Hari Optik dan Hari Geometri

Siang dan malam saling bergantian menemani kita. Bumi yang berotasi pada porosnya tiada hentilah yang menjadikan fenomena siang dan malam terjadi. Siang dan malam atau kadang orang menyebutnya satu hari satu malam membutuhkan waktu 24 jam. 24 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, lama 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 dibanding selang satu malam yang hanya beberapa jam. 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 hari hingga matahari terbenam di barat. Istilah yang kita gunakan sehari-hari mungkin hanya satu hari saja, tapi ada beberapa istilah untuk hari, yaitu Hari Optik dan Hari Geometri.
Lamanya satu hari secara geometri didefinisikan sebagai selang waktu saat suatu garis lurus geometris ditarik dari pengamat ke bagian atas matahari yang tepat menyisir horizon sampai saat di mana garis ini tepat tenggelam di bawah horizon".
Permulaan hari geometri 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 maupun Syawal.

Lamanya satu hari optik didefinisikan sebagai selang waktu saat bagian atas matahari tampak saat diamati di atas horizon terhadap saat di mana 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. 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 kalian jawab sendiri. 

Sekian, semoga bermanfaat.