BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang
Pada tahun 1887, A.A Michelson dan E.Q. Morley mencoba menemukan kecepatan absolut bumi terhadap ether. Untuk mengukur kecepatan ether (yang ada pada saat itu dipercaya sebagai medium gelombang cahaya merambat), Michelson dan Morley merancang suatu alat interferensi gelombang cahaya. Manfaat dari pola interferensi yaitu untuk memperoleh panjang atau perubahan panjang pada gelombang cahaya, dengan ketelitian yang sangat tinggi berdasarkan penentuan garis-garis interferensi. Oleh karena itu, sejak para fisikawan yang terbiasa dengan dengan fisika klasik tidak menerima bahwa gelombang dapat dirambatkan tanpa medium. Walaupun medium untuk perambatan cahaya belum jelas, para fisikawan akhirnya mencoba untuk mempostulatkan bahwa medium tersebut ada yaitu eter. Maka Michelson melakukan pekerjaan untuk memaksa eter agar dapat diuji langsung secara fisis. Percobaan Interferometer Michelson dilakukan dengan meletakkansecara tegak lurus lur us (sudut 90) posisi posi si Movable mirror mir ror dan adjustabl e mirror yang ang ditengahi oleh Split. Dengan posisi demikian, akan terjadi perbedaan lintasan yangdiakibatkan oleh pola reflektansi dan tranmisivitas split dari cahaya yang masuk melewati Lensa 1,8 nm. Selanjutnya, perbedaan lintasan ini akan menyebabkanadanya beda fase dan penguatan fase (yang biasa disebut sebagai interferensi)yang selanjutnya menyebabkan munculnya pola pola pada frinji.Dalam perkembangan selanjutnya, Interferometer Interferometer Michelson tidak hanyadapat digunakan untuk membuktikan ada tidaknya eter, akan tetapi dapat puladigunakan dalam penentuan sifat-sifat gelombang lebih lanjut, misalnya dalampenentuan panjang gelombang cahaya tertentu, pola
penguatan interferensi interferensi yangterjadi, dan sebagainya. Sehingga, mengingat mengingat nilai guna dari eksperimen ini yangsedemikian luasnya, maka percobaan Interferensi Michelson ini menjadi penting untuk dilakukan.
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 TINJAUAN PUSTAKA
K ecepatan ecepatan
orbit bumi terhadap matahari, atau terhadap sebesar 3 x 10 4 m/s.
kecepatan cahaya sebesar 3 x 10 8 m/s. ini berarti perubahan kecepatan cahaya j ika ర
diukur seorang pengamat di bumi, sebesar perubahan sebesar 10 dirancang
-4
ଷ௫ଵ
ଷ௫ଵఴ
ൌͳͲ
ିସ
. Untuk mengukur
dengan mata biasa tentunya tidaklah mungkin. Alat yang
Michelson-Morley
yang
biasa
disebut
dengan
interferometer
Michelson-Morley. (Tan Ik Gie,1999). Interferometer Interferometer adalah alat yang dapat dapat digunakan untuk untuk mengukur panjang atau perubahan panjang dengan ketelitian yang sangat tinggi berdasarkan penentuan garis-garis garis-garis interferensi. ( Tan Ik Gie,1999). Sebuah interferometer Michelson terdiri dari dua cermin yang sangat dipoles M1 & M2. Sebuah sumber S memancarkan cahaya monokromatik yang hits cermin setengah perak, permukaan F, di titik C. M adalah sebagian reflektif, sehingga satu berkas ditularkan melalui titik B sementara satu tercermin dalam arah A.
eduanya K eduanya
bergabung kembali balok pada titik C 'untuk menghasilkan
sebuah pola interferensi (asumsi keselarasan) terlihat bagi pengamat pada titik E. Untuk pengamat pada titik E, efek yang diamati akan sama dengan yang dihasilkan oleh permukaan menempatkan A dan B' (gambar B pada M permukaan) di atas satu sama lain. Mari kita lihat interaksi ini lebih terinci. Bayangkan bahwa kita memiliki dua permukaan M1 dan M2 seperti yang digambarkan.
