Lama Satu Hari (Hari Optik dan Hari Geometri)

Selamat siang semua! 

Selamat siang indonesia! 

Siang dan malam saling bergantian menemani kita. Bumi yang berputar/berotasi pada porosnya tiada hentinyalah yang menjadikan fenomena siang dan malam terjadi. Siang dan malam atau kadang orang menyebutnya satu hari satu malam membutuhkan waktu 24 jam. Duapuluh empat jam ini adalah selang waktu kala rotasi bumi (23 jam 56 menit) dan sisanya kontribusi dari revolusi bumi mengelilingi matahari. Setiap tempat di bumi ini memiliki selang waktu satu hari dan satu malam yang berbeda-beda.

Di daerah ekuator umumnya lamanya satu hari dan satu malam hampir sama. Berbeda dengan daerah yang berada di belahan bumi utara seperti benua eropa. Kadang selang waktu satu hari lebih lama di banding selang satu malam yang hanya beberapa jam. Umumnya perbedaan perbandingan lama waktu satu hari dan satu malam semakin besar sebanding dengan posisi wilayah terhadap garis lintang. Tentu saja hal ini hanya terjadi pada bulan-bulan tertentu.

Saat matahari muncul di ufuk timur adalah awal dari hari sampai matahai terbenam di barat. Istilah yang kita gunakan sehari-hari mungkin hanya satu hari saja, namun ada beberapa istilah untuk hari, yaitu hari optik dan hari geometri. Bukannya saya mau menjadikan ruwet masalah satu hari, tetapi memang fisika lah yang menjadikan satu hari menjadi lebih bermakna. 

Lamanya satu hari secara geometri didefinisikan sebagai "selang waktu antara ketika suatu garis lurus geometris ditarik dari pengamat ke bagian atas matahari yang tepat menyisir horizon sampai saat dimana garis ini tepat tenggelam di bawah horizon". 

Permulaan hari ini tidak dapat dilihat langsung oleh pengamat di bumi. Untuk mengetahui posisi bagian atas matahari terhadap horizon dapat menggunakan perhitungan astronomi (ilmu falaq) yang biasa digunakan untuk menentukan posisi hilal saat permulaan bulan puasa Rhomadhon maupun Syawal.

Berbeda dengan satu hari secara geometri.

"Lamanya satu hari secara optik didefinisikan sebagai selang waktu antara ketika bagian atas matahari tampak saat diamati di atas horizon terhadap saat dimana bagian atas matahari tenggelam di bawah horizon". 

Sinar matahari yang menuju bumi harus melewati atmosfer bumi. Di atmosfer bumi sinar matahari mengalami pembiasan karena kelajuan cahaya di atmosfer sedikit lebih rendah dibanding kelajuan cahaya di ruang hampa (luar angkasa).
Sinar matahari akan dibiaskan mendekati garis normal atau berbelok mendekati pusat bumi. Hal ini menyebabkan ujung atas matahari akan terlihat oleh pengamat di bumi walaupun posisi ujung atas matahari dan horizon belum sejajar. Pengamat di bumi dapat menentukan langsung permulaan hari secara optik saat melihat sunrise maupun akhir hari secara optik saat melihat sunset bersama kekasih (hehe..). Lamanya satu hari secara optik lebih lama dibanding satu hari secara geometri.

Jadi, adanya atmosfer juga mempengaruhi lamanya siang (hari), walaupun sangat kecil. Lalu bagaimana dengan bulan yang tidak memiliki atmosfer? Bagaimana lamanya satu hari secara optik dan satu hari secara geometri? Pertanyaan ini dapat anda jawab sendiri.