EKSPERIMEN FISIKA: INTERFEROMETER MICHELSON

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA

EKSPERIMEN INTERFEROMETER MICHELSON

LAPORAN EKSPERIMEN FISIKA II Diajukan guna memenuhi tugas praktikum Eksperimen Fisika II untuk Mahasiswa Fisika Semester VI

Oleh ABDUS SOLIHIN NIM 071810201067 071810201067

LABORATORIUM OPTOELEKTRONIKA DAN FISIKA MODERN JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS JEMBER 2010


Segala puji bagi Allah, Tuhan semesta alam yang telah memberi sangat banyak kenikmatan kepada makhluknya, sehingga dengankenikmatan itu hamba ini mampu menyelesaikan tulisan ini. Shalawat an salam tetap tercurahkan kepada Rasullullah Muhammad SAW yang telah menyampaikan risalah kebaikan akhlak, keobjektifan berpikir, dan kemaksimalan humanisme lewat ayat-ayat ayat- ayat Qur’aniah yang dibawanya berupa Al-Qur’a Al- Qur’an, n, Al-Hadits, dan peluang kemajuan yang berupa ayat-ayat kauniah. Salah satu dari sedemikian banyaknya ayat kauniah tersebut adalah fenomena Interferensi pada Interferometer Michelson . Dan demikianlah eksperimen ini dapat menambah kerangka filosofis bagi penulis, dan semoga juga bagi pembaca, guna kemaksimalan ilai-nilai kemanusiaan kita dihadapan sesama dan dihadapan Sang Pencipta. Demikian kami ucapkan terimakasih sebesar-besarnya kepada: 1. Ketua Jurusan Fisika: Bpk. Dr. Edy Sutrisno 2. Dosen pembimbing praktikum: Bpk. Supriadi, S.Si, Ibu Mutmainnah M.Si, dan Bpk. Misto M.Si 3. Asisten pembimbing Sebagaimana pri-bahasa tak ada gading yang tak retak, maka penulis mengharapkan kritik dan saran guna penyempurnaan tulisan selanjutnya. Penulis ucapkan terimakasih banyak atas perhatiannya.

Penulis, ABDUS SOLIHIN


ABDUS SOLIHIN Jurusan Fisika FMIPA Universitas Jember email: [email protected]

ABSTRAK

Interferometer adalah alat yang dipergunakan untuk mengetahui pola pola interferensi suatu gelombang. Dalam eksperimen ini dilakukan percobaan terhadap salah satu jenis interferometer, khususnya interferometer Michelson. Percobaan Interferometer Michelson dilakukan dengan meletakkan secara tegak lurus (sudut 90 ) posisi Movable mirror dan adjustable mirror yang ditengahi oleh split. Dengan posisi demikian, akan terjadi perbedaan lintasan yang diakibatkan oleh pola reflektansi dan tranmisivitas split dari cahaya yang masuk melewati lens 1,8 nm. Selanjutnya, perbedaan lintasan ini akan menyebabkan adanya beda fase dan penguatan fase (yang biasa disebut sebagai interferensi) yang selanjutnya menyebabkan munculnya pola-pola pada frinji. Hasil dari eksperimen ini membuktikan bahwa Penambahan dan banyaknya jumlah frinji (N) berbanding lurus dengan pergeseran Movable mirror  yang dilakukan. Hal ini dapat terlihat dari semakin besarnya nilai N (banyaknya frinji), maka nilai  (jarak pergeseran Movable mirror terhadap titik acuan) juga menunjukkan angka yang semakin besar.

 



Kata Kunci: Interferometer Michelson , Frinji, Movable Mirror , Adjustable Mirror, Inteferensi


DAFTAR ISI

Halaman HALAMAN JUDUL DAFTAR ISI ………………………………………………………........

iii

BAB.1 PENDAHULUAN ………………………………………………. 1

1.1 Latar Belakang ………………………………………………… 1 1.2 Rumusan Masalah………………………………………….......

1

1.3 Tujuan Eksperimen……………………………………….…

2

BAB.2 TINJAUAN PUSTAKA ...... ………………………………..

