PERCOBAAN III INTERFEROMETER INTERFEROMETER MICHELSON LAPORAN LENGKAP EKSPERIMEN EKSPERIMEN FISIKA OPTIK
RYAN H RANONTO G 101 14 022
PROGRAM STUDI FISIKA JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS TADULAKO DESEMBER 2016
LEMBAR PENGESAHAN
Nama
: Ryan H.Ranonto
Stambuk
: G 101 14 022
Kelompok
: V (Lima)
Judul
: Interferometer Michelson
Laporan ini telah diperiksa dan disetujui
Palu, Desember 2016
Mengetahui,
Kordinator Asisten
Fazri Mangendre Nim G 101 12 001
Asisten
Rany Khaeroni Nim G 101 13 023
ii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan yang Maha Esa. Yang telah memberikan
nikmat
kesehatan
dan
kesempatan
sehingga
penulis
dapat
menyelesaikan laporan praktikum yang berjudul Interferometer Michelson ini. Penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada dosen, para asisten serta temanteman yang telah banyak membantu melaksanakan praktikum ini dari awal s ampai akhir praktikum.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih memiliki banyak kekurangan dan belum sesuai dengan yang di harapkan. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan sumbangan ide, kritik serta saran yang bersifat membangun, sehingga pada penyusunan laporan selanjutnya sesuai dengan apa yang di harapkan. Terlepas dari kesalahan, kiranya pembaca dapat memaklumi jika dalam penulisan laporan masih terdapat kekeliruan. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca.
Palu, Desember 2016 Penulis
iii
ABSTRAK
Interferometer Michelson adalah salah satu jenis dari interferometer , yaitu suatu alat yang digunakan untuk menghasilkan suatu pola interferensi. Interferometer Michelson merupakan alat yang paling umum digunakan dalam mengukur pola interferensi untuk bidang optik. Prinsip interferensi yaitu seberkas cahaya monokromatik yang dipisahkan di suatu titik tertentu sehingga masing-masing berkas dibuat melewati dua panjang lintasan yang berbeda, dan kemudian disatukan kembali melalui pantulan dari dua cermin yang letaknya saling tegak lurus dengan titik pembagi berkas tersebut. Pada percobaan ini didapatkan bentuk princing yang merupakan bentuk dari pola Interferometer Michelson. Princing terbentuk akan terjadi apabila posisi laser, cermin dan layar diletakan secara simitris. Tujuan percobaan ini yaitu untuk memahami prinsip interferometer michelson dan dapat menentukan panjang gelombang yang dihasilkan pada interferometer michelson tersebut. Dari hasil pengamatan saat praktikum berlangsung, terlihat pola interferensi atau perincing dengan pola gelap terang, namun tidak terbentuk sempurna. Hal ini disebabkan karena cahaya tidak benar benar tepat di tengah kaca pembagi sinar melainkan di sudut kaca, selain itu cahaya yang masuk ke lensa divergen tidak fokus, karena cahaya yang dibagi tidak koheren, sehingga data yang di dapatkan kurang akurat. Kata kunci : Interferometer Michelson, Interferensi, Princing.