Ada dua jalur dari sumber (cahaya) ke detektor. Salah satu cermin memantulkan semi-transparan pergi ke cermin atas dan kemudian merefleksikan kembali, berjalan melalui cermin semi-transparan, ke detektor. Yang pertama lainnya berjalan melalui cermin semi-transparan, untuk cermin di sebelah kanan, mencerminkan kembali ke cermin semi-transparan, kemudian mencerminkan dari cermin semi-transparan ke detektor. (Spaceandmotion.2010) Prinsipnya adalah ketika sinar paralel dari cahaya yang datang dari sumber cahaya monokromatik diperpanjang adalah insiden pada sebuah piring perak setengah gelas, itu dibagi menjadi dua balok intensitas yang sama oleh refleksi parsial dan transmisi. K edua edua balok yang koheren. Dalam percobaan ini gelombang koheren dengan demikian dihasilkan dengan metode pembagian amplitudo. Jika dua jalur berbeda dengan seluruh nomor (termasuk 0) dari panjang gelombang, ada interferensi konstruktif dan sinyal yang kuat pada detektor. Jika mereka berbeda dengan seluruh nomor dan setengah panjang gelombang (misalnya, 0,5, 1,5, 2,5 ...) ada interferensi destruktif dan sinyal lemah. Hal ini mungkin muncul pada pandangan pertama melanggar prinsip konservasi energi. Namun energi kekal, karena ada redistribusi energi pada pusat balok-splitter di mana energi pada situs merusak adalah kembali didistribusikan ke situs konstruktif. Efek dari gangguan ini adalah untuk mengubah bagian dari cahaya
yang dipantulkan yang kepala untuk detektor dan sisanya yang kembali kepala ke arah sumber. (Spaceandmotion.2010) Pada akhir 1800-an, pola interferensi diperoleh dengan menggunakan lampu gas discharge, filter, dan slot tipis atau lubang jarum. Dalam satu versi percobaan Michelson-Morley, interferometer cahaya bintang digunakan sebagai sumber cahaya. Cahaya bintang temporal cahaya koheren, tapi karena itu adalah titik sumber cahaya itu memiliki koherensi spasial dan akan menghasilkan sebuah pola interferensi(Spaceandmotion.2010)
BAB III METODOLOGI
3.1 Waktu dan Tempat
Hari/Tanggal
: Rabu, 14 Desember 2011
Pukul
: 15:30 WITA ± selesai selesa i
Tempat
: Laboratorium Fisika Eksperimen. Fakultas MIPA. Universitas Tadulako
3.2 Alat dan Bahan
1. Papan Optis 2. Laser Pointer 3. Permukaan bidang kaca pertama 4. Permukaan bidang kaca kedua 5. K aca aca pembagi sinar 6. Lensa Divergen 7. Layar
3.3 Prosedur Kerja
1. Merangkai komponen interferometer seperti gambar di bawah ini.
eterangan K eterangan
gamabr :
A. Papan optik B. Laser pointer C. Permukaan bidang kaca pertama D. Permukaan bidang kaca kedua E.
aca K aca
pembagi sinar
F. Lensa Divergens G. Layar
a. Tabung laser pointer
b.
aca K aca
pembagi sinar
c. Permukaan bidang kaca
2. Mengatur Interferometer a. Memasukkan laser pointer metrologik ke dalam tabung laser pointer. Atur posisi dan usahakan agar sinar ya ng keluar sudah sejajar.
b. Mengatur ketinggian cermin pertama sehingga sinar pantulan laser dari cermin pertama tepat mengenai laser pointer c. Memasangkan kaca pembagi sinar ke U-shapped carrier dan geser 45
o
terhadap sinar datang. datang. Atur ketinggian kaca sehingga bagian bagian sinar yang o
akan ditransmisikan menembus pusat splitter direfleksikan sebesar 40 . 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. Mengatus posisi sinar dari cermin pertama agar sinar yang menembus kaca pembagi sinar menghasilkan sua titik terang merah tepat pada pusat lensa divergens. divergens. f.
Mengusahakan agar kedua titik terang merah dari kaca pertama dan kaca kedua tergabung menjadi satu pada layar sehingga terbentuk princing-princing pada layar.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengamatan
Gambar perincing yang terbentuk:
4.2 Pembahasan
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 dan memiliki beda fase yang selalu tetap (memiliki frekuensi dan amplitudo yang sama). Pengukuran panjang dengan menggunakan interferometer dapat sangat teliti jika jumlah garis yang dihitung sangat banyak. Dalam percobaan ini digunakan laser yang berwarna merah. Panjang gelombang cahaya yang berwarna merah monokromatik tertentu yang dipancarkan oleh suatu sumber cahaya (laser) mengandung cadmium. Peralatan interfereomter terdiri dari 4 bagian pokok yaitu papan optic, sinar laser, bidang kaca kedua, kaca pembagi sinar, lensa divergen dan layar. Dalam hal ini layar tidak merupakan prinsip kerja dari peralatan interferometer . Dalam interferometer, sumber cahaya yang digunakan adalah sinar laser. Sinar laser merupakan cahaya yang intesitasnya digandakan dan difokuskan pada arah tertentu. Sinar laser bersifat koheren dan mempunyai intesitas yang sangat tinggi. Supaya dapat