3

BAB.3 METODE PENELITIAN ……………………………………

7

3.1 Alat dan Bahan………………………………………………..

7

3.2 Langkah Kerja………..………………………………………

8

3.3 Metode Analisa……………………………………………......... 9 BAB.4 HASIL DAN PEMBAHASAN ……………………………….

11

4.1 Hasil …………………………………………………………… 11 4.2 Pembahasan …………………………………………………… BAB.5 KESIMPULAN DAN SARAN SARAN ………………………………

12 16

5.1 Kesimpulan …………………………………………………...

16

5.2 Saran ……………………………………………………….....

16

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN


BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Interferometer adalah alat yang dipergunakan untuk mengetahui polapola interferensi suatu gelombang. Salah satu jenis interferometer tersebut adalah Interferometer Michelson . Percobaan Interferometer Michelson pertama kali

dilakukan pada akhir abad ke-19 oleh Michelson dan Morley untuk membuktikan keberadaan eter yang saat itu diduga sebagai medium perambatan gelombang cahaya. Dari eksperimen yang didasarkan pada prinsip resultan kecepatan cahaya tersebut didapati bahwa keberadaan eter ternyata tern yata tidak ada. Percobaan Interferometer Michelson dilakukan dengan meletakkan secara tegak lurus (sudut 90 ) posisi Movable mirror dan adjustable mirror yang 

ditengahi oleh split . Dengan posisi demikian, akan terjadi perbedaan lintasan yang diakibatkan oleh pola reflektansi dan tranmisivitas split dari cahaya yang masuk melewati lens 1,8 nm. Selanjutnya, perbedaan lintasan ini akan menyebabkan adanya beda fase dan penguatan fase (yang biasa disebut sebagai interferensi) yang selanjutnya menyebabkan menyebabkan munculnya pola-pola pada frinji. Dalam perkembangan selanjutnya, Interferometer Michelson tidak hanya dapat digunakan untuk membuktikan ada tidaknya eter, akan tetapi dapat pula digunakan dalam penentuan sifat-sifat gelombang lebih lanjut, misalnya dalam penentuan panjang gelombang cahaya tertentu, pola penguatan interferensi yang terjadi, dan sebagainya. Sehingga, mengingat nilai guna dari eksperimen ini yang sedemikian luasnya, maka percobaan Interferensi Michelson ini menjadi penting untuk dilakukan.


1.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimana hubungan antara jumlah frinji (N) dengan pergeseran cermin

  dilihat dari bentuk dan pola pengamatan pengamatan grafik yang terbentuk? 2. Berapa nilai tetapan kalibrasi k1 dan k2 dari analisa grafik maupun penurunan kuantitatif yang dilakukan dan bagaimana hubungan antar keduanya?

1.2 Tujuan Praktikum

1. Mengetahui hubungan antara jumlah frinji (N) dengan pergeseran cermin

  dilihat dari bentuk dan pola pengamatan grafik yang terbentuk. 2. Mengetahui nilai tetapan kalibrasi k1 dan k2 dari analisa grafik maupun penurunan kuantitatif yang dilakukan dan bagaimana hubungan antar keduanya.

1.3 Manfaat dan Kegunaan

Dengan melakukan eksperimen ini, praktikan akan dapat mengetahui karakteristik Interferometer Michelson yang memiliki nilai guna yang sedemikian luas meliputi pembuktian ada-tidaknya eter yang diduga sebagai medium perambatan gelombang cahaya, penentuan panjang gelombang cahaya tertentu, pola penguatan interferensi yang terjadi, dan sebagainya. Sehingga, dengan demikian akan dapat menambah wawasan dalam pengembangan pengembangan bidang optika dan gelombang dalam keilmuan fisika.


BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

Interferensi gelombang merupakan perpaduan antara dua gelombang atau lebih pada suatu daerah tertentu pada saat yang bersamaan. Interferensi dua gelombang yag mempunyai frekuensi, amplitude, dan arah getaran sama yang merambat menurut garis lurus dengan kecepatan yang sama tetapi berlawanan arahnya, menghasilkan gelombang stasioner atau gelombang diam. Interferensi desdruktif (saling

meniadakan)

terjadi

bila

gelombang-gelombang

yang

mengambil bagian dalam interferensi memiliki fase berlawanan. Sedangkan interferensi konstruktif (saling menguatkan) terjadi jika gelombang-gelombang

yang mengambil bagian dalam interferensi memiliki fase yang sama. Interferensi konstruktif biasa disebut juga dengan superposisi gelombang. (Bahrudin, 2006:

