I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Percobaan ini ditemukan oleh fisikawan Amerika A. A. Michelson

(1852 – 1931). Caranya adalah dengan memisahkan cahaya ke dua bagian yang

sama dan selanjutnya direkomendasikan untuk membentuk pola interferensi.

Interferensi merupakan peristiwa bergabungnya dua atau lebih gelombang

menjadi satu gelombang baru. Dalam percobaan ini gelombang yang

digunakan adalah gelombang cahaya. Interferensi yang dihasilkan oleh cahaya

dapat berupa interferensi destruktif dan interferensi konstruktif. Interferensi

destruktif merupakan interferensi yang terjadi jika gelombang yang akan

digabung berbeda fase dengan perbandingan sebesar dan seterusnya

yang menyebabkan gelombang yang terbentuk hampir habis. Sedangkan

interferensi konstruktif merupakan interferensi yang terjadi jika kedua

gelombang yang akan digabung berbeda fase dengan perbandingan

dan seterusnya.

B. Tujuan Percobaan

Adapun tujuan dari percobaan ini adalah sebagai berikut :

1. Untuk mengukur panjang gelombang cahaya sumber dengan menggunakan

Interferometer Michelson.

1

2. Untuk mengetahui indeks refraksi cahaya

3. Untuk mempelajari kegunaan pola interferensi yang dihasilkan Interferometer

Michelson.

2

II. TINJAUAN PUSTAKA

Teori interferensi adalah sebuah teori yang menyatakan bahwa manusia lupa

bukan karena kehilangan memori tetapi karena informasi lainnya menghalangi hal

yang ingin diingati. Teori ini, bersama dengan teori kemerosotan (decay theory),

diajukan sebagai sebab-sebab mengapa manusia dapat melupakan sesuatu.

Menurut teori ini, terdapat dua jenis "penganggu" (interference, interferensi):

interferensi proaktif dan interferensi retroaktif. Interferensi proaktif terjadi ketika

informasi yang dipelajari sebelumnya mengganggu pengingatan kembali suatu hal

yang dipelajari kemudian. Ini dapat menjadi bermasalah ketika informasi yang

baru tidak dapat digunakan dengan benar akibat diganggu informasi lama.

Interferensi retroaktif adalah kebalikan dari interferensi proaktif, di mana

informasi baru menggangu informasi lama. (http://id.wikipedia.org/wiki/

teori_interferensi, 2008)

Agar mendapatkan pola interferensi cahaya pada layar maka harus digunakan dua

sumber cahaya yang koheren (cahaya dengan beda fase tetap). Percobaan Young

menggunakan satu sumber cahaya tetapi dipisahkan menjadi dua bagian yang

koheren, sedangkan percobaan Fresnel menggunakan dua sumber koheren,

sehingga pada layar terjadi pola-pola terang (interferensi

konstruktif = maksimum) dan gelap (interferensi destruktif = minimum).

3

Rumus percobaan Young dan Fresnel untuk celah ganda (dua celah) adalah sama,

yaitu:

jarak terang/gelap ke pusat

jarak dua celah terdekat

jarak sumber-layar

orde = 1,2,3, .........

panjang gelombang cahaya

Jarak antara 2 garis yang berdekatan (terang ke terang atau gelap ke gelap) adalah , sehingga

Untuk difraksi dan interferensi pada celah tunggal (satu celah) rumusnya menjadi:

( http://trimendes.com/content/view/372/32/, 2008)

Interferometer adalah alat yang di gunakan untuk mengukur panjang gelombang

atau perubahan panjang gelombang dengan ketelitian yang sangat tinggi

berdasarkan penentuan garis-garis interferensi , sebelum kita beranjak pada

interfarometer Michelson sebelumnya telah ada ilmuan yang melakukan

penelitian-penelitin yaitu Thomas Young. Nmaun Thomas Young hanya

menjelaskan tentang pola interferensinya saja. Sedangkan interferometer

4

Michelson di gunakan untuk menentukan panjang gelombang dan untuk

mengamti sifat medium optik. (http://one.indoskripsi.com/judul-skripsi-tugas-

makalah/fisika-dasar/percobaan-michelson, 2008 )

