Bahan Seminar

1. BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LatarBelakang
Fisika adalah salah satu ilmu pengetahuan alam yang banyak digunakan
sebagai dasar bagi ilmu-ilmu yang lain. Fisika adalah ilmu yang mempelajari gejala
alam secara keseluruhan. Fisika mempelajari materi, energi dan fenomena atau
kejadian alam, baik yang bersifat makroskopis maupun bersifat mikroskopis yang
berkaitan dengan perubahan zat atau energi.
Bidang fisika secara garis besar terbagi atas dua kelompok, yaitu fisika klasik
dan fisika modern. Fisika klasik bersumber pada gejala-gejala yang ditangkap oleh
indra. Fisika klasik meliputi mekanika, listrik magnet, panas, bunyi, optika dan
gelombang yang menjadi perbatasan antara fisika klasik dan fisika modern.
Optika adalah ilmu yang mempelajari tentang cahaya serta hubungan cahaya
dengan benda-benda lainnya, sedangkan alat optik merupakan alat yang bekerja
berdasarkan prinsip cahaya (Nurachmandani, 2009:121). Setiap manusia memiliki
alat optik tercanggih yang pernah ada, yaitu mata. Mata merupakan bagian dari
panca indra yang berfungsi untuk melihat. Mata manusia mampu melihat fenomenafenomena alam yang indah dan unik, salah satunya adalah fenomena fatamorgana.
Fatamorganaadalahsalahsatubentukilusioptik yang sangatunikdankompleks
yang
sepertihalnyailusioptiklainnya.
Fatamorganamerupakansebuahfenomenayangterjadi
di
tanahlapang
yang
luassepertipadangpasir dan aspal.Pada umumnyafatamorganayang sering kita jumpai
1

2. menyerupaiseperti genangan air pada suhu tertentu yang berada dipermukaan jalan,
jenis fatamorgana ini disebut fatamorgana inferior.
Fatamorgana inferior terjadi ketika suhu dipermukaan jalan lebih tinggi
dibandingkan suhu di udara, sehingga bayangan terbentuk tepat di bawah objek
aslinya. Menurut Bhatnagar (2006:106), mengemukakan “ Ketika fatamorgana
terlihat di bawah posisi objek aslinya disebut fatamorgana inferior”.
Pada keadaan tertentu fatamorgana dapat menghasilkan bayangan yang
berbeda dibandingkan fatamorgana pada umumnya, di mana bayangan tidak terlihat
di bawah objek aslinya melainkan bisa dilihat di atas atau di samping dari benda
sehingga terlihat seolah-olah seperti melihat halusinasi pada keadaan yang jarang
terlihat pada kehidupan sehari-hari.
Berdasarkan latar belakang masalah yang telah dikemukakan diatas, maka
timbul pertanyaan bagaimanakah terjadinya peristiwa fatamorgana yang bayangan
dihasilkan tidak di bawah objek benda aslinya? Untuk menjawab pertanyaan tersebut
penulis tertarik untuk menyusun sebuah makalah dengan judul “Jenis-Jenis
Fatamorgana dan Proses Terjadinya“
1.2 PerumusanMasalah
Berdasarkan latar belakang di atas, maka yang menjadi perumusan masalah
dalam penulisan ini adalah bagaimana proses terjadinya fatamorgana yang ditinjau
dari jenisnya?
2

3. 1.3 Tujuan Penulisan
Berdasarkanuraianrumusanmasalahdanlatarbelakang
di
atas,
makatujuanpenulisanmakalahiniadalahuntukmembahas bagaimana proses terjadinya
fatamorgana yang ditinjau dari jenisnya..
1.4 ManfaatPenulisan
Manfaat penulisan yang dapat diambil dari penulisan ini adalah untuk
menambah wawasan pembaca mengenai
fatamorganayang ditinjau dari berbagai jenis.
3
penyebab dan proses terjadinya

