Kali ini kita akan membahas tentang ilusi optik dan aplikasinya dalam alat sinar-X tiruan, periskop, dan jubah tidak kasat mata, dalam topik Cahaya dari Fisika untuk Hiburan, yang saya gabungkan dengan bahan dari sebuah jurnal yang membahas topik yang sama.
Sudah sejak lama, para ilusionis telah menggunakan berbagai ilusi optik untuk menyesatkan penglihatan penonton dengan trik mereka. Rahasia dari trik semacam itu cukup mudah: susunan optik yang menggunakan cermin dan lensa sedemikian rupa sehingga sinar dipantulkan pada sudut yang tepat.
Prinsip yang sama digunakan dalam alat sinar-X tiruan yang ditemukan pada abad ke-20, dan periskop yang digunakan pada kapal selam. Â Efek ilusi optik (atau efek mispersepsi realitas) dalam beberapa hal merupakan alternatif untuk tembus pandang.
Lebih-lebih lagi, saat ini ada sejumlah penelitian yang dikhususkan tepatnya ke ilusi optik, yang terlihat pada pandangan pertama seperti efek tembus pandang.
Alat sinar-X tiruan memungkinkan orang melihat cahaya melewati benda-benda buram, bukan hanya kertas tebal tetapi bahkan pisau, yang sebenarnya tidak bisa ditembus oleh sinar-X. Pada 1890-an orang bisa membeli alat aneh ini. Perelman, penulis buku Physics for Entertainment, mengatakan bahwa dia ingat betapa bingungnya dia pada masa itu, ketika dia masih seorang anak sekolah, ketika melihat perangkat yang cerdik ini untuk pertama kalinya.
Gambar di atas, yang menunjukkan prototipe alat sinar-X itu, membuka sebuah rahasia. Alat itu memiliki 4 cermin kecil , masing-masing dengan kemiringan 45, untuk memantulkan dan memantulkan kembali sinar yang datang dari objek. dan dengan demikian mengarahkannya mereka ke sekitar penghalang buram.
Militer secara ekstensif menggunakan perangkat serupa, yaitu periskop (lihat gambar di atas) yang memungkinkan mereka untuk mengikuti gerakan musuh tanpa memaparkan diri mereka pada bahaya tembakan musuh.
Semakin jauh objek dari periskop, semakin kecil bidang penglihatan pengamat. Susunan khusus lensa optik digunakan untuk memperbesar bidang penglihatan. Namun, karena lensa menyerap sebagian cahaya yang masuk ke periskop, maka bayangan yang diperoleh menjadi kabur. Ini membatasi ketinggian periskop, dengan ketinggian sekitar 20 meter yang sudah dekat dengan "langit-langit."
Periskop yang tinggi memberikan bidang penglihatan yang sangat kecil dan gambar yang kabur, terutama dalam cuaca berawan.
Komandan kapal selam juga menggunakan periskop untuk mengawasi kapal yang hendak mereka serang. Meskipun jauh lebih rumit daripada periskop tentara, periskop kapal selam ini, yang menonjol keluar dari air ketika kapal selam menyelam ke dalam air, pada prinsipnya sama, memiliki susunan cermin (atau prisma) yang serupa. Â
Jubah tembus pandang yang menciptakan ilusi optik transparansi. Sekolah Pascasarjana Desain Media Laboratorium Tachi, Universitas Keio.
Salah satu contoh kamuflase optik ditunjukkan oleh sekelompok ilmuwan Jepang di bawah bimbingan S Tachi. Para ilmuwan itu telah mengembangkan apa yang disebut jubah tidak kasat mata transparan (transparent invisibility cloak). Kain jubah mereproduksi citra  benda-benda yang terletak di sisi berlawanan dari jubah.
Oleh karena itu, orang yang mengenakan jubah ini akan terlihat transparan jika dilihat dari depan maupun belakang. Rahasia jubah tembus pandang ini terletak pada fakta bahwa jubah itu terdiri dari manik-manik kaca dengan kamera mini yang built-in.
Kamera merekam segala sesuatu yang terjadi di depan dan kemudian mengirimkan gambar ke sisi lain dari jubah, dan sebaliknya. Tentu saja, teknologi proyeksi pantulan balik (retro-reflektif) ini tidak sempurna dan perlu ditingkatkan, tetapi seperti yang dikatakan oleh pengembangnya, teknologi ini bisa diaplikasikan untuk konstruksi pesawat terbang dengan kabin transparan dan untuk industri otomotif.
Karena penglihatan sebagian besar hewan, termasuk manusia, tidak sensitif terhadap polarisasi dan fase cahaya, maka pengembangan perangkat penyelubung menjadi solusinya. Perangkat penyelubung adalah satu set lensa kaca dengan indeks bias n = 1,78 yang  direkatkan satu sama lain dengan cara tertentu.
Pada percobaan pertama, perangkat penyelubung heksagonal ditempatkan di akuarium berisi air, dan ikan mas berperan sebagai objek berjubah. Begitu ikan memasuki jubah, ia menjadi tidak terlihat oleh mata manusia, dan segala sesuatu yang terletak di belakangnya terus terlihat.
Perangkat penyelubung itu sendiri sedikit terlihat oleh mata, karena sisa lem pada permukaan lensa dengan indeks bias agak berbeda dari air. Perangkat jubah seperti itu beroperasi pada 6 sudut pandang yang berbeda.
Pada percobaan kedua, objek berjubah adalah kucing, dan susunan heksagonal diganti dengan yang tetragonal. Sistem lensa ditempatkan di depan layar, dan sebuah video dengan kupu-kupu terbang diproyeksikan ke atasnya.
Ketika kucing dibawa ke dalam jubah penyelubung, ia menghilang, tetapi kupu-kupu masih bisa dilihat. Perangkat jubah seperti itu bisa beroperasi untuk 4 arah rambat cahaya, meskipun dalam percobaan ini hanya memiliki 1 arah.
Kepustakaan:
1. Perelman, Y., Physics for Entertainment, Book 1, Shkarovsky, A. (Transl.), Foreign Language Publishing House, Moscow, 1936.
2. Shchelokova, A.V., et al., Experimental Realization of Invisibility Cloaking, Physics - Uspekhi, 58 (2), 2015, p. 167-190.
3. Diary Johan Japardi.
4. Berbagai sumber daring.
Jonggol, 8 Agustus 2021
Johan Japardi
Baca konten-konten menarik Kompasiana langsung dari smartphone kamu. Follow channel WhatsApp Kompasiana sekarang di sini: https://whatsapp.com/channel/0029VaYjYaL4Spk7WflFYJ2H
