I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Dalam Percobaan interferometer Michelson diharapkan memperoleh

pola interferensi, yang mana interferensi dapat terjadi jika ketika dua buah

gelombang datang bersamaan pada suatu tempat. Pola interferensi yang

dihasilkan yaitu bentuk princing dan syarat terjadinya yang harus dipenuhi

adalah dua sumber cahaya harus koheren dan memiliki beda fase yang selalu

tetap dan dalam percobaan ini kita diharapkan dapat membandingkan bentuk

princing yang diperoleh dengan bentuk princing dari teori dan bentuk

princing dari eksperimen.

1.2. Tujuan

1. Dapat merangkai komponen interferometer dengan tepat sehingga

menghasilkan sebuah princing.

2. Mengamati princing-princing yang terbentuk.

3. Membandingkan bentuk princing yang terbentuk dengan Teori.

BAB II

DASAR TEORI

Michelson dan morley melakukan percobaan dengan menggunakan

sebuah interferometer yang diharapkan dapat menghasilkan pola ineterferensi .

Interferensi terjadi ketika dua buah gelombang datang bersama pada suatu

tempat . Agar hasil interferensi dapat diamati maka syarat yang harus dipenuhi

adalah dua sumber cahaya harus koheren keduanya memiliki beda fase yang

selalu tetap (memiliki frekuensi dan amplitudo harus sama) .

Suatu interferometer ialah piranti yang menggunakan rumbai interferensi

untuk membuat pengukuran jarak secara tepat. Seperti gambar di bawah,

merupakan diagram skematik interferometer Michelson. Cahaya dari sumber

yang luas mengenai plat A, sebagian sisi pembagi berkas dilapisi perak

sehingga sebagian cahaya dipantulkan dan sebaian lagi dilewatkan. Berkas

pantulan merambat ke cermin M dan dipantulkan kembali ke mata di O.

Berkas pantulan merambat ke plat A, terus ke cermin M dan dipantulkan

kembali ke plat A dan kemudian ke mata O. Tujuan penggunaan plat B ialah

untuk membut kedua berkas lewat melalui kaca dengan tebal yang sama.

Cermin M

dipasang tetap, tetapi cermin M dapat digerakkan maju-mundur dengan

penyetelan sekrup dikalibrasi tepat dan cermat. Kedua berkas bergabung di O

dan membentuk pola interferensi. Pola ini paling mudah dipahami dengan

memperhatikan cermin M dan bayangan cermin M yang dihasilkan oleh

cermin dalam pembagi berkas A.

Jika cermin M dan M benar-benar saling tegak lurus dan berjarak

sama dari pembagi berkas, bayangan M’ akan berimpit dengan M . Jika tidak,

maka M’ akan sedikit berubah dan akan membentuk sudut yang kecil

terhadap M . Seperti yang ditunjukkan pada diagram tersebut. Pola interferensi

di O dengan demikian akan berupa pola film. Jika sekarang M digeser ke arah

pembagi sejarak ¼ pada setiap titik. Ini akan memunculkan perbedaan lintasan

tambahan sebesar di mana saja cahaya melintasi sebanyak dua kali.

Pola ini akan berpindah sejauh setengah-rumbai, dengan kata lain, rumbai yang

sebelumnya gelap sekarang menjadi rumbai terang, dan

seterusnya. Jika jarak pindah cermin M diketahui, panjang gelombang cahaya

dapat ditentukan. Michelson menggunakan interferometer demikian untuk

mengukur panjang gelombang garis spektrum cahaya yang dipancarkan oleh

krypton 86 yang dinyatakan

dalam batang meteran standar. Pengukuran ini kemudian digunakan untuk

mengulang definisikan meter standar yang dinyatakan dalam panjang

gelombang ini.

Penggunaan lain interferometer Michelson ialah untuk mengukur indeks

refaraksi udara (atau sejumlah gas lain). Salah satu berkas dari plat A

dilewatkan melalui suatu wadah yang dapat dikosongkan. Panjang gelombang

cahaya di udara ' dihubungkan dengan panjang gelombang dalam vakum oleh

' = , dengan n merupakan indeks refraksi udara (kira-kira 1,0003). Apabila

wadahnya dikosongkan, panjang gelombang yang lewat melalui wadah kosong

ini bertambah sehingga terdapat gelombang yang lebih sedikit dalam panjang

wadah tersebut. Ini menyebabkan pergeseran pola rumbainya.