140) Salah satu alat yang dapat dipergunakan untuk mengidentifikasi pola interferensi tersebut adalah interferometer. Alat ini dapat dipegunakan untuk mengukur panjang gelombang atau perubahan panjang gelombang dengan ketelitian sangat tinggi berdasarkan penentuan garis-garis interferensi. Walaupun pada awal mula dibuatnya alat ini dipergunakan untuk membuktikan ada tidaknya eter. (Halliday,1994:715). Dalam interferometer ini, kedua gelombang yang berinterferensi diperoleh dengan jalan membagi intensitas gelombang semula. Contohnya adalah intreferometer Michelson yang menghasilkan kesimpulan negatif tentang adanya eter, interferometer ini juga sangat berguna dalam pengukuran indeks bias dan jarak. Prinsip kerja dari percobaan yang dilakukan oleh A.A Michelson telah menghasilkan beberapa variasi konfigurasi. Agar pola interferensi yang misalnya berwujud lingkaran-lingkaran gelap-terang dapat terjadi, hubungan fase antara gelombang-gelombang gelombang-gelombang di sembarang titik tit ik pada pola interferensi haruslah koheren. (Tjia,1994: 181)


Pada percobaan interferometer Michelson ini menggunakan sebuah interferometer, dimana interferometer itu sendiri berasal dari kata interferensi dan meter yang berarti suatu alat yang digunakan unutuk mengukur panjang atau perubahan panjang dengan ketelitian yang sangat tinggi berdasarkan penentuan garis-garis interferensi. (Halliday, 1994 : 715)

θ 2d cos θ

2d

Gambar 2.1 Pola penampakan Frinji dalam hubungannya dengan sudut

θ

Prinsip reflektansi dan transmisivitas pada eksperimen Interferometer Michelson ini dapat dijelaskan sebagai berikut: sinar dikirim mundur maju melalui gas beberapa kali oleh sepasang cermin sejajar, sehingga seperti merangsang emisi berdasarkan sebanyak mungkin atom yang tereksitasi. Salah satu cermin itu adalh tembus cahaya sebagian, sebagian, sehingga sebagian dari berkas sinar itu muncul sebagai berkas sinar ke luar. (Zemansky, (Zemansky, 1994 : 1087-1088) Dengan menggerakkan micrometer secara perlahan-lahan sehingga pada jarak dm tertentu serta menghitung jumlah lingkaran N, berapa kali pola frinji kembali pada pola awal, maka panjang gelombang cahaya ( λ ) akan dapat ditentukan ditentuk an dengan menggunakan

persamaan:




2 .d m 

N

l = kd m

(2.1) (2.2)

dimana k adalah tetapan kesebandingan (kalibrasi) yang dapat dicari dengan persamaan

N  k



2 d m

(2.3)

Dengan kalibrasi ini maka interferometer dapat digunakan untuk mengukur panjang gelombang. (Hariharan, 2007: 47) Sehingga dapat diketahui bahwa interferensi satu berkas cahayandapat dipandang sebagai 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 sepanjang waktu, atau dengan kata lain gelombanggelombang itu harus koheren. Syarat koheren tidak terpenuhi jika gelombanggelombang itu berasal dari sumber-sumber sumber-sumber cahaya cahaya yang berlainan, sebab sebab setiap sumber cahaya biasa tidak memancarkan gelombang cahaya secara kontinu, melainkan terputus-putus, gelombang elektromagnetik cahaya dipancarkan sewaktu terjadi dieksitasi atom. (Soedojo, 1992 : 78)


BAB 3. METODE PENELITIAN

3.1 Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang dipergunakan dalam eksprimen ini meliputi : 1. Meja interferometer (precision interferometer, OS-2955A) yang berfungsi sebagai tempat meletakkan perlengkapan interferometer Michelson. 2. Sumber laser He-Ne (OS-9171) (OS -9171) berfungsi sebagai sumber cahaya yang akan digunakan dalam eksperimen interferometer Michelson. 3. Bangku lase He-Ne (OS-9172) berfungsi sebagai tempat meletakkan laser He-Ne. 4. Perlengkapan Perlengkapan interferometer Michelson : a. Beam splitter sebagai pemisah berkas cahaya menjadi dua bagian. Sebagian menuju Movable mirror (M1) dan sebagian lagi menuju Adjustable mirror (M2). b. Compensator memilki fungsi menyamakan fasa gelombang yang berasal dari suber cahaya (laser He-Ne). c. Movable mirror (M1) berfungsi sebagai transmisi berkas menuju pemisah bekas dan dari pemisah berkas, sebagian dari berkas cahaya tersebut akan direfleksikan oleh pemisah berkas menuju layar pengamatan dengan posisinya yang berubah-ubah. d. Adjustable mirror (M2) berfungsi sebagai pereflaksi berkas menuju pemisah bekas dan dari pemisah berkas, sebagian dari berkas cahaya tersebut akan ditransmisikan oleh pemisah berkas menuju layar pengamatan dengan posisinya yang tetap. e. Convex lens 18 nm memiliki fungsi sebagai pemfokus serta penyebar berkas cahaya yang berasal dari sumbercahaya (laser HeNe).

