sigit h 118

Download Sigit H 118

Post on 28-Dec-2015

6 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • TEKNIK PEMBUATANHOLOGRAMREFLEKSIDENGANMENGGUNAKANFOTONPANJANG GELOMBANG6328 ~A

    Sigit Hariyanto

    Pusat Penelitian Nuklir Yogyakarta

    ABSTRAK

    Telah berhasil dibuat pelat hologram refleksi dengan

    menginterferensikan berkas acuan dan berkas obyek pada media

    perekam dari arah yang saling berlawanan. Dengan

    menggunakanmedia perekam pelat film spektroskopi tipe 694 F

    yang mempunyai tebal emulsi 17 um dan daya pisah . 2000

    garis/mm dapat dibuat pola frinji yang merupakan hasilinterferensi. Perbandingan intensitas berkas acuan dengan

    berkas obyek adalah 1 : 5. Waktu penyinaran 0,5; 0,75; dan1 detik, sudut perekaman 150~dan 175~. Proses perekaman

    dilakukan pada ruang gelap dan susunan peralatan optik harusstabil serta tidak terganggu pengaruh getaran dari luar.

    Untuk melihat kembali bayangan yang terjadi pada hologram

    digunakan cahaya putih.

    ABSTRACT

    The reflection hologram plate have been made byinterferen~e between reference beam and object beam of

    opposite direction on the recording mediumof spectroscopic

    film Rlate of type 649 F whi~h have emulsion thickness of 17

    um and resolving power 2000 lines/mm fringes mode asinterference result could be formes. The ratio between

    reference beam intensity to object beam are 1: 3.5, the

    exposure time 0.5, 0.75, and 1 second, recording angle 150~and 175~. Recording process was performed in the dark room

    and each optical instrument had to be stable, undisturbed byexternal vibration effect. The hologram image is

    reconstructed by using white light.

    118

  • 119

    I PENDAHULUAN

    Holografi adalah suatu proses perekaman gelombang dari

    suatu obyek dan gelombang acuan (reference) kemudian dapat

    ditampilkan kembali gelombang yang direkam ituC1>. Bila

    benda yang direkam berdimensi tiga maka bayangan yang

    dihasilkan kembali juga berdimensi tiga. Plat film yangdipakai untuk merekamdan dapat menghasilkan ci~ra bayangan"tiga dimensi ini disebut hologram.

    Pembentukan citra bayangan pada holografi mengalamitiga tahap yaitu proses perekaman, proses pencucian dan

    proses rekonstruksi. Pada proses perekaman, gelombang

    hamburan dari obyek yang biasanya disebut berkas obyek dan

    berkas acuan akan berinterferensi yang menghasilkan pola

    frinji pada media perekam. Pada proses rekonstruksi~

    hologram disinari kembali dengan suatu gelombang cahaya,sehingga obyek yang telah direkam pada media perekam akan

    muncul kembali bayangannya sesuai bentuk aslinya.Konfigurasi untuk membuatmacammacamhologram berbeda

    beda tergantung dari posisi media perekam itu diletakkan

    pada waktu proses perekamanC2>. Apabila berkas acuan danberkas obyek terdiri dari gelombang sferi~, konfigurasi

    hologram dalam proses perekaman dapat ditunjukkan padagambar 1.

    Gambar 1. Konfigurasi pelat film dalam proses perekaman

  • 120

    Titik 0 menunjukkan titik obyek dan R menunjukkan titik

    a~uan. Tipe pe~tamaposisi pelat film G pada saat pe~ekaman

    diletakkan segaris dengan be~kas a~uan maupunbe~kas obyek,

    obyek yang digunakan bentuknya t~anspa~an, holog~am sema~amini disebut holog~am Gabo~atau in line holog~am. Tipe ke