Sebelumnya telah di lakukan percobaan oleh Thomas Young yang mendisain

metode untuk menghasilkan pola interferensi. Thomas menggunakan sebuah

berkas cahaya tunggal (monokromatis) dan celah sempit yang memancar menuju

dua celah sempit atau sejajar dan jaraknya berdekatan, celah-celah young dapat di

gunakan untuk menentukan pola interferensi.

Setelah itu A.Michelson melakukan percobaan denagn disain dan prinsip yang

sama seperti milik Young berapa percobaan celah ganda, awalnya percobaan

interferometer Michelson di gunakan untuk membuktikan adanya eter, namun

tidak terbukti, akhirnya interferometer Michelson di gunakan untuk menentukan

panjang gelombang cahaya dan untuk menentukan jarak yang sangat pendek serta

untuk mengamati sifat medium optik. ( http://one.indoskripsi.com/judul-skripsi-

tugas-makalah/fisika-dasar/percobaan-michelson )

Interferensi adalah satu berkas cahaya yang dapat dipandang sebagai sebuah

gelombang dari medan listrik-magnetik yang berosilasi. Yaitu yang diperoleh

dengan menjumlahkan gelombang-gelombang tersebut. Hasil penjumlahan itu

akan memberikan intensitas yang maksimum disuatu titik, apabila di titik tersebut

gelombang-gelombang itu selalu sefase. Agar pola interferensi yang misalnya

berwujud lingkaran-lingkaran gelap-terang dapat terjadi, hubungan fase antara

gelombang-gelombang di sembarang titik pada pola interferensi haruslaah tetap

5

sepanjang waktu, atau dengan kata lain gelombang-gelombang itu harus koheren.

Syarat koheren tidak terpenuhi jika gelombang-gelombang itu berasal dari

sumber-sumber cahaya yang berlainan, sebab setiap sumber cahaya biasa tidak

memancarkan gelombang cahaya secara kontinu, melainkan terputus-putus,

gelombang elektromagnetik cahaya dipancarkan sewaktu terjadi dieksitasi atom.

Agar diperoleh gelombang-gelombang elektromagnetik cahaya yang koheren,

gelombang-gelombang itu harus berasal dari satu sumber cahaya yanga sama.

Kemudian interferensi diperoleh dari gelombang-gelombang yang memancar dari

bagian-bagian medan gelombangnya.

Pada interferometer Michelson pola interfeensi yang terbentuk berupa frinji gelap

terang. Interferometer Michelson ini juga berdasar interferens sinar-sinar hasil

pemecahan amplitude. Interferometer Michelson banyak digunakan untuk

menentukan panjang gelombang cahaya, dan jika menggunakan sumber cahaya

dengan panjang gelombang yang sudah diketahui, maka alat ini dapat digunakan

untuk menentukan jarak yang sangat pendek serta untuk mengamati sifat medium

optik.(http://one.indoskripsi.com/judul-skripsi-tugas-makalah/fisika-dasar/bentuk-

dan-hubungan-grafik-antara-jumlah-frinji-n-dengan-pergeseran-cermin, 2008 )

6

III. PROSEDUR PERCOBAAN

A. Alat dan Bahan

Adapun alat dan bahan yang dipergunakan dalam percobaan ini adalah sebagai

berikut :

1. Laser

2. Layar

3. Cermin tetap, M1

4. Cermin bergerak, M2

5. Beam splitter

6. Vacuum chamber

7. Vacuum pump

Gambar 3.1 Rangkaian Interferometer

7

Laser

Layar

Interferometer michelson

B. Prosedur Percobaan

Adapun langkah-langkah yang dilakukan dalam percoban ini adalah :

1. Pengukuran panjang gelombang

a. Mengatur laser dan interferometer seperti diteranganka sebelumnya

sehingga kita dapat melihat dengan jelas friges meingkar.

b. Mengatur knob mikrometer sehingga lengan levernya kira-kira paralel

dengan sisi dasar interferometer. Dalam posisi ini hubungan antara

rotasi knob dan pergerakan cermin mendekati linier.

c. Memutar knob mikrometer satu putaran penuh arah counterclockwise.