Michelson juga menggunakan interferometernya dalam percobaan

terkenal bersama Edward W.Moerly pada tahun 1887, mereka berdua berupaya

untuk mengukur perbedaaan antara kecepatan cahaya relatif terhadap bumi

dalam arah gerak bumi dan dalam arah tegak lurus. Sebelum teori cahaya

elektromagnetik didapatkan, dan sebelum teori relativitas dirumuskan, para ahli

fisika percaya bahwa gelombang cahaya ada dalam medium yang disebut eter.

Meskipun demikian eter dianggap sangat padat untuk dapat merambatkan

cahaya dengan kecepatan cahaya yang tinggi juga dianggap sangat sedikit

supaya planet-planet dapat bergerak dengan bebas di alam berisi eter ini.

BAB III

METODOLOGI

1.1. Waktu dan Tempat

Praktikum ”Interferometer Michelson” ini dilaksanakan pada :

hari /tanggal : Jumat, 10 Desember 2010

waktu : 15.30 WITA s/d Selesai

tempat : Lab.Eksperimen Fisika MIPA UNTAD

1.2. Alat dan bahan

1. Papan optis

2. laser Pointer

3. Permukaan bidang kaca pertama

4. Permukaan bidang kaca kedua

5. Kaca pembagi sinar

6. Lensa Divergen

7. Layar

1.3. Prosedur Kerja

1. Merangkai komponen interferometer seperti gambar di bawah ini .

Keterangan Gambar :

A. Papan

Optic

B. Laser

Poniter

C. Permukaan

bidang kaca pertama

D. Permukaan

bidang kaca kedua

E. Kaca

pembagi sinar

F. Lensa

Divergens

G. Layar

a. Tabung laser pointer

U-Carriers

U- Carriers

b. kaca pembagi sinar seperti gambar di bawah ini :

Perekat

Perekat

Kaca pembagi sinar

c. Permukaan bidang kaca

Perekat

Kaca

U-Carriers

2. Mengatur interferometer

a. Memasukkan laser pointer metrologic ke dalam tabung laser pointer .

mengatur posisi dan mengusahakan agar sinar yang keluar sudah sejajar

b. Mengatur ketinggian cermin pertama sehingga sinar pantulan laser dari cermin

pertama tepat mengenai laser pointer

c. Memasang kaca pembagi sinar ke U- shapped carrier dan geser 450 terhadap

sinar datang . mengatur ketinggian kaca sehingga bagian sinar yang akan

ditransmisikan menembus pusat splitter dan bagian lain direfleksikan sebesar

400

d. Mengatur ketinggian cermin kedua sehingga bagian lain dari kaca pembagi

sinar menembus cermin dan dipantulkan kembali oleh kaca pembagi sinar .

Sinar akan diteruskan menembus pusat lensa divergens yang membentuk dua

titik terang merah pada layar .

e. Mengatur posisi sinar dari cermin pertama agar sinar yang menembus kaca

pembagi sinar menghasilkan dua titik terang merah tepat pada pusat lensa

divergens

f. Mengusahakan agar kedua titik terang merah dari kaca pertama dan kaca

kedua tergabung menjadi satu pada layar sehingga akan terbentuk princing –

princing pada layar.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pengamatan

Berikut hasil pengamatan percobaan Interferometer Michelson :

4.2. Pembahasan

Karakteristik yang sangat penting dari gerak gelombang adalah gejala

interferensi. Hal ini terjadi bila dua atau lebih gerak gelombang bertemu dalam

ruang dan waktu. Suatu tempat dimana terjadi interferensi adalah pada suatu

daerah ruang dimana gelombang pantul dan gelombang datang bertemu. Jika

dua atau lebih gelombang tiba disuatu titik pada medium, maka gelombang-

gelombang tersebut akan mempengaruhi keadaan medium. Pengaruh yang

ditimbulkan oleh gelombang-gelombang tersebut dinamakan interferensi.

Agar hasil interferensi dapat diamati maka syarat yang harus dipenuhi adalah

dua sumber cahaya harus koheren keduanya memiliki beda fase yang selalu

tetap (memiliki frekuensi dan amplitudo harus sama). Syarat koherensi dalam

interferensi cahaya dengan mudah dipenuhi jika cahaya yang terpadu itu

dihasilkan oleh sumber yang sama.