    dua Leith and Upatnieks holog~am atau off axis holog~am di

    mana pelat film LU saat pe~ekamanobyek dan be~kas a~uan

    tidak te~letak pada satu ga~is lu~us yang tegak lu~us bidang

    film. Tipe ke tiga adalah Fou~ie~ holog~am di mana saat

    pe~ekaman obyek dan berkas a~uan ja~aknya sama da~i pelatfilm. Tipe ke empat adalah Lipmann-Denisyak hologram atau

    holog~am ~efleksi, saat pe~ekamanmenunjukkan be~kas obyekdan be~kas a~uan masuknya pada media perekam a~ahnya salingbe~lawanan. Inte~fe~ensi yang dihasilkan membentuk pola

    pola f~inji yang a~ahnya hampir sejajar dengan pe~mukaan

    emulsi media pe~ekam(2).Pada makalah ini penulis akan membahas tentang

    hologram refleksi. Salah satu keuntungannya yaitu pada saatrekonstruksi dapat digunakan ~ahaya putih untuk melihat

    kembali bayangan aslinya. Be~kas rekonstruksi ditentukan

    ol~h syarat Bragg, dengan demikian arah dan panjang

    gelombang rekonstruksi menjadi sangat selektif. Jika pada

    saa~ rekonstruksi digunakan cahaya putih maka hanya panjanggelombang yang memenuhisyarat bragg akan menghasilkanbayangan yang tajam. Disebut hologram refleksi karena padasaat rekonstruksi gelombang difraksi yang dihasilkan

    merupakan refleksi dari gelombang rekonstruksi.

    II. TATAKERJA DAN PERCOBAAN

    A. Dasar Teo~i

    Holog~am~efleksi dapat dibuat dengan jalan menjadikaninterfe~ensi anta~a berkas a~uan dan berkas obyek pada pelat

    film. Obyek disinari dengan laser yang hamburannya

    dikenakan tepat pada media pe~ekam, be~kas ~ahaya ini

    disebut berkas ~ahaya obyek Uo

    (1)

  • 121

    Selain menerima berkas dari obyek, media perekam disinari

    juga dengan berkas ~ahaya acuan Ur(3).

    (2)

    Jumlah total medan gelombang pada media perekam adalah

    U." = Ue>+ Ur

    U." = Ae>Exp i ~e>(Y,z) + Ar Exp i ~r(Y,Z)

    Besarnya intensitas dari ke dua gelombang tersebut adalah

    (3)

    I." = U.,,2 = U." U.,,-

    I." = Ie>+ Ir + 2 Ae>Ar Cos( Y'e>(y,z) )or (y, z ) ) (4)

    intensitas

    terbentuknya

    dimana ~c>s(y,z) - ~r(Y,Z) adalah beda fase dari

    yang mengenai media perekam yang menentukan

    frinji.

    Berkas cahaya a~uan dan ~ahaya obyek yang

    media perekam arahnya berlawanan, jalannya arah

    perekam ditunjukkan pada gambar 2.

    mengenai

    media

    Gambar 2. Jalannya berkas ~ahaya pada media perekam

  • 122

    Beda fase ~c(y,z) - ~r(Y,Z) dapat dituliskan

    'fo(y,Z) - )o..(y,Z) = 21[,( '7.0 - '7...)y + 2 ( r,o - ~..)z (5)

    dimana "20 = si n 9'01")..

    1j..= sin fi...l?/fo =(1 _;;\2 02)1/2/')-

    ~..=(1 _')-2 '1...2)1/2/")...

    Untuk '70 =/, r-, dan yo = - ~r- maka persamaan (5) menjadi :

    2 rc (2 ~c) z = konstan (6)

    Persamaan merupakan persamaan frinji bidang sejajar dengan

    bidang x,y yang mempunyai jarak frinji :

    (7)

    B. Susunan Per~obaan

    Pada pembuatan hologram refleKsi digunakan sumber

    cahaya dari laser He Ne yang mempunyai panjang gelombang

    6328 cA, adapun susunan peralatan ditunjukkan pada gambar 3.

