 bahwa cahaya terdiri dari partikel halus (corpuscles) yang memancar ke semua arah dari sumbernya.Teori GelombangolehChrisiaan Huygens(1629-1695), menyatakan bahwa cahaya dipancarkan ke segala arah sebagai gelombang seperti bunyi. Perbedaan antara keduanya hanya pada frekuewensi dan panjang gelombang saja.Pada zaman Newton dan Huygens hidup, orang-orang beranggapan bahwa gelombang yang merambat pasti membutuhkan medium. Padahal ruang antara bintang-bintang dan planet-planet merupakan ruang hampa (vakum) sehingga menimbulkan pertanyaan apakah yang menjadi medium rambat cahaya matahari sampai ke bumi jika cahaya merupakan gelombang seperti yang dikatakan Huygens. Inilah kritik orang terhadap pendapat Huygens. Kritik ini dijawab oleh Huygens dengan memperkenalkan zat hipotetik (dugaan) yang bernama eter.Zat ini sangat ringan, tembus pandang dan memenuhi seluruh alam semesta. Eter membuat cahaya yang berasal dari bintang-bintang sampai ke bumi.Pada dekade awal Abad 20, berbagai eksperimen yang dilakukan oleh para ilmuwan sepertiThomas Young(1773-1829) danAgustin Fresnell(1788-1827) berhasil membuktikan bahwacahaya dapat melentur (difraksi)danberinterferensi. Gejala alam yang khas merupakan sifat dasar gelombang bukan partikel. Percobaan yang dilakukan olehJeans Leon Foulcoult(1819-1868) menyimpulkan bahwacepat rambat cahaya dalam air lebih rendah dibandingkan kecepatannya di udara. Padahal Newton dengan teori emisi partikelnya meramalkan kebalikannya. SelanjutnyaMaxwell(1831-1874) mengemukakan pendapatnya bahwacahaya dibangkitkan oleh gejala kelistrikkan dan kemagnetan sehingga tergolong gelombang elektomagnetik. Sesuatu yang yang berbeda dengan gelombang bunyi yang tergolong gelombang mekanik. Gelombang elekromagnetik dapat merambat dengan atau tanpa medium dan kecepatan rambatnyapun amat tinggi bila dibandingkan dengan gelombang bunyi.Gelombang elekromagnetik merambat dengan kecepatan 300.000 km/s. Kebenaran pendapat Maxwell tak terbantahkan ketika Hertz (1857-1894) berhasil membuktikan secara eksperimental yang disusun dengan penemuan-penemuan berbagai gelombang yang tergolong gelombang elekromagnetik seperti sinar x, sinar gamma, gelombang mikro RADAR dan sebagainya.Dewasa ini pandangan bahwa cahaya merupakan gelombang elektomagnetik umum diterima oleh kalangan ilmuwan, walaupun hasil eksperimenMichelsondanMorleydi tahun 1905 gagal membuktikan keberadaan eter seperti yang di sangkakan keberadaan oleh Huygen dan Maxwell.Di sisi lain pendapat Newton tentang cahaya menjadi partikel tiba-tiba menjadi polpuler kembali setelah lebih dari 300 tahun tenggelam di bawah populeritas pendapat Huygens. Dua fisikawan pemenang hadiah Nobel,Max Plack(1858-1947) danAlbert Einsteinmengemukan teori mereka tentangFoton..Berdasarkan hasil penelitian tentang sifat-sifat termodinamika radiasi benda hitam, Planck menyimpulkan bahwa cahaya di pancarkan dalam bentuk-bentuk partikel kecil yang disebutkuanta. Gagasan Planck ini kemudian berkembang menjadi teori baru dalam fisika yang disebutteori Kuantum. Dengan teori ini, Einstein berhasil menjelaskan peristiwa yang dikenal dengan namaefek foto listrik, yakni pemancaran elekton dari permukaan logam karena lagam tersebut di sinari cahaya.Jadi dalam kondisi tertentu cahaya menunjukkan sifat sebagai gelombang dan dalam kondisi lain menunjukkan sifat sebagai partikel. Hal ini di sebut sebagaidualismecahaya.