3.2 Langkah Kerja

Langkah kerja dalam eksperimen interferometer Michelson yaitu :


1. Peralatan disusun sedemikian rupa, dimana posisi adjustable mirror dan Movable mirror di posisikan tegak lurus dengan sudut 90 dengan 

splitter diposisikan ditengah sebagai acuan.

Gambar 3.1 Rangkaian Interferometer Michelson 2. Laser He-Ne diletakkan tepat didepan lensa sejajar dengan meja interferometer Michelson. 3. Adjustable mirror (M2) ditutup, kemudian posisi Movable mirror (M1) diatur hingga berkas pantulnya dapat diamati pada layar pengamatan. Dengan cara yang sama posisi Adjustable mirror (M2) diatur, hingga berkas cahaya dari M2 berimpit dengan berkas cahaya dari M1. 4. Secara perlahan skrup pengatur M2 diputar hingga pola interferensinya dapat diamati dengan jelas pada layar pengamatan. 5. Posisi mikrometer skrup diatur pada skala setengah utama, serta perubahan frinji pada layar pengamatan diamati. 6. Mikrometer diputar satu putaran penuh berlawanan arah jarum jam. Secara perlahan micrometer diputar kembali sampai angka nol pada knop berimpit dengan garis tanda. 7. Pada layar dibuat garis yang berimpit dengan salah satu tepi lingkaran frinji yang dipilih, yang nantinya akan menjadi acuan dalam manghitung jumlah perubahan frinji (N). 8. Posisi

awal

penghitungan.

mikrometer

dicatat

sebelum

memulai

melakukan


9. Knop mikrometer diputar secara perlahan berlawanan dengan arah jarum jam, pada saat yang bersamaan banyaknya frinji yang melintasi batas tersebut tersebut dihitung. Knop Knop diputar sampai sampai jumlah frinji N=25. Dan posisi mikrometer yang baru dibaca kembali (dm). 10. Posisi d25 dicatat sehingga jarak mikrometer dapat dihitung menurut langkah 8 dan 9. 11. Langkah 9 dan 10 diulang untuk jumlah frinji yang berbeda. Jumlah frinji tersebut dibuat kelipatan 25, lakukan pengamatan hingga diperoleh 10 data frinji yang berbeda.

3.3 Metode Analisa

Dari data yang telah diperoleh dapat di cari tetapan kalibrasinya untuk

  dari grafik 1

 =    dimana N adalah fungsi dari  . Berdasarkan grafik hubungan

antara jumlah yang dirumuskan, dapat diidentifikasi variable-variabel berikut: 3.3.1 Dari grafik diperoleh N

 =  + 

dm Sehingga:



1

=

 2 

(3.1)

Kaitan antara

 = 2

1





1

dengan



2

yaitu diberikan oleh persamaan dibawah ini : (3.2)

2

Dimana k 1 = m Sedangkan kaitan antara

 = 2 

2

 



1

dengan



2

yaitu sebagai berikut :


 = 2 

2

(3.3)

1

Dimana: N = jumlah frinji λ = panjang gelombang laser HeNe 623,8 nm dm= pergeseran cermin ( meter ) Sehingga dapat diketahui ralatnya sebagai berikut:

  = 1 −−  2

   =     −   

2

2

2

2

 = 2

      −  

2

2

2

2

2

 − =  2

2

3.3.2 Tabel Pengamatan Jumlah frinji (N) 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

Posisi mikrometer (dm)

(3.4)

(3.5)


BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

Data yang diperoleh dari hasil pengamatan ditunjukkan dengan tabel berikut: N

dm (m)

k2

XiYi

∑Xi∑Yi

Xi^2

0.0120175

2.56E-14

25

0.00000016

49.84375

0.000004

50

0.00000032

49.84375

0.000016

1.024E-13

75

0.00000048

49.84375

0.000036

2.304E-13

100

0.00000064

49.84375

0.000064

4.096E-13

125

0.00000078

51.121795

0.0000975

6.084E-13

150

0.0000009

53.166667

0.000135

8.1E-13

175

0.00000112

49.84375

0.000196

1.2544E-12

200

0.00000128

49.84375

0.000256

1.6384E-12

225

0.00000144

49.84375

0.000324

2.0736E-12

250

0.00000162

49.228395

0.000405

2.6244E-12

(∑Xi)^2

7.6388E-11

Sedangkan Sedangkan hasil ploting grafik dari tabel diatas memberikan tampilan sebagai berikut: Grafik Hubungan Antara Jumlah Frinji (N) dengan Pergeseran Cermin (dm) 300 250 200 ) N 150 ( i j n 100 i r F h 50 a l m 0 u J

y = 155,136,454.61 x + 1.91

0

0.000000

0.000001

0.000001

0.000002

Pergeseran Cermin (dm)

Grafik 4.1 Hubungan antara jumlah finji dan pergeseran cermin


Dari grafik tersebut dapat diketahui Tetapan kalibrasi yaitu N fungsi dari  sebesar :



  untuk  =   1

k 1 = 1,55 x 108 = 155.136.455

Dari nilai



1

dapat diperoleh nilai k 2 yang besarnya:

k 2 = 4.9833 x 1010

Dari data hasil pengamatan diperoleh tetapan kalibrasinya ( k 2) adalah sebagai berikut :



2

−1

= 50,242 = 5, 0242 x 10

4.2 Pembahasan

Dalam eksperimen ini, dilakukan pengamatan terhadap dua variable, yaitu pengamatan terhadap penambahan jumlah frinji dan pengamatan terhadap pergeseran Movable mirror dari titik acuan awal perhitungan. Pergeseran pada Movable mirror tersebut dilakukan dalam orde mikrometer. Sehingga guna

kehati-hatian dalam mendapatkan data yang valid, selain melakukan pengamatan dan pencatatan terhadap mikrometer pada interferometer, pengamat juga melakukan perhitungan matematis terhadap penentuan nilai yang pasti dan pengkalibrasian pengkalibrasian titik ti tik awalnya. Dari data yang diperoleh, didapatkan bahwa penambahan dan banyaknya jumlah frinji (N) berbanding lurus dengan pergeseran Movable mirror yang dilakukan. Hal ini dapat terlihat dari semakin besarnya nilai N (banyaknya frinji), maka nilai dm (jarak pergeseran Movable mirror terhadap titik acuan) juga menunjukkan angka yang semakin besar. Misalnya saat N=25, pergeseran Movable mirror (dm) memberikan angka 0.00000016. Sedangkan saat N=50, pergeseran Movable mirror (dm) memberikan angka 0.00000032; saat N=75, pergeseran Movable mirror (dm) bernilai 0.00000048; dan demikian seterusnya hingga N=250, pergeseran Movable mirror (dm) menunjukkan angka 0.00000162. Sehingga, dari perlakuan penambahan nilai N yang berlipat 25 tersebut (dengan 10 sampel hingga nilai 250) dan pergeseran Movable mirror yang dalam eksperimen ini dibiarkan mengikuti pola nilai N, jika


dicoba ditelaah dari analisa uji deret, maka kedua hubungan antara (N) dan (dm) memberikan pola yang sama dalam merepresentasikan merepresentasikan pola-pola deret aritmetika. Memang, dalam analisa data eksperimen ini tidak secara langsung dilakukan analisa kuantitatif dari adanya pola deret aritmetika tersebut. Akan tetapi secara kualitatif, dari grafik hubungan antara jumlah frinji dan pergeseran Movable mirror (lihat Grafik 4.1 untuk lebih jelas!) menunjukkan bahwa grafik yang terbentuk cenderung linear dan bahkan sangat mendekati smooth (linear sempurna). Walaupun pada saat N=150 terjadi graph noisse (nois/gangguan grafik linear), akan tetapi hal ini dapat diabaikan mengingat untuk nilai-nilai yang lain cenderung memiliki penambahan nilai yang statis. Hubungan antara pola yang mendekati ke-smooth-an pada grafik linear yang terbentuk dari pengolahan data tersebut dengan pola deret aritmetika yang terbentuk dapat teramati dari adanya pola keteraturan dalam penambahan nilai N dan panambahan nilai (dm) yang terbentuk. Berikut visualisasi penambahan nilai (dm) yang terbentuk dari perlakuan terhadap penambahan nilai N:

N

dm (m)

Simulasi Penambahan nilai dm

25

0.00000016

50

0.00000032

Nilai (dm) bertambah 0.00000016

75

0.00000048


100

0.00000064


125

0.00000078


Rata-rata:

150

0.0000009


1,622x10−7

175

0.00000112


200

0.00000128


225

0.00000144


250

0.00000162


Grafik 4.2. Simulasi penambahan penambahan nilai pergeseran Movable mirror


Dari grafik simulasi diatas (yang didasarkan dari data yang diperoleh) didapati bahwa penambahan nilai dm dari satu perlakuan nilai N ke nilai N yang lain (dengan nilai kelipatan N konstan) memberikan pola penambahan yang konstan, yaitu dengan rata-rata penambahan 0.0000001622 (sangat mendekati nilai 0.00000016). Pola pertambahan dengan nilai yang cenderung konstan ini dalam matematika biasa disebut sebagai pola deret aritmetika. Ini dapat terlihat dengan menuliskan secara berurut dalam bentuk deret nilai dm dari N=25 hingga N=250. Jika dirumuskan secara matematis, pola yang dibentuk oleh data tersebut memberikan pola deret aritmetika sebagai berikut:

Dengan demikian, semakin jelaslah bahwa grafik hubungan antara jumlah frinji dan pergeseran Movable mirror menunjukkan bahwa grafik yang terbentuk cenderung linear dan bahkan sangat mendekati smooth (linear sempurna). Dan, terbukti bahwa penambahan dan banyaknya jumlah frinji (N) berbanding lurus dengan pergeseran Movable mirror yang dilakukan. Dalam eksperimen ini juga dilakukan analisa grafik maupun matematis terhadap nilai



1

dan

 . Nilai  2

1

menunjukkan hipotesis tetapan kalibrasi awal

yang dicoba ditentukan kepastian nilai kuantitatifnya dengan penurunan rumus (tentunya juga didasarkan pada data yang diperoleh). Sedangkan



2

menunjukkan

kalibrasi olahan dalam bentuk setengah panjang gelombang dari nilai

 untuk 1

mempermudah analisa sehingga analisa dapat dimunculkan dalam bentuk sinusoidal. Pengertian kalibrasi yang dimaksud menurut ISO/IEC Guide 17025:2005 adalah serangkaian kegiatan yang membentuk hubungan antara nilai yang ditunjukkan oleh instrumen ukur atau sistem pengukuran, atau nilai yang diwakili oleh bahan ukur, dengan nilai-nilai yang sudah diketahui yang berkaitan dari besaran yang diukur dalam kondisi tertentu. Sehingga, dalam eksperimen ini, nilai



1

bergantung dari pemosisian Adjustable Mirror dan Movable Mirror.

Pemosisian yang dimaksud berkaitan dengan jarak Adjustable Mirror maupun Movable Mirror terhadap split dan posisi sudut kedua mirror tersebut terhadap


split. Posisi sudut yang paling tepat dalam memperoleh nilai kalibrasi awal



1

yang valid adalah ketika Adjustable Mirror dan Movable Mirror dalam keadaan tegak lurus atau 90 dengan posisi split ditengah sebagai titik nol. 

Nilai



1

atau tetapan kalibrasi awal didapat dengan menganalogikan nilai

tersebut dengan nilai gradient pada persamaan garis linear yang terbentuk. Penganalogian Penganalogian ini memberikan hasil perumusan matematis dari:

 =  +   = 

Menjadi:

(4.1) (4.2)

1

Sehingga dari perhitungan matematis yang dilakukan didapatkan nilai k 1 = 1,55 x 108 = 155.136.455 dan dari nilai



1

dapat diperoleh nilai k 2 yang besarnya k 2 =

4.9833 x 1010 . Sehingga dari data hasil pengamatan diperoleh tetapan kalibrasinya



2

−1 .