iv
DAFTAR ISI
Isi
Halaman
HALAMAN SAMPUL…………………………………………………………….i LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................... ii KATA PENGANTAR ........................................................................................... iii ABSTRAK ............................................................................................................. iv DAFTAR ISI ........................................................................................................... v DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ vii DAFTAR SIMBOL .............................................................................................. viii DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................... ix BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang ....................................................................................................... 1 1.2 Rumusan Masalah .................................................................................................. 1 1.3 Tujuan Percobaan ................................................................................................. 2 1.4 Manfaat Percobaan ............................................................................................... 2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................ 3 2.1 Interferensi ............................................................................................................. 3 2.2 Macam-macam interferometer ............................................................................. 7 2.3 Prinsip Kerja Interferometer ................................................................................. 9 BAB III METODE PENELITIAN........................................................................ 13 3.1 Waktu dan Tempat ............................................................................................... 13 3.2 Alat dan Bahan ..................................................................................................... 13 3.3 Prosedur Kerja ...................................................................................................... 14
v
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 17 4.1 Hasil Pengamatan ................................................................................................ 17 4.2 Pembahasan .......................................................................................................... 19 BAB V PENUTUP............................................................................................... 22 5.1 Kesimpulan ........................................................................................................... 22 5.2. Saran ..................................................................................................................... 22 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 23
vi
DAFTAR GAMBAR
isi
Halaman
Gambar 2.1 Alat Interferometer Michelson……………….………….……..5 Gambar 2.2 Interferometer Michelson…………………………………….…6 Gambar 2.3 Interferometer Mach-Zehnder ……………………………….....7 Gambar 2.4 Interferometer Fabry-Perot………………………………….......7 Gambar 2.5 Interferometer Sagnac……………………………………..........8 Gambar 2.6 Sistematika Percobaan Interferometer Michelson…………….10 Gambar 3.1 Rangkaian Percobaan Interferometer ………………………….13 Gambar 3.2 Rangkaian alat tabung laser pointer …………………………....14 Gambar 3.3 Rangkaian alat kaca pembagi sinar …………………………….14 Gambar 3.4 Rangkaian alat permukaan bidang kaca…………………...…..14 Gambar 4.1 Princing pertama yang terbentuk pada layar ……………....…..16 Gambar 4.2 Princing kedua yang terbentuk pada la yar ………………....…..16 Gambar 4.3 Bentuk Princing interferometer Michelson………………...…..17
vii
DAFTAR SIMBOL
d
= Beda lintasan optic (m)
M1
= Movable mirror
M2
= Adjustable mirror
Ms
= Michelson mirror
λ
= Panjang gelombang (m)
viii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
Halaman
Fotokopi Laporan Sementara................................................................................23 Fotokopi Kartu Kontrol..........................................................................................24 Biografi..................................................................................................................25 Lembar Asistensi....................................................................................................26
ix
x
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Michelson dan Morley melakukan percobaan dengan menggunakan sebuah Interferometer yang diharapkan dapat menghasilkan pola interferensi - interferensi yang terjadi ketika dua buah gelombang datang bersama pada suatu tempat. Hasil interferensi dapat diamati Jika syarat yang harus dipenuhi adalah dua sumber cahaya harus koheren dan memiliki beda fase yang selalu tetap (memiliki frekuensi dan amplitudo harus sama). Interferometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur panjang atau perubahan panjang dengan ketelitian yang sangat tinggi berdasarkan penentuan garis - garis interferensi yang ditemikan oleh Michelson pada tahun 1881.
Oleh karena itu, untuk dapat mengetahui cara kerja dari alat inferometer, dan dapat melihat langsung bentuk princing yang terbentuk serta membandingkan bentuk princing yang terbentuk dengan teori, maka dilakukanlah percobaan ini.
1.2 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari percobaan yaitu : 1. Bagaimana merangkai komponen interferometer dengan tepat sehingga menghasilkan sebuah princing ? 2. Bagaimana mengamati princing-princing yang terbentuk ? 3. Bagaimana membandingkan bentuk princing yang terbentuk dengan teori?
1
1.3 Tujuan Percobaan
Tujuan dari percobaan Interferometer Michelson adalah sebagai berikut : 1. Merangkai komponen interferometer dengan tepat sehingga menghasilkan sebuah princing. 2. Mengamati princing-princing yang terbentuk. 3. Membandingkan bentuk princing yang terbentuk dengan teori.
1.4 Manfaat Percobaan
Manfaat dari percobaan Interferometer Michelson adalah sebagai berikut: 1. Mahasiswa dapat merangkai komponen interferometer dengan tepat sehingga menghasilkan sebuah princing 2. Mahasiswa dapat mengamati princing-princing yang terbentuk. 3. Mahasiswa dapat membandingkan bentuk princing yang terbentuk dengan teori.