Pada percobaan yang dilakkan digunakan laser sebagai sumber cahaya, dimana

kedua sumber cahaya koheren atau memiliki beda fase konstan (frekuensi dan

amplitudo sama). Setelah alat diatur sesuai dengan prosedur kerja, interferensi

gelombang cahaya yang berbentuk dilayar berupa dua princing yang satu

princing sempurna dan yang satu princing berbentuk seperti oval . Pola

interferensinya berwujud dua lingkaran gelap terang. Princing yang berbentuk

dapat digambarkan sebagai berikut :

Gambar 1. bentuk princing hasil percobaan

Terlihat dari hasil percobaan diperoleh gambar princing yang hampir

sama dengan princing yang berdasarkan teori, yang membedakan yaitu pada

teori (menurut percobaan Michelson), pola interferensinya akan berwujud satu

lingkaran gelap terang atau princing yang berbentuk berupa lingkaran seperti

terlihat pada gambar berikut :

Gambar 2. bentuk princing secara teori

Sedangkan dari hasil percobaan diperoleh gambar dua princing yang

satu berbentuk lingkaran dan satunya berbentuk ovale. Walaupun pola

interferensi yang didapatkan seperti pada gambar 1, tetapi dapat

memperlihatkan kepada kita bahwa dari hasil percobaan dapat diketahui

kebenaran teori yang ada.

Dari hasil percobaan juga dapat diketahui bahwa kesimpulan ’’negatif’’ tentang

kehadiran ’’ether’’ dari eksperimen Michelson-Morley dapat dikatakan bahwa

walaupun ada angin ether mengenai interferometer, angin ini tidak akan ada

efeknya pada kecepatan cahaya yang relatif terhadap interferometer. Hasilnya

adalah sinar 1 dan 2 pada gambar 2, bergerak relatif terhadap interferometer

dengan kecepatan c tanpa memindahkan orientasi interferometer. Dalam hal ini

tidak ada beda lintasan, dan tak ada perubahan bila interferometer berputar.

Sebab itu dugaan tentang ether tak ada peranannya.

Princing-princing yang terbentuk dari hasil percobaan kemungkinan

disebabkan oleh alat yang masih sederhana, ataupun kurangnya ketelitian dari

praktikan dalam mengeset alat yang digunakan, karena seharusnya dua buah

sinar yang ada harusnya dapat digabungkan menjadi satu sehingga terbentuklah

princing yang sesuai dengan literatur, namun demikian kita tetap dapat melihat

princing yang terbentuk.

BAB V

PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil percobaan ini, maka dapat ditarik kesimpulan

sebagai berikut :

1. Bahwa interferensi merupakan perpaduan dua gelombang , dimana hasil

interferensinya teratur dengan kedua gelombang tersebut harus koheren

dan membentuk sebuah princing.

2. Hasil percobaan dapat diamati bahwa princing yang terbentuk berasal

dari transmisi dan refleksi sinar yang melalui lensa divergen dengan satu

sumber sinar yang sama.

3. Hasil yang terbentuk berdasarkan percobaan terdapat bahwa :

Sedangkan hasil secara teori dapat dilihat pada gambar di bawah :

Bila dibandingkan hasil percobaan tersebut masih jauh berbeda dengan

literatur.

5.2. Saran

Untuk praktikum berikutnya diharapkan agar alat yang digunakan bisa

diganti dengan yang lebih baik agar hasil yang diperoleh dalam praktikum

sesuai dengan literatur.

Daftar Pustaka

Mahmudin, Lufsyi dan Abd. Rahman, 2006, Fisika Optik, Program SP4 Jurusan Fisika FMipa Untad, palu.

Sears dan Zemansky, 1987, Fisika Untuk Universitas 3 Optika dan Fisika Modern, Yayasan Dana Buku Indonesia, Jakarta – New York.

Tim Penyusun Laboratorium Fisika Eksperimen, 2008, Penuntun Praktikum Eksperimen Fisika Optik, Untad, Palu.

Jawaban pertanyaan !

1. Interferensi adalah perpaduan dua buah gelombang yang saling berinteraksi,

yang mana syarat dengan dua sumber cahaya, harus koheren dan memiliki

beda fase yang selalu tetap.

2. Adapun bentuk princing yang terbentuk dari hasil percobaan yaitu :

3. Bentuk princing berdasarkan teori :

4. Perbedaan hasil percobaan dengan teori adalah terdapat pada bentuk princing,

dimana princing hasil percobaan yaitu terbentuk dua princing yakni satu

princing berbentuk lingkaran dan yang satunya princing yang berbentuk

ovale.