Melanjutkan memutar counterclockwise hingga angka nol pada knob

terarah dengan tanda indeks. Mengabaikan backlash yag terjadi ketika

memutar reverse.

d. Jika kita memakai secarik kertas kosong sebagai layar, Menandai

rujukan pada kertas di antara dua fringes. Akan lebih mudah

menghitung fringes jika tanda rujuikan adalah satu atau dua fringes di

luar pusat bola.

e. Memutar pelan-pelan knob mikrometer counterclockwise. Menghitung

jumlah fringes yang melewati tada rujukan tadi. Melanjutkan hingga

hitungan sekitar 20 fringers atau lebih. Ketika kita selesai menghitung,

fringers itu seharusnya akan sama posisinya dengan tanda rujukan tadi

ketika kita mulai menghitung.

f. Mencatat beberapa jarak pergeseran cermin yang bergerak kearah beam

splitter ketika kita memutar knob mikrometer, itu disebut dm.

8

g. Mencatat beberapa jumlah fringers yang melewati tanda rujukan tadi

disebut m

h. Menghitung panjang gelombang laser dengan rumus .

Menghitung juga error percobaan kita.

i. Menghitung persentasi perbedaan panjang gelombang antara

pengukuran dengan laser yang tertera dalam spesifikasi alat.

2. Pengukuran Indeks Refraksi Udara

a. Mengatur laser dan interferometer seperti diterangkan sebelumnya.

b. Menekan hose udara dari pompa vakum melalui keluaran lubang udara

untuk mengosongkan chamber. Memasukan plug bentuk pisang dari

vacum chamber ke lubang di dasar interferometer, yaitu antara cermin

tetap dan beam-splitter.

c. Mengatur baut pengarah dari cermin tetap sehingga pusat pola

interferensi jelas terlihat pada layar. Pola fringe kadang terngangu oleh

ketidak teraturan dalam ujung gelas chamber.

d. Mengusahakan vacuum chamber tegak lurus terhadap berkas laser.

Memutar chamber pelan-pelan dan mengamati efek pada fringers

interferensi. Berdasarkan pengamatan kita, bagaimana kita bisa yakin

bahwa ujung plat vacuum chamber benar-benar terarah ?

e. Untuk membuat variasi tekanan, mulai dari tekanan chamber yang

kosong, kemudian biarkan udara masuk sedikit-demi sedikit sambil

diadakan pengukuran.

f. Mencatat Pi (cmHg) yaitu pembacaan vacuum mula-mula. Catatan Pi

dan Pr harus tekanan absolute yaitu Pabsolute = 76 cmHg - Ppompa .

9

IV. HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Pengamatan

Setelah dilakukan percobaan maka didapatkan hasil sebagai berikut :

Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Panjang Gelombang

Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Indeks Bias Udara

10

B. Pembahasan

Pada percobaan interferometer michelson digunakan suatu cara yaitu dengan

cara memisahkan cahaya kedua bagian yang sama dan kemudian

direkombinasikan untuk membentuk pola interferensi. Pada percobaan ini

digunakan cermin pemisah yang berfungsi membagi dua berkas yang

kemudian berjalan pada lintasan satu dan dua. Kedua sinar ini akan bergabung

dan menghasilkan pola interferensi yang dapat diamati pada layar. Hasilnya

berupa deret cincin gelap terang.