2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Interferensi
Menurut, interferensi adalah interaksi antar gelombang di dalam suatu daerah. Interferensi dapat bersifat membangun dan merusak. Bersifat membangun jika beda fase kedua gelombang sama dengan nol, sehingga gelombang baru yang terbentuk adalah penjumlahan dari kedua gelombang tersebut. Bersifat merusak jika beda fasenya adalah 180 derajat, sehingga kedua gelombang saling menghilangkan.Interferensi merupakan perpaduan/interaksi dua atau lebih gelombang cahaya dapat menghasilkan suatu pola yang teratur terang-gelap. Intererensi adalah hasil kerja sama dua gelombang atau lebih yang bertemu pada satu titik di dalam ruang dan menimbulkan fenomena fisik yang dapat diamati (Amin, 2013).
Interferensi adalah penggabungan superposisi dua gelombang atau lebih yang bertemu pada satu titik ruang. Hasil interferensi yang berupa pola-pola cincin dapat digunakan untuk menentukan beberapa besaran fisis yang berkaitan dengan interferensi, misalnya panjang gelombang suatu sumber cahaya, indeks bias, dan ketebalan bahan. Interferensi terjadinya jika memenuhi suatu syarat untuk bisa terjadinya interferensi yaitu sebagai berikut: a.
Kedua sumber cahaya harus koheren yaitu keduanya harus memiliki beda fase yang selalu tetap, karena itu keduanya harus memiliki frekuensi yang sama, kedua ini boleh nol tetapi tidak harus nol.
3
b.
Kedua gelombang cahaya harus memiliki amplitudo yang hampir sama jika tidak interferensi yang di hasilkan kurang kontras.
Salah satu alat yang dapat dipergunakan untuk mengidentifikasi pola interferensi tersebut adalah interferometer. Alat digunakan 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).
B. Interferometer Michelson
Interferometer adalah alat yang di gunakan untuk mengukur panjang gelombang atau perubahan panjang gelombang dengan ketelitian yang sangat tinggi berdasarkan penentuan garis - garis interferensi. Interferometer Michelson merupakan seperangkat peralatan yang memanfaatkan gejala interferensi. Prinsip interferensi adalah kenyataan bahwa beda lintasan optik (d) akan membentuk suatu frinji. Pada tahun 1887,Albert A. Michelson (1852-1931) dan Edward W. Morley (1838-1932) mencoba mengukur aliran eter dengan menggunakan interferometer optis yang sangat peka yang dikenal dengan interferometer Michelson (Rosana, dkk, 2003). Jika benar bahwa ada eter, maka seharusnya seorang pengamat di bumi yang bergerak bersama eter akan merasakan adanya angin eter. Suatu alat yang cukup sensitif untuk mendeteksi adanya pergerkan eter telah dikembangkan oleh Michelson pada tahun 1881, dan disempurnakan
4
kembali
oleh
Michelson-Morley
pada
tahun
1887.
Hasil
penelitian
mereka menunjukkan bahwa tidak ada gerakan eter yang menuju eter yang terdeteksi (Resnick, 1993).