mengadakan interferensi maka sinar laser tersebut dipisahkan oleh pemisah permukaan bidang menjadi dua bagian yaitu permukaan bidang kaca pertama dan permukaan bidang kaca kedua. Permukaan bidang kaca pertama adalah berkas cahaya yang dikenakan atau dipantulkan dengan obyek yang diukur. Permukaan bidang kaca kedua adalah berkas cahaya yang pola fasanya dipertahankan tetap. Setelah dilakukan pengujian, maka permukaan bidang kaca pertama dan bidang kedua dipertemukan. Pada saat itu, interferensi antar keduanya memberikan informasi mengenai obyek yang memantulkan panjang gelombang cahaya tersebut. Interferensi dapat bersifat membangun dan merusak. Bersifat membangun jika beda fase kedua gelombang sama sehingga gelombang baru
yang terbentuk adalah penjumlahan dari dua bentuk gelombang tersebut. Bersifat merusak jika beda fasenya adalah 180o, sehingga kedua gelombang saling menghilangkan. menghilangkan. Pada praktikum ini jika dikaitkan dengan Fisika Modern, princing yang merupakan hasil interferensi karakteristik dari semua fenomena gelombang karena salah satu dari sifat gelombang adalah dapat dipadukan atau biasa dikatakan interferensi gelombang. Dimana perincing yang terbentuk pada layar merupakan interferensi dari sumber cahaya yang digunakan. Bentuk perincing yang diperoleh pada saat praktikum hampir sama dengan bentuk perincing yang ada pada literature, tetapi belum sempurna. Mungkin dikarenakan kurangnya ketelitian praktikan dalam merangkai alat yang digunakan. Bentuk perincing yang diperoleh dari hasil praktikum yaitu:
Sedangkan bentuk princing sesuai teori yaitu:
Medium yang digunakan untuk perambatan cahaya para ilmuwan fisika dikatakan sebagai eter. Dan sifat-sifatnya dihepotesakan sulit untuk diamati secara biasa, misalnya dengan menimbang dan sebagainya.
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan tujuan percobaan dan hasil pengamatan serta tinjauan pustaka yang diperoleh, diperoleh, maka dapat disimpulkan bahwa bahwa ; 1. Prinsip kerja dari interferometer Michelson ± Morley yaitu laser He-Ne memancarkan cahaya merah ke arah lensa pembagi berkas yang menyebabkan sinar akan terbagi dua yakni sebagian menuju cermin M1 dan sebagian menuju cermin M2. Pantulan cahaya masing dari cermin M1 dan M2, akan bersatu kembali pada lensa pembagi berkas dan diteruskan ke layar pengamatan dengan menghasilkan pola gelap-terang berbentuk cincin yang disebut disebut princing. 2. Pada percobaan yang telah dilakukan, dengan menggunakan seperangkat alat interferometer Michelson diperoleh pola gelap-terang (princing) berbentuk lingkaran-lingkaran. lingkaran-lingkaran. 3. Princing yang terbentuk adalah sebagai berikut ;
4. Bentuk princing yang terbentuk dari praktikum / eksperimen dan teori adalah sebagai berikut:
y
Bentuk princing yang terbentuk dari praktikum/eksperimen
y
Bentuk princing sesuai dengan teori:
5.2 Saran
Sebaiknya percobaan ini diganti, karena percobaan ini telah dilakukan sebelumnya sebelu mnya pada mata mata kuliah fisika modern, jika
memang itu harus
dilakukan kembali, tinjauannya bukan pada alat interferometer interferometer Michelson Mic helson dan mencari sebuah princing, akan tetapi tuntunlah praktikan untuk mengetahui gejala optis pada eksperimen ini, seperti sifat penjalaran cahaya ketika melewati peralatan optika, dan sebagainya.
DAFTAR PUSTAKA
http://www.spaceandmotion.com diakses : 13 Maret 2010
Tan Ik Gie,dkk. 1999. F isika isika Modern. Departemen Pendidikan dan Jakarta:
ebudayaaan. K ebudayaaan.
Tim Penyusun.2008. Penuntun Praktikum Eks perimen F isika isika O ptik . Jurusan Fisika.Fakultas Matematika dan Ilmu pengetahuan Alam. Universitas Tadulako. Palu:
Tugas Pertanyaan !!!! 1.
Jelaskan pengertian interferensi? Jawaban : Interferensi adalah perbedaan dua buah gelombang dating bersama pada suatu tempat atau dengan kata lain tergolong dua buah gelombang pada suatu tempat yang saling tumpah tindih, yang mana dengan syarat dua sumber cahaya harus koheren dan memiliki beda fasa yang selalu tetap (memiliki frekuensi dan amplitodo yang harus sama). sa ma).
2.
Gambar bentuk perincing yang terbentuk? Jawaban :
3.
Bandingkan bentuk princing yang terbentuk dengan teori? Jawaban :
4.
Berikan komentar anda? Jawaban : perbedaan princing princing yang terbentuk terbentuk antara bentuk bentuk princing dalam dalam percobaan dan bentuk princing dalam bentuk teori, disebabkan oleh pengaturan letak yang mungkin kurang tepat, sehingga cahaya yang berasal dari sumber tidak focus atau cahaya tidak terbagi dengan baik sehingga pada saat cahaya masuk pada lensa divergen akan terbias tidak sepenuhnya masuk dalam lensa.
