2. Saat berkendara melewati jalan beraspal pada siang hari yang terik, di kejauhan seolah-olah terdapat genangan air. Hal ini terjadi karena adanya peristiwa .... a. difraksi cahaya oleh lapisan udara di atas permukaan jalan beraspal b. interferensi cahaya oleh lapisan udara di atas permukaan jalan beraspal pembiasan cahaya oleh lapisan udara di atas permukaan jalan beraspal d. pemantulan sempurna cahaya oleh lapisan udara di atas permukaan jalan beraspal C. 


Dalam fisika gejala optis pada permukaan panas yang kelihatan seperti genangan air disebut sebagai fatamorgana. Dasar dari analisis peristiwa fatamorgana adalah hukum pembiasan snellius dan terjadinya pemantulan sempurna, oleh karena itu nanti akan di awali hukum snellius tentang pembiasan dan selanjunya akan diterapkan pada peristiwa fatamorgana. 


Identifikasi Konsep

Konsep 1: Hukum Snellius dan pemantulan sempurna
 <img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-79/ChapId-663/LessonId-1596/ModuleId-2/QuestionCode-21HPQDQQ5OR/7b.png" />
Hukum pembiasan Cahaya atau Hukum Snellius yaitu:
1.	Sinar datang, garis normal, dan sinar bias terletak satu bidang datar.
2.	cahaya datang dari medium renggang (indeks bias kecil) ke medium rapat (indeks bias besar) akan dibiaskan/dibelokkan mendekati garis normal, sehingga sudut datang (i) > sudut bias (r). lihat gambar tengah
3.	cahaya datang dari medium rapat (indeks bias besar) ke medium renggang (indeks bias kecil) akan dibiaskan/dibelokkan menjauhi garis normal, sehingga sudut datang (i) < sudut bias (r). lihat gambar kiri.
4.	Sinar datang tegak lurus permukaan batas antara dua medium (berimpit dengan garis normal) maka sinar akan diteruskan. Lihat gambar kanan

Ada peristiwa penting dari berlakunya hukum pembiasan, yaitu peristiwa pemantulan sempurna. Hal ini berkaitan dengan poin ke 3 hukum pembiasan snellius, jika sinar datang dari medium lebih rapat menuju medium renggang, maka sinar akan dibiaskan menjauhi garis normal. Jika sudut sinar datang kita perbesar, maka sudut bias akan semakin besar pula. Suatu saat, sudut bias akan sama dengan 90°. Hal ini berarti sinar dibiaskan sejajar dengan bidang batas antarmedium. Jika sudut datang kita perbesar lagi, maka sinar datang tidak lagi dibiaskan, akan tetapi dipantulkan. Peristiwa inilah yang kita sebut dengan pemantulan total atau pemantulan sempurna (gambar 1)
 <img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-79/ChapId-663/LessonId-1596/ModuleId-2/QuestionCode-21HPQDQQ5OR/7.png" />

Konsep 2: lapisan udara berbeda indeks bias
Fatamorgana terjadi saat udara di permukaan daratan yang sangat panas, misalnya pada permukaan aspal jalan dan di gurun pasir, mengakibatkan munculnya lapisan-lapisan udara. Lapisan udara yang dekat permukaan daratan lebih panas daripada lapisan udara di atasnya, semakin ke atas maka lapisan udara semakin dingin. Udara panas menyebabkan partikel udara bergerak lebih cepat sehingga jarak partikel semakin renggang yang artinya indeks bias semakin kecil. Sedangkan lapisan udara yang lebih dingin menyebakan udara bergerak relatif lebih pelan sehingga jarak partikel lebih rapat dan indeks bias menjadi lebih besar.

Konsep 3: terjadinya pembiasan dan pemantulan sempurna
 Saat kita melihat benda prosesnya adalah sinar matahari mengenai benda kemudian dipantulkan ke mata kita dan diterjemahkan sebagai benda yang kita lihat. Sekarang kita analisa peristiwa terjadinya fatamorgana:	
 <img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-79/ChapId-663/LessonId-1596/ModuleId-2/QuestionCode-21HPQDQQ5OR/7a.png" />

Ketika kita melihat jalan beraspal, Sinar 1 mengenai padang pasir kemudian dipantulkan ke mata dan diterjemahkan oleh mata dan otak kita sebagai jalan beraspal. Namun saat terjadi lapisan-lapisan udara yang suhunya berbeda mengakibatkan sinar tersebut (selanjunya kita sebut sinar 2) mengalami pembiasan berkali-kali. Sinar 2 menjalar dari medium rapat ke medium lebih renggang akan dibiaskan menjauhi garis normal (salah satu contoh dititik O) begitu seterusnya hingga pada titik P sudut datangnya lebih besar dari sudut kritis dan yang terjadi sinar akan dipantulkan menuju mata kita, tanpa terlebih dahulu mengenai padang pasir. Hal inilah yang mengakibatkan mata dan otak kita menerjemahkan apa yang dilihat sebagai genangan air/warna biru, yang sebenarnya adalah warna langit disiang hari bukan genangan air.

Pembahasan Identifikasi masalah dan solusi

Peristiwa fatamorgana terjadi akibat lapisan udara yang berbeda kerapatan/indeks bias muncul saat suhu udara panas, lapisan-lapisan udara yang terbentuk menyebabkan sinar yang seharusnya mengenai jalan beraspal dan ditangkap mata kita, dibiaskan berkali-kali dan pada titik tertentu akan mengalami pemantulan sempurna kemudian ditangkap oleh mata kita (tanpa mengenai jalan beraspal). Jadi poin pentingnya adalah peritiwa pembiasan dan pemantulan sempurna cahaya oleh lapisan udara, pembiasan membelokkan sinar sehingga pada titik tertentu sudut datang lebih besar dari sudut kritis dan pada akhirnya sinar mengalami pemantulan sempurna. Kita buat opsi tambahan “e. pembiasan cahaya dan pemantulan sempurna cahaya oleh lapisan udara di atas permukaan jalan beraspal”