Menurut Halliday (1994), Michelson melakukan percobaan dengan desain dan prinsip yang sama seperti milik Young berupa 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. Sebuah berkas cahaya dari laser di pancarkan menuju beam spliter , sehingga berkas cahaya sebagian di transmisikan menuju movable mirror (M1) dan sebagian lagi di refleksikan menuju adjustable mirror (M2) kemudian kedua berkas cahaya tersebut merefleksikan cahaya menuju beam spliter , sebagian cahaya dari M1 di refleksikan oleh beam spliter menuju layar pengamatan dan sebagian yang lain cahaya dari M2 di transmisikan oleh beam spliter menuju layar pengamatan dan menghasilkan frinji. Dalam hal ini akan di peroleh perbedaan fasa relatif yang bergantung pada perbedaan panjang lintasan masing-masing berkas sebelum mencapai titik pertemuan yang dapat dilihat pada gambar 2.1
5
Gambar 2.1 Alat Interferometer Michelson (Halliday, 1994)
Interferometer Michelson adalah contoh terbaik dari apa yang disebut interferometer amplitudo – membelah yang digunakan untuk mengukur meter standar dalam satuan panjang gelombang garis merah dari spektrum cadmium. Dengan interferometer optik, seseorang dapat mengukur jarak secara langsung dalam hal panjang gelombang cahaya yang digunakan, dengan menghitung pinggiran interferensi yang bergerak ketika satu atau yang lain dari dua cermin dipindahkan. Dalam interferometer Michelson, balok koheren diperoleh dengan memisahkan berkas cahaya yang berasal dari satu sumber dengan cermin sebagian mencerminkan disebut beam splitter . Sehingga gelombang yang dipantulkan dan ditransmisikan kemudian kembali diarahkan oleh cermin biasa ke layar dimana mereka menempatkan di untuk membuat pinggiran. Hal ini dikenal sebagai gangguan dengan pembagian amplitudo. Interferometer ini, digunakan pada tahun 1817 dalam percobaan Michelson-Morley yang menunjukkan tidak ada keberadaan elektromagnetik gelombang pembawa eter, sehingga membuka jalan bagi teori relativitas khusus (Resnick, 1993).
6
2.2 Macam-macam interferometer
Menurut Halliday (1994), Interferometer adalah alat yang di gunakan untuk mengukur panjang gelombang atau perubahan panjang gelombang dengan ketelitian yang sangat tinggi berdasarkan penentuan garis - garis interferensi. Setelah penemuan interferometer yang pertama kali ditemukan oleh Michelson, banyak ilmuan-ilmuan yang memodifikasi temuan yang dibuat oleh Michelson sehingga terciptalah macam-macam interferometer yaitu: a. Interferometer Michelson
Gambar 2.2 Interferometer Michelson (Halliday, 1994) Interferometer ini menggunakan sinar splitter tunggal untuk memisahkan dan mengkombinasikan sumber cahaya. Jika dua cermin diselaraskan untuk kejadian tegak lurus yang tepat (lihat gambar 2.2), hanya satu output dapat diakses, dan cahaya output lainnya kembali ke sumber cahaya.
b. Interferometer Mach-Zehnder
photodetectors Beam Splitter = BS
Gambar 2.3 Interferometer Mach-Zehnder (Halliday, 1994) 7
Interferometer ini dikembangkan oleh fisikawan Ludwig Mach dan Ludwig Zehnder yang menggunakan dua splitter balok terpisah (BS) untuk membagi dan mengabungkan kembali balok tersebut(lihat gambar 2.3), serta memiliki
dua
output, yang dapat dikirim ke photodetectors (Halliday, 1994).
c.
Interferometer Fabry-Perot Cermin 1
Cermin 2
Gambar 2.4 Interferometer Fabry-Perot (Bahrudin, 2006). Interferometer ini terdiri dari dua cermin paralel, memungkinkan untuk perjalanan beberapa putaran cahaya. Alat ini dapat memiliki resonansi yang sangat tajam yaitu menunjukkan transmisi tinggi(lihat gambar 2.4), namun ini hanya untuk frekuensi optik yang cocok dengan nilai-nilai tertentu (Bahrudin, 2006).
d. Interferometer Sagnac
Gambar 2.5 Interferometer Sagnac (Bahrudin, 2006)
8
Interferometer
Sagnac
(dinamai
fisikawan
Perancis
Georges
Sagnac)
menggunakan empat (4) cermin di setiap sudutnya (seperti pada gambar 2.5) atau dengan serat optik . Jika seluruh interferometer diputar misalnya sekitar sumbu yang tegak lurus terhadap bidang gambar, ini memperkenalkan pergeseran fasa relatif dari balok counter propagating (efek Sagnac). Sensitivitas untuk rotasi tergantung pada daerah yang ditutupi oleh ring, dikalikan dengan jumlah perjalanan pulang pergi (Bahrudin, 2006).
