Mengapa Air Selalu Terlihat Lebih Dangkal Daripada Yang Sesungguhnya?

Main-mainlah ke sungai kecil yang jernih airnya. Anda lihat airnya dangkal, namun ketika Anda melompat masuk, ternyata airnya sedikit lebih dalam daripada yang terlihat. Ya, air memang selalu tampak lebih dangkal daripada yang sesungguhnya. Mengapa hal ini bisa terjadi?

Kita dapat melihat bagian dasar air karena cahaya dari dasar air tersebut terpantul ke mata kita. Dalam hal ini, cahaya merambat di dalam air, kemudian keluar menuju udara, hingga akhirnya sampai ke mata kita. Cahaya merambat lebih lambat di air daripada di udara, karena air merupakan medium yang lebih rapat daripada udara. Perbedaan kecepatan cahaya di kedua medium ini mengakibatkan cahaya berbelok ketika melewati batas antara keduanya. Dalam ilmu fisika, fenomena ini disebut refraksi cahaya. Untuk lebih jelasnya, perhatikan Gambar 1 berikut ini.

Gambar 1

Mata kita selalu mempersepsikan bahwa cahaya terpantul lurus dari benda yang kita lihat. Oleh sebab itu, meskipun pada kenyataannya cahaya berbelok ketika keluar dari air, mata kita menganggapnya sebagai garis lurus. Hal ini mengakibatkan perbedaan antara posisi bayangan yang terbentuk oleh mata kita dan posisi bayangan yang sesungguhnya, seperti yang tampak pada Gambar 1 di atas. Oleh sebab itu, posisi bayangan benda yang berada di dalam air selalu lebih tinggi (lebih dekat ke pengamat) daripada posisi sesungguhnya. Alhasil, air selalu terlihat lebih dangkal.

Ikan, yang berada di dalam air, juga mengalami fenomena yang sama. Posisi bayangan ikan yang kita lihat bukanlah merupakan posisi ikan yang sesungguhnya karena cahaya yang terpantul dari ikan tersebut telah berbelok. Oleh sebab itu, jika kita hendak menombak ikan, maka arahkanlah tombak tersebut sedikit ke bawahnya, supaya dapat mengenai ikan dengan lebih akurat (Gambar 2).

Gambar 2

Sebaliknya, jika kita berada di dalam air, benda-benda di atas air selalu tampak lebih jauh. Penyebabnya sama, pembelokan arah rambat cahaya. Anda dapat dengan mudah memahaminya melalui Gambar 3 berikut ini.

Gambar 3

Kita dapat mengamati peristiwa berbeloknya cahaya secara langsung dengan menggunakan medium gelas. Seperti air, gelas merupakan medium yang lebih rapat daripada udara, sehingga dapat membelokkan cahaya. Gambar 4 berikut ini menunjukkan eksperimen yang membuktikan bahwa cahaya memang mengalami pembelokan (refraksi) ketika memasuki medium yang kerapatannya berbeda.