    21

    l'"

    C >-.- o

    Gambar 3. Susunan peralatan pembuatan hologram refleksi

  • 123

    C = Cermin o = obyek(mobilmobilan>

    S

    = Shutter A = atennuator

    BS = cermin setengah pemantul

    H = pel at film

    MO = mikroskop obyektif P= pinhole

    Berkas sinar laser dilewatkan pada cermin setengah pemantul

    (beam splitter>, sehingga berkas laser sebagian diteruskan

    merupakan berkas acuan dan sebagian dipantulkan sebagai

    berkas obyek setelah dikenakan pada obyek. Berkas keluaran

    laser tidak homogen, supaya menjadi homogen dilewatkan pada

    spatial filter yang terdiri dari mikroskop obyektif dan

    pinhole yang diameternya 25 urn. Mikroskop obyektif dengan

    titik api lensa 14,8 mmdan 10 kali perbesaran digunakan

    memperbesar diameter berkas. Plat film H dengan dasar kaca

    tipe 694 F buatan pabrik Kodak yang mempunyai daya pisah 2000 garis/mm digunakan sebagai media perekam intensitas

    hasil interferensi berkas acuan dan berkas obyek. Untuk

    mengatur lamanya waktu penyinaran yang mengenai .pelat film

    digunakan shutter S yang dapat diatur waktunya mulai 0.01

    sampai 1 detik.Dengan menggunakan meja buatan Newport Research

    Corporation yang dapat mengatasi pengaruh getaran dari luar.

    Sistem kerja meja berdasar penumatik, pada percobaan ini

    tekanan udara yang diberikan 13 PSi4 Untuk memantapkan

    peralatan optik yang lain seperti tempat cermin, tempat

    mikroskop obyektif, tempat obyek digunakan magnetic base

    yang dapat melekat kuat pada permukaan meja. Pada percobaan

    ini digunakan laser He Ne tipe 164 buatan Spectra Physicspanjang gelombang 6328 A, dengan daya keluaran 15 mW.

    Untuk memperoleh hasil hologram yang baik dan dapat

    dilihat kembali bayangannya pada waktu rekonstruksi

    diperlukan berkas cahaya yang koheren, system stabil dan

    tahan terhadap pengaruh getaran dari luar. Selain itu pelat

    film harus mempunyai daya pisah terjangkau dan waktu

    penyinaran sesuai.

    Setelah proses perekaman, pelat film yang sudah

    merekam pola pola frinji segera dilakukan proses pencucian

  • 'i24

    untuk memperoleh hasil hologram, adapun urutan

    pencucian sebagai berikut(4)

    proses

    1. Pengembangan (developing)

    Pada proses ini pelat film yang sudah merekam pola

    frinji direndam dalam larutan developer selama 6 - 8 menit

    dan digoyang terus menerus. Proses ini dilakukan dengan

    menjaga suhu antara 18,5 - 21 DC, kemudian pelat filmdimasukkan dalam air yang mengalir selama 30 detik.

    2. Fixing

    Pada proses ini pelat film direndam dalam larutan

    fixer F-5 selama 5 menit dan digoyang terus menerus, setelah

    itu pelat film dimasukkan selama 1 menit dalam air mengalir.

    3. Pembersihan fixer

    Pelat film direndam dalam larutan hypo selama 1,5

    menit, kemudian untuk menghilangkan larutan hypo yang

    menempel pada pelat film dimasukkan kembali dalam air

    mengalir selama 5 menit. Sisa emulsi dapat dihilangkan

    dengan merendam pelat film dalam metanol selam 5 menit

    kemudian dibersihkan dengan air mengalir selama 1 menit dan

    dibiarkan kering pada suhu kamar atau dihembus dengan udara

    kering. Selama proses perekaman ma~pun proses pencucian

    dilakukan pada tempat gelap.

    III. HASIL DAN PEMBAHASAN

    Untuk memperoleh pola frinji yang dapat, dilihat