2.3 Prinsip Kerja Interferometer
Seperti yang telah diketahui bahwa Michelson menciptakan alat yang di namakan interferometer yang menggunakan prisma dan cermin untuk membagi seberkas cahaya ini bergerak saling tegak lurus sebelum keduanya bersatu lagi dan saling tumpang tindih. Jika salah satu berkas cahaya bergerak sedikit lebih c epat (atau lebih jauh) daripada yang lain, kedua sinar yang tumpang tindih itu menghasilkan pola bidang gelap dan terang pada layar karena proses interferensi. Prinsip kerja interferometer ini dapat digunakan untuk melakukan pengukuran yang tepat dari perbedaan kecepatan kedua berkas cahaya atau perbedaan jarak yang ditempuh kedua berkas cahaya itu (Maretasari, dkk, 2010).
Percobaan Michelson-Morley juga membuktikan hal lain, bahwa kecepatan cahaya selalu sama, siapapun yang mengukurnya atau bagaimana cara mengukurnya, ketika kecepatan cahaya bergerak melalui ruang hampa (ruang kosong), dengan kecepatannya adalah 300.000 km per detik. Menurut para astronom mengukur jarak yang sangat jauh tergantung pada seberapa jauh cahaya
9
bergerak dalam waktu tertentu, satu detik cahaya adalah jarak yang ditempuh dalam satuk detik 300.000 km sedangkan sau tahun cahaya adalah jarak yang ditempuh cahaya dalam waktu satu tahun 9,7 juta km (Bahrudin, 2006).
Ketika cahaya monokromatik dari satu titik pada sumber yang dipanjangkan pada percobaan Michelson maka akan terlihat menimpa cermin yang setengahnya dilapisi perak
Ms .
Cermin pembagi berkas
Ms ini
memiliki lapisan tipis perak
yang hanya memantulkan setengah dari cahaya yang jatuh padanya, sehingga setengah berkas akan lewat ke cermin tetap
M1 ,
dimana berkas tersebut
dipantulkan kembali. Pada saat kembalinya, dipantulkan oleh
Ms ke
mata. Jika
panjang koheren yang memasuki mata akan berinterferensi konstruktif dan akan 4
terlihat terang. Jika cermin yang daat digerakkan dipndahkan sejauh , satu berkas
2
akan menempuh jarak ekstra yang sama dengan (karena bergerak mundur maju
sepanjang jarak
4
). Dalam hal ini, kedua berkas akan berinterferensi destruktif
dan akan terlihat gelap. Sementara
M2 bergerak
menjauhi, akan terlihat terang
(ketika perbedaan lintasan sebesar λ), kemudian gelap, dan seterusnya. Pengukuran panjang gelombang yang sangat tepat dapat dilakukan dengan interferometer. Gerakan cermin
M2 sejauh
4
saja menghasilkan perbedaan yang
jelas antara terang dang gelap. Untuk λ = 400 nm, ini berarti ketepatan 100 nm atau 10-4 mm. Jika cermin
M2
dimiringkan, rangkaian titik terang dan gelap akan
terlihat menggantikan serangkaian pinggiran, dengan menghitung jumlah pinggiran, atau sebagainya, pengukuran panjang yang sangat tepat dapat dilakukan dan dapat dilihat seperti pada gambar 2.6.