4. BAB II
LANDASAN TEORITIS
2.1 Pengertian Fatamorgana
Fatamorganaadalahsebutankepadahal
yang
bersifatkhayal
yang
tidakmungkindapatdicapai.Hal inidiambildarigejalaoptispadasuatupermukaan yang
sangatpanas yang tampakmengkilatsepertipemukaan air.Menurut Hartono (2007: 90),
“Fatamorgana yaitu ilusi optik akibat pembiasan sinar matahari oleh udara dengan
tingkat kerapatannya berbeda”.
Fatamorganasudahmenjadibagiandaricerita-ceritapetualangan di padangpasir,
yaitudimanaseseorang yang tersesat,kelelahan, kelaparandankehausanmelihat di
kejauhanadagenangan
air,
akantetapisetelahdidekatigenangan
air
itumenghilang.Padacerita-ceritademikiandikesankanbahwapenglihatan
orang
itusebagaipenglihatankhayal,
Akan
atauhalusinasi
orang
yang
kelelahan.
tetapitidakdemikianhalnya, kejadian-kejadianitubenaradadanbisadialamioleh orang
yang segarbugar.
Fatamorgana biasanya berupa genangan air di tengah padang pasir atau
dipermukaan jalan beraspal yang terkena panas terik matahari. Ketika sinar matahari
menengenainya, maka terjadi perubahan suhu pada permukaan aspal sehingga
kerapatan udaranya menjadi renggang. Dengan adanya perubahan kerapatan udara
maka terjadi perbedaan indeks bias antara udara dipermukaan aspal dengan udara
disekitarnya.
4

5. 2.2 Jenis-jenis Fatamorgana
Ditinjau dari posisi bayangannya, fatamorgana dibendakan menjadi 3 jenis,
diantaranya:
a. Fatamorgana inferior
Fatamorgana inferior merupakan jenis dari fatamorgana yang paling umum
terjadi dan dapat dilihat oleh semua orang. Saat terjadi fatamorgana inferior, sebuah
objek terlihat seperti sebuah genangan air di bawah objek yang sebenarnya dalam
keadaan terbalik, hal ini dapat terjadi karena ketika tanah atau aspal yang sangat
panas, panas akan diradiasikan keluar dari dalam tanah dan memanaskan udara yang
berada tepat di atasnya.Fatamorgana inferior dapat dilihat seperti gambar dibawah
ini.
Gambar 2.1 Fatamorgana inferior
http://25.media.tumblr.com/tumblr_lyonobuXLT1qfqcw0o1_1280.jpg
Ketika udara menjadi panas, maka indeks bias udara akan lebih kecil dari
indeks bias udara dingin. Menurut Giancoli (2006: 292), “Udara panas lebih tipis
dari udara sejuk, sehingga indeks bias sedikit lebih rendah di udara yang panas”.
Ketika cahaya melewati udara dingin dan masuk ke dalam udara yang panas, maka
cahaya akan dibelokkan.
5

6. Fatamorgana terlihat seperti sebuah benda yang tercermin dalam air karena
cahaya objek yang bergerak ke tanah dibelokkan dan bergerak ke mata dan
menciptakan citra ganda. Fatamorgana Inferior biasanya terlihat di jalan beraspal saat
cuaca panas dan cerah, dan sering terlihat seperti genangan air di permukaan jalan
tersebut.
b. Fatamorgana superior
Fatamorgana superior adalah bentuk ilusi optik yang luar biasa. Fatamorgana
superior ini biasanya banyak terjadi di laut dan di kutub, karena permukaan laut dan
kutub lebih dingin dibandingkan dengan udara disekitarnya, sehingga ketika udara
dingin terhambat oleh udara panas yang ada disekitarnya, terbentuklah banyangan
fatamorgana superior yang terjadi tepat berada diatas objek aslinya, seperti yang
terlihat pada gambar di bawah ini.
Gambar 2.2 Fatamorgana superior
http://1.bp.blogspot.com/_Xd9fmVHklxc/TGjNRYvhG4I/AAAAAAAAAcQ/n3EIP
U3_SE8/s1600/02_when_boats_fly.JPG
Menurut Bhatnagar (2006: 106), “ketika fatamorgana terlihat di atas posisi
objek sebenarnya itu disebut fatamorgana superior”.Fatamorgana superior berada di
6

7. atas objek aslinya, bisa dalam keadaan terbalik maupun tegak lurus. Ketika
fatamorgana terlihat lebih tinggi di langit dari pada objeknya, fenomena itu biasanya
disebut looming (menjulang).
c. Fatamorgana lateral
Fatamorgana lateral adalah peristiwa ilusi optik yang terjadi pada sumbu
vertikal, dimana bayangan akan terbentuk berada di samping objek aslinya. Hal
tersebut sesuai dikemukakan oleh Lynch (2001:62) bahwa, “ketika permukaan
dinding disinari matahari, akan terlihat seperti sebuah cermin di permukaan bagian
luar dinding tersebut”.
Gambar 2.3 Contoh fatamorgana lateral
Fatamorgana lateralterjadi padabidang vertikal dimana dinding lebih panas
dari udara hanya beberapa centimeter saja, sehingga medium udara dipermukaan
dinding lebih renggang dibandingkan medium udara di sekitarnya. Hal tersebut
7