Pada percobaan ini dilakukan dua percobaan yaitu mengukur panjang

gelombang dan mengukur indeks refraksi cahaya. Pada percobaan pertama,

mengukur panjang gelombang menghitung fringersnya dan jarak penggeseran

pada mikrometer, dan yang dimaksud dengan fringes adalah cahaya gelap dan

terang. Dengan fringes yang ditetapkan 20, melihat perubahan jarak pada

mikrometer. Percobaan ini dilakukan degan lima kali pengulangan dari hasil

perhitungan didapatkan panjang gelombang yaitu 8 x 10-7, 9,5 x 10-7, 8 x 10-7, 9

x 10-7, 9 x 10-7 dan KR sebesar 3,44 %.

Pada percobaan kedua, mengukur indeks refraksi udara, sama halnya dengan

dengan pengukuran panjang gelombang menggunakan pula interferometer,

tetapi bedanya pada vacuum chamber. Untuk indeks refraksi udara digunakan

vacuum chamber untuk membuat tekanan yang berubah-ubah. Dari hasil

perhitungan yang telah didapatkan jelas terlihat bahwa jika tekanan besar pada

vacuum chamber maka nilai dari indeks refraksi udara akan semakin besar dan

jika tekanan vacuum chamber kecil maka nilai indeks refraksi udara semakin

11

kecil. Pada percobaan ini diperoleh hasil pengamatan bahwa panjang

gelombang tidak terpengaruh oleh panjang atau jarak pergeseran maupun

jumlah fringers. Hal ini dikarenakan gelap terang suatu cahaya yang datang dan

yang dipantulkan tergantung oleh sinar dari pada lingkungan sekitarnya.

Apabila pada cermin M1 dan M2 benar-benar tegak lurus dengan yang lainya,

efeknya sama saja dengan cahaya dan sumber besar S jatuh pada lapisan –

lapisan tebal udara. Sebagaimana akibat adanya perubahan sudut datang yang

sangat kecil dari cahaya yang berasal dari titik lain pada sumber S dan jatuh

pada lapisan udara yang sama. Dalam percobaan ini didapatkan hasil

perhitungan untuk Ppompa = 10; 20; 30; 40; 50 dan untuk Pabsolute

= 66; 56; 46; 36; 26 sedangkan ( n1 – nf ) = 0,25; 0,4; 0,6; 0,75; 0,9 . Selisih

perhitungan masing-masing tidak terlalu banyak.

12

V. KESIMPULAN

Dari percobaan interferometer michelson maka dapat diambil suatu kesimpulan

sebagai berikut :

1. Pada pengukuran panjang gelombang didapatkan KR sebesar 3,44 %.

2. Hasil dari interferensi pada interferometer michelson berupa lingkaran gelap

terang.

3. Besarnya frekuensi dan panjang gelombang dari sinar yang datang melalui

interferometer dipengaruhi juga oleh sinar yang lain.

4. Interferometer adalah alat yang dapat digunakan untuk mengukur panjang

gelombang atau perubahan panjang dengan ketelitian yang tinggi berdasarkan

penentuan garis-garis interferensi medan pandangan.

5. Pada emisi terangsang terjadi penguatan cahaya karena sedikit cahaya yang

datang menyebabkan keluarnya cahaya dalam jumlah yang lebih besar dan

gejala ini merupakan prinsip pembangkit sinar laser.

13

DAFTAR PUSTAKA

http://id.wikipedia.org/wiki/Teori_interferensi, 25 November 2008

http://trimendes.com/content/view/372/32/, 25 November 2008

http://one.indoskripsi.com/judul-skripsi-tugas-makalah/fisika-dasar/percobaan-

michelson, 24 November 2008

http://one.indoskripsi.com/judul-skripsi-tugas-makalah/fisika-dasar/percobaan-

michelson, 30 November 2008

http://one.indoskripsi.com/judul-skripsi-tugas-makalah/fisika-dasar/bentuk-dan-

hubungan-grafik-antara-jumlah-frinji-n-dengan-pergeseran-cermin,

1 Desember 2008

14

LAMPIRAN

15