10
Gambar 2.6 Sistematika Percobaan Interferometer Michelson(Maretasari, dkk, 2010). Menurut Michelson bahwa interferometer dapat digunakan untuk menentukan panjang meter standar untuk panjang gelombang cahaya tertentu. Pada tahun 1960, standar itu dipilih sebagai garis jingga tertentu pada spektrum kripton-86 (atom kripton dengan massa atom 86). Pengukuran berulang yang teliti dari meter standar yang lama (jarak antara dua tanda menetukan 1 meter sebesar 1.650/763,73 panjang gelombang cahaya ini, yang didefinisikan sebagai meter). (Giancoli, 2001).
Menurut sumber yang lain adalah yaitu seberkas cahaya monokromatik yang dipisahkan di suatu titik tertentu sehingga masing-masing berkas dibuat melewati dua panjang lintasan yang berbeda, dan kemudian disatukan kembali melalui pantulan dari dua cermin yang letaknya saling tegak lurus dengan titik pembagi berkas tersebut. Setelah berkas cahaya monokromatik tersebut disatukan maka akan didapat pola interferensi akibat penggabungan dua gelombang cahaya tersebut. Pola interferensi itu terjadi karena adanya perbedaan panjang lintasan
11
yang ditempuh dua berkas gelombang cahaya yang telah disatukan tersebut. Jika panjang lintasan dirubah dengan diperpanjang maka yang akan terjadi adalah pola-pola cincin akan masuk ke pusat pola. Jarak lintasan yang lebih panjang akan mempengaruhi fase gelombang yang jatuh ke layar. Bila pergeseran beda panjang lintasan gelombang cahaya mencapai λ maka akan terjadi interferensi konstruktif yaitu terlihat pola terang, namun bila pergeserannya hanya sejauh λ/4 yang sama artinya dengan berkas menempuh lintasan
λ/2
maka akan terlihat pola gelap.
(Maretasari, dkk, 2010).
12
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat
Adapun waktu dan tempat dilaksanakannya percobaan ini, yaitu: Hari/tanggal
: Jumat, 16 Desember 2016
Pukul
: 16.00 WITA - Selesai
Tempat
: Laboratorium Fisika Dasar Jurusan Fisika FMIPA UNTAD
3.2 Alat dan Bahan
Adapun Alat dan bahan yang digunakan pada percobaan ini, yaitu: 1. Bangku optik berfungsi sebagai tempat penyangga komponen-komponen optik lainnya. 2. Laser pointer berfungsi sebagai sumber cahaya. 3. Permukaan bidang kaca pertama berfungsi untuk menangkap sumber cahaya tetap. 4. Permukaan bidang kaca kedua berfungsi sebagai cermin yang bergerak. 5. Kaca pembagi sinar berfungsi sebagai pembelok atau pembagi sinar dari sumber cahaya ke sumber cermin M1. 6. Lensa konvergen berfungsi sebagai pemfokus cahaya agar lebih mudah diteruskan ke layar. 7. Layar berfungsi sebagai sumber cahaya dan sebagai penyatu dua sumber cahaya yang membentuk pola gelap terang berbentuk princing.
13
3.3 Prosedur Kerja
Adapun prosedur yang digunakan pada percobaan ini, yaitu: 1. Merangkai komponen interferometer seperti gambar di bawah ini.
Gambar 3.1 Rangkaian Percobaan Interferometer Michelson (Hecht, 1992)
Keterangan gambar : A. Papan optik B. Laser pointer C. Permukaan bidang kaca pertama D. Permukaan bidang kaca kedua E. Kaca pembagi sinar F. Lensa konvergen G. Layar
14
a. Tabung laser pointer
Gambar 3.2 Rangkaian alat tabung laser pointer (Hecht, 1992)
b. Kaca pembagi sinar
Gambar 3.3 Rangkaian alat kaca pembagi sinar (Hecht, 1992) c. Permukaan bidang kaca
Gambar 3.4 Rangkaian alat permukaan bidang kaca (Hecht, 1992)
15
2. Mengatur Interferometer a. Memasukkan laser pointer metrologik ke dalam tabung laser pointer kemudian 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 menggeser 45 o terhadap sinar datang. Mengatur ketinggian kaca sehingga bagian sinar yang akan ditransmisikan menembus pusat splitter dan bagian lain direfleksikan sebesar 40o. 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 konvergen yang membentuk dua titik terang merah pada layar. e. Mengatur posisi sinar dari cermin pertama agar sinar yang menembus kaca pembagi sinar menghasilkan sua titik terang merah tepat pada pusat lensa konvergen. f.