8. sesuai dengan hukum snellius II yang menyatakan bahwa jika sinar datang dari
medium yang lebih rapat ke medium yang kurang rapat akan dibiaskan menjauhi
garis normal.
2.3 Syarat Terjadinya Fatamorgana
Dibalik terbentuknya fenomena fatamorgana baik inferior, superior maupun
lateral memiliki syarat-syarat dalam pembentukan fatamorgana itu sendiri.
Fatamorgana akan terjadi jika:
a. Perbedaan indeks bias udara
Proses terbentuknya fatamorgana tak lepas dari perbedaan kerapatan antara
dua medium, yaitu antara medium udara panas dan medium udara dingin. Indeks bias
kedua medium juga berbeda, indeks bias udara dingin lebih besar dari pada indeks
bias udara panas, dikarenakan saat udara panas maka setiap partikel di udara menjadi
merenggang terjadilah pembiasan cahaya dan sebagian cahaya dipantulkan.
i
n1
n1< n2
n2
r
Gambar 2.4Pembiasan cahaya
http://cahkleca.blogdetik.com/files/2009/01/1.JPG
b. Pemantulan total (sempurna)
Seperti yang telah diuraikan sebelumnya, cahaya yang melewati bidang batas
dua medium yang berbeda indeks biasnya maka akan dibiaskan. Dalam keadaan
8

9. tertentu semua cahaya yang melewati bidang batas dapat dipantulkan tanpa ada
cahaya yang dibiaskan, meskipun medium kedua tembus cahaya, seperti yang terlihat
pada gambar di bawah ini.
Gambar 2.5 Pemantulan total (sempurna)
http://3.bp.blogspot.com/InqLTMyJXog/USRZlU54edI/AAAAAAAAGwY/BWsK49vJA7Q/s1600/pemantulan+sempurna.
png
Gambar di atas menunjukkan bagaimana peristiwa ini dapat terjadi. Sinar
memancar dari sumber cahaya P dalam medium pertama (indeks bias n1). Sinar-sinar
menumbuk bidang batas permukaan medium kedua (indeks bias n2), dengan n1>n2.
Misalnya medium pertama air dan medium kedua udara. Berdasarkan hukum
Snellius,
Karena n1>n2, maka n1/n2 selalu lebih besar dari pada satu. Akibatnya, sin r >
sin i atau r > i dan berkas sinar itu dibelokkan menjauhi garis normal. Jika sudut
datang i diperbesar, sudut bias r juga semakin besar. Akhirnya akan ditemukan suatu
nilai i yang lebih kecil dari 900 sehingga menghasilkan sin r = 1 atau r = 900. Hal ini
diperlihatkan oleh sinar 3 pada gambar 2.5, sinar ini mengalami pembiasan dengan
9

10. sudut bias 900. Dengan kata lain, sinar 3 yang keluar dari medium 1 berimpit dengan
permukaan bidang batas.
Dari penjelasan di atas, sudut datang yang menghasilkan sudut bias 900
dinamakan sudut kritis atau sudut batas, dengan simbol ik. Jika sudut datang lebih
besar dari pada sudut kritis, sinus sudut bias yang dihitung dengan hukum Snellius
menjadi lebih besar dari pada satu. Hal ini tidak mungkin, jika hal ini terjadi, sinar
tidak dapat melewati medium kedua. Sinar itu akan dipantulkan kembali ke medium
pertama. Peristiwa ini dinamakan pemantulan sempurna atau pemantulan total.
Dengan demikian pemantulan sempurna hanya dapat terjadi jika cahaya melewati
medium yang berbeda.
10

11. BAB III
PEMBAHASAN
3.1 Proses Terjadinya Fatamorgana
Terjadinyafatamorganamenurutahlisciencebisadibilangbayangan
yang
menipu, yang biasanyaterjadipada orang yang berpergianjauhmelewatijalan raya,
gurunpasir yang gersangdanpanas. Berikut adalah adalah proses terjadinya
fatamorgana inferior, fatamorgana superior dan fatamorgana lateral.
a. Fatamorgana inferior
Fatamorganainferiorsering terjadi di padangpasirketikaudarasangatpanasyang
mengakibatkan indeks bias udaradipermukaan padang pasir menjadi lebih renggang
sehingga membelokkandanmenyimpangkansinarmatahari.
(a)
http://www.world-mysteries.com/illusions/inferior_mirage.jpg
11

12. (b)
(Sumber : Sardar Sight. 2009. Longman Science. Hal: 74)
Gambar 3.1 (a) Seorang sedang mengamati pohon kelapa di gurun pasir, (b) proses
terjadinya fatamorgana inferior
Dari gambar 3.1 (b) terlihat adanya perbedaan suhu yaitu: Hot air (udara
panas),
Warm
air
(udara
hangat)
dan
Cool
air
(udara
dingin).
Udaradinginmemilikikerapatanlebihpekatdanlebihberatdibandingkanudarapanas.
Dalamkenyataannya,
lapisanudara
yang
panas
yang
ada
di
dekattanahterperangkapolehlapisanudara yang lebihdingin di atasnya.
Cahayayang
datang
dari
udara
dingin
ke
udara
panas
dibiaskankearahgarishorisontalpandangan. Saat cahaya berada dibatas medium,
terbentuk banyaknya sudut, seperti sudut kritis dimana sinar datang membentuk
sudut
sinar
bias
sebesar
900.
Fatamorgana
akan
terjadi
jikasudutdatanglebihbesardarisudutkritis.Sehinggasinartidakdibiaskanmelainkandipa
12

13. ntulkankembalike atas karena terjadi pemantulan sempurna seperti yang terlihat pada
gambar 3.1b, di titik B dimana sinar datang sama dengan sinar pantul.
b. Fatamorgana superior
Fatamorgana superior sering terjadi di atas laut dan dikutub yang dingin.
Fatamorgana superior terjadi jika permukaan suatu medium lebih dingin
dibandingkan dengan medium disekitarnya.
Gambar 3.2 Proses terjadinya fatamorgana superior
http://3.bp.blogspot.com/as2MiN_z82s/UBja0k3Fs3I/AAAAAAAACgA/VPKzvttB5Gg/s320/fatamorgana4.jpg
Dari gambar di atas, seorang yang berada dipinggiran pantai sedang melihat
sebuah kapal yang terletak jauh di atas laut. Udara dipermukaan laut lebih dingin
dibandingkan dengan udara yang berada di sekitaranya. Dalam keadaan ini, udara
dingin terperangkap oleh udara panas yang ada di atasnya.
Kapal berada di atas laut yang artinya kapal berada di dalam udara dingin.
Fatamorgana superior tak lepas dari pembiasan dan pemantulan sempurna. Sinar
yang datang dari udara dingin menuju ke udara panas di atasnya melengkung atau
terjadi pemantulan sempurna, sehingga terjadilah fatamorgana superior.
13

14. c. Fatamorgana lateral
Fatamorgana lateral terjadi di bidang yang vertikal, seperti di dinding.
Fatamorgana ini terjadi saat udara di dekat dinding menjadi panas karena disinari
oleh matahari dan udara di sekitarnya dingin, sehingga terjadi perbedaan indeks bias
antara kedua udara.
Gambar 3.3 Pembelokan cahaya fatamorgana lateral
Gambar 3.3 di atas adalah proses terjadinya fatamorgana lateral, terlihat ada
sebuah mobil dan sebuah tongkat panjang disamping mobil tersebut. Seorang
pengamat, mengamati kedua benda tersebut pada saat udara sangat panas disamping
dinding. Saat cuaca panas, dinding menyerap panas matahari dan meradiasikan panas
tersebut sehingga udara yang sangat dekat dengan dinding tersebut menjadi lebih
panas dibandingkan dengan udara yang ada disekitarnya.Pada gambar di atas, no 1
menunjukkan sebuah tongkat atau objek aslinya sedangkan no 2, 3 dan 4
menunjukkan sinar dari tongkat itu dibelokkan dan menuju ke pengamat.
14

15. 3.2Peristiwa Fatamorgana
Fatamorganaadalahperistiwaalam
yang
alami.Fatamorganaituadalahsuatuilusiataukekeliruanpenglihatan, yaitusuatuperistiwa
yang kadang-kadangterlihat di gurunpasiratau di atasjalanaspal yang rata, yang
tampaksepertisuatugenangan air atausuatucermin, sedangkanbenda-benda yang
jauhletaknya,
misalnyapepohonan,
akanterlihatterbalik,
Hal
inidisebabkanpemantulandanpembiasansinarcahayaolehlapisanudara
yang
panasataukerapatanudara yang berbeda.
Gambar 3.4PembelokanCahayaFatamorgana
Azasutama
yang
udarabertambahbilakerapatan
bekerjadalamhalinibahwaindeks
(massajenis)
Udarapanasmempunyaikerapatan
bias
udarabertambahbesar.
yang
lebihrendah,
dandengandemikianmempunyaiindeksrefraksi yang lebihkecildaripadaudara yang
lebihdingin.
Gambar 3.3 di atasmemperlihatkancahayaakancenderungmembelokkeudara
yang
lebihdingin.
Dalamkenyataannyapembelokaniniseringterjadibilaterdapatperbedaansuhu
relatifbesar.Terjadinyainferior
mirage,
superior
miragedisebabkanolehkecepatanperubahansuhu
15
mirage
maupun
yang
lateral
yang