= 50,242 = 5, 0242 x 10

Dalam analisa kuantitatif dari

perhitungan matematis tersebut tidak begitu ditemukan kendala, sehingga nilai tersebut dapat dikatagorikan nilai yang valid. Dengan demikian, dapat diketahui bahwa nilai yang spesifik terhadap nilai



2

memiliki hubungan

 . Secara teoritis, hubungan tersebut bergantung dari 1

jenis warna gelombang cahaya masukan. Jenis warna gelombang cahaya masukan tersebut berkaitan dengan panjang gelombang maupun frekuensinya. Dari data yang diperoleh, didapatkan adanya keselarasan antara nilai setengah panjang gelombang dari kalibrasi awal



2

dengan nilai

 . Sehingga, sebagaimana 1

penurunan yang telah dilakukan pada sub-bab Metode Analisa (lihat halaman 9-10 untuk lebih jelas), secara matematis hubungan tersebut dapat dituliskan sebagai:

 = 2

1

 2

(4.3)

Dari pembahasan dan analisa diatas, maka dapat ditentukanlah hubungan antara jumlah frinji (N) dengan pergeseran cermin

  dilihat dari bentuk dan

pola pengamatan grafik yang terbentuk, serta nilai nil ai tetapan kalibrasi dan hubungan antara



1

dilakukan.

dan



2

dari analisa grafik maupun penurunan kuantitatif yang


BAB 5. PENUTUP

5.1 kesimpulan

1. Penambahan dan banyaknya jumlah frinji (N) berbanding lurus dengan

  yang dilakukan. Hal ini dapat terlihat dari semakin besarnya nilai N (banyaknya frinji), maka nilai  (jarak

pergeseran Movable mirror

pergeseran Movable mirror terhadap titik acuan) juga menunjukkan angka yang semakin besar. 2. Grafik hubungan antara jumlah frinji dan pergeseran Movable mirror cenderung linear dan bahkan sangat mendekati smooth (linear sempurna). Hal ini terindikasi dari hubungan antara (N) dan (dm) yang memberikan pola yang sama dalam merepresentasikan merepresentasikan pola-pola deret aritmetika. 3. Nilai tetapan kalibrasi k1 dan k2 dari analisa grafik maupun penurunan kuantitatif yang dilakukan berturut-turut adalah: k 1 = 1,55 x 108 = 155.136.455 dan k 2 = 4.9833 x 1010 dengan

−1 .



2

= 50,242 = 5, 0242 x

10

4. Hubungan antara nilai k 1 dan k 2 dapat dirumuskan sebagai:

 = 2



12

5.2 Saran

Kevalidan data sangat dipengaruhi oleh kalibrasi awal yang dilakukan, yaitu pengentrian posisi adjustable mirror , Movable mirror , split, dan sumber cahaya masuk yang harus ada pada posisi sesuai. Sehingga, penulis menyarankan agar kalibrasi awal ini sangat diperhatikan guna memperoleh data yang lebih akurat.


DAFTAR PUSTAKA

Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Jember. 2006. Buku Panduan Eksperimen Fisika II (MAF 325). Jember. Bahrudin, Drs. MM. 2006. Kamus Fisika Plus. Bandung: Epsilon Group Halliday, Resnick.1986. Fisika jilid 2 edisi ketiga. Jakarta: Erlangga Hariharan, P. 2007. Basic Of Interferometry. Sydney: Academic Press Soedojo, P. 1992. Azas-azas Ilmu Fisika Jilid 3 Optika. Yogyakarta: Gajah Mada University Press. Zemansky, Sears. 1994. Fisika untuk Universitas 3 Optika Fisika Modern. Bandung: Binacipta


Lampiran Perhitungan Exel:

Keterangan Rumus Excel Yang Digunakan: A13=SUM(A2:A11) P14=P13*10 B13=SUM(B2:B11) Q2=P14 E13=(SUM(E2:E11))/10 R2=B13*A13 Fi=1/Ai S2=(Q2-R2)/(K2-N2) i= 1,,,,,,,,10 T2=(A13-(S2*B13))/10

Gi=(A2-(-32,6)-(20000000*D2))^2 G13=SUM(G2:G11) H2=F2*G13 I2=F2*G13 Ji=(Bi^2)

j13=(SUM(J2:J11)) k2=10*J13 L2=I2/(K2-(N2)^2) M2=H2*J13 N2=B13^2 O2=(M2/(K2-N2)) Pi=Bi*Ai P13=SUM(P2:P11)

M24=N21/M21 M24=M23/C2 M25=M24*2,622822984

EKSPERIMEN FISIKA: INTERFEROMETER MICHELSON

Recommend Documents