Mengusahakan agar kedua titik terang merah dari kaca pertama dan kaca kedua tergabung menjadi satu pada layar sehingga terbentuk princing princing pada layar.
16
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengamatan
a. Hasil pengamatan pertama pada interferometer Michelson
Gambar 4.1 Princing pertama yang terbentuk pada layar
b. Hasil pengamatan kedua pada interferometer Michelson
Gambar 4.2 Princing kedua yang terbentuk pada layar
17
c. Hasil pengamatan menurut referensi
Gambar 4.3 Bentuk Princing interferometer Michelson (Thomas, 1801).
18
4.2 Pembahasan
Interferometer Michelson merupakan salah satu jenis dari interferometer, yaitu suatu alat yang digunakan untuk menghasilkan suatu pola
interferensi.
Interferometer Michelson merupakan alat yang paling umum digunakan dalam mengukur pola interferensi untuk bidang optik yang ditemukan oleh Albert Abraham Michelson. Sebuah pola interferensi dihasilkan dengan membagi seberkas cahaya menggunakan sebuah alat yang bernama pembagi sinar (beam splitter ). Interferensi terjadi ketika dua buah cahaya yang telah dibagi digabungkan kembali. Seperti halnya celah ganda Young, interferometer Michelson mengambil cahaya monokromatik yang berasal dari sebuah sumber tunggal dan membaginya ke dalam dua gelombang yang mengikuti lintasan lintasan yang berbeda (Zemansky, 1994).
Pada percobaan Interferometer Michelson dilakukan dengan meletakkan secara tegak lurus posisi movable cermin dan cermin adjustable yang ditengahi oleh split. Pada posisi demikian, akan terjadi perbedaan lintasan yang diakibatkan oleh pola reflektansi dan tranmisivitas split dari cahaya yang masuk melewati lensa. Selanjutnya, perbedaan lintasan ini akan menyebabkan adanya beda fase dan penguatan fase (yang biasa disebut sebagai interferensi) yang selanjutnya menyebabkan munculnya pola - pola pada cincin.
Pada percobaan ini, digunakan basik interferometer, dengan cahaya laser yang mengenai cermin M2 harus terfokus (cahaya kembali ke sumber) sehingga sumber
19
cahaya yang melewati tepat terfokus pada beam Splitter dan pola yang terbentuk pada layar lebih terlihat dengan jelas.
Pada percobaan di peroleh princing yang terbentuk pada layar tidak sempurna, sedangkan pada teori pola cahaya yang terbentuk sempurna membentuk sebuah lingkaran - lingkaran. Pada referensi yang ada dinyatakan bahwa pola interferensi yang terbentuk dari interferometer Michelson, yaitu berupa lingkaran yang terdiri dari poal-pola gelap dan terang. Namun, dari hasil pengamatan saat percobaan berlangsung, terlihat pola interferensi atau princing dengan pola gelap terang, namun tidak terbentuk sempurna seperti referensi yang ada. Hal ini disebabkan cahaya tidak benar-benar tepat di tengah kaca pembagi sinar melainkan di sudut kaca, selain itu cahaya yang masuk ke lensa konvergen tidak fokus, karena cahaya yang dibagi tidak koheren, sehingga data yang di dapatkan kurang akurat.