16. tinggidariudara. Fatamorganadidasarkanpada
penglihatanapakahbenda
yang
sebenarnyaituada di atasataudibawah.
Dalamcuaca
yang
tenang,
secarasignifikanlebihhangatdapatberdiamlebih
lebihdingindanpadat,
yang
lapisanudara
lama
yang
daripadaudara
yang
kemudianmembentuksaluranatmosfer
yang
bertindaksepertihalnyaterjadipadapembiasanlensa,
menghasilkanserangkaianpencitraan yang terbalikdantegaklurus.
3.3 MengamatiFatamorgana
Fatamorgana paling seringterlihat di daerahkutub dan jalan beraspal,
terutamapadabongkahanbesares
yang
memilikisuhurendah
yang
seragam.
NamunFatamorganadapat pula kitatemukan di hampirsetiapdaerah. Padadaerahkutub,
fenomenafatamorganadapatdiamatipadahariketikasuhucukupdingin,
sedangkanpadadaerahgurun,
di
ataslautandan
di
atasdanau,
fatamorganadapatdiamatiketikaharisedangpanas.
Untukmenciptakanfenomenafatamorgana,
pembalikanpanas
yang
terjadiharuscukupkuatsehinggatingkatlengkunganarahcahayadalamlapisanpembalika
ntersebutakanlebihkuatdaripadatingkatlengkunganbumi.
Padakondisidemikian,
cahayatersebutakanmembengkokdanmenciptakanbusur.
PosisipengamatharusberadadidalamataudibawahsaluranatmosfiruntukdapatmelihatFa
tamorganatersebut.
Fatamorganadapatdisaksikandarisegalaketinggianselamamasihberada
dalamatmosfirbumi,
di
baikitudariketinggiantepatdiataspermukaanlaut,
padapuncakpegunungan,bahkanpadasaatkitaberada
16
di
pesawatterbang.
Saat

17. terjadiperubahankondisiatmosfir
yang
suatufatamorganadapatberubah
berubahsecaratiba-tiba,
pula
denganberbagaicarahanyadalamwaktubeberapadetik.
BAB VI
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Berdasarkan pemaparan sebelumnya dapat disimpulkan bahwa, jenis-jenis
fatamorgana terbagi ke dalam 3 bentuk. Proses terjadinya fatamorgana inferior,
fatamorgana superior dan fatamorgana lateral terjadi karena adanya pemantulan
sempurna pada dua medium yang berbeda kerapatannya, dimana sudut sinar datang
lebih besar dari sudut kritis. Fatamorgana inferior sering terjadi di jalan raya dan di
padang pasir yang luas disaat udara panas. Fatamorgana superior sering terjadi di
daerah kutub dan di atas laut, dimana udara yang dingin terperangkap oleh udara
panas yang ada di atasnya. Fatamorgana lateral terjadi di bidang vertikal. Sinar yang
datang dari medium yang rapat (udara dingin) ke medium kurang rapat (udara panas)
sehingga dibiaskan dan terjadi pemantulan sempurna. Fatamorgana inferior, superior
dan lateral akan terbentuk jika sudut datang lebih besar dari sudut kritis karena tidak
dibiaskan tapi dipantulkan seluruhnya ke mata pengamat.
4.2 Saran
17

18. Dengan adanya pembahasan mengenai jenis-jenis fatamorgana dan proses
terjadinya ini diharapkan mahasiswa fisika khususnya dan para pembaca umumnya
dapat lebih reaktif terhadap penerapan ilmu fisika dalam kehidupan sehari-hari.
DAFTAR KEPUSTAKAAN
Abdullah, Mikrajuddin. 2004. IpaFisika 2. Jakarta. PT GeloraAksaraPratama
Bhatnagar, V.P. 2006. PHYSICS. New Delhi. PVT. LTD
Chang, dkk. 2008. Physics. Malaysia. Pelangi Sdn
Hartono. 2007. Geografi. Bandung. Citra Praya
Lynch, K. D & Livingston, William. 2001. Color and Light in Nature. New York.
Cambrige University Press
Ruwanto, Bambang. 2004. Asas-asas Fisika. Yogyakarta. Yudhistira
Susilowati. 2009. Cerdas Sains. Yogyakarta. Pustaka Widiyatama
Umar, Efrizon. 2004.Buku Pintar Fisika. Jakarta. Gramedia
Young. 2003. Fisika Universitas Jilid II. Jakarta. Erlangga
18