Dari percobaan yang dilakukan, dapat dikemukakan bahwa prinsip dari percobaan interferometer michelson, yaitu seberkas cahaya monokromatik yang dipisahkan di suatu titik tertentu sehingga masing-masing berkas dibuat melewati dua panjang lintasan yang berbeda, dan kemudian disatukan kembali melalui pantulan dari dua cermin yang letaknya saling tegak lurus dengan titik pembagi berkas tersebut. Setelah berkas cahaya monokromatik tersebut disatukan maka akan didapat pola interferensi akibat penggabungan dua gelombang cahaya tersebut. Pola interferensi itu terjadi karena adanya perbedaan panjang lintasan yang ditempuh dua berkas gelombang cahaya yang telah disatukan tersebut.
Pola
interferensi tersebut membentuk sebuah pola terang gelap berbentuk lingkaran-
20
lingkaran dan nilai ketelitianya rendah karena pada saat proses pemutaran micrometer terhadap pola fringes yang terbentuk pada layar pengamatan bisa saja lebih 0,1 mm atau kurang telitinya praktikan untuk menyesuaikan antara ketepatan mengubah fringes.
21
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil percobaan ini, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: 1. Bahwa princing yang terbentuk berasal dari transmisi dan refleksi sinar yang melalui lensa konvergen dengan satu sumber sinar yang sama dengan beda fase dan penguatan fase yang saling menguatkan, sehingga akan muncul pola-pola berbentuk cincin. Cicin yang terbentuk dalam percobaan ini tidaklah sempurna seperti lingkaran yang linier melainkan berbentuk pola garis terang gelap yang jika dihubungkan akan membentuk lingkaran. Hal ini diakibatkan posisi laser, cermin dan layar yang tidak simetris.
2. Hasil percobaan dapat diamati bahwa princing berbentuk bulat yang tidak sempurna dan bergaris-garis, namun terlihat pola interferensi atau princing dengan pola gelap terang pada layar.
3. Menurut teori, perincing yang terbentuk sebuah lingkaran – lingkaran yang sangat jelas sedangkan pada hasil percobaan perincing yang dihasilkan kurang jelas sehingga membutuhkan bantuan pelat.
5.2. Saran
Sebaiknya peralatan yang digunakan diperiksa terlebih dahulu kelayakannya terutama pada komponen-komponen utama interferometer supaya hasil yang diperoleh dari percobaan lebih sesuai dengan literatur yang ada.
22
DAFTAR PUSTAKA
Amin., 2013. Interferensi Gelombang .(http://www.scribd.com/null/ 438781992). diakses tanggal 19 Desember 2016. Bahrudin, 2006, Kamus Fisika Plus, Epsilon Group ; Bandung. Resnick dan Halliday., 1993, Fisika jilid 2 edisi kedua, Erlangga ; Jakarta. Resnick dan Halliday, 1994, Fisika jilid 2 edisi ketiga, Erlangga ; Jakarta. Hecht, E., 1992, Optics, 2edition, Addison Wesley. Giancoli., D C., 2001, Fisika Edisi Ke Lima, Erlangga ; Jakarta. Maretasari, Pradana, Purwanti, Rofiqoh, 2010, Laporan Praktikum Gelombang : Interferometer Michelson, FMIPA UNS ; Semarang. Rosana, Solihin, dan Abdus, 2003, Eksperimen Interferometer Michelson Laporan Eksperimen Fisika II , Laboraturium Optoelektronika dan Fisika Modern Jurusan Fisika Universitas Negeri Jember ; Kota Jember. Thomas, 1801, Fisika Untuk Sains dan Tehnik Jilid 1, Erlangga ; Jakarta. Zemansky, 1994, Fisika Untuk Universitas Jilid 2, ITS ; Surabaya.
23
BIOGRAFI
Penulis bernama Ryan Hankey Ranonto. Penulis lahir pada tanggal 24 Januari 1996 di desa Pendolo. Penulis
merupakan
Ch.Ranonto
dan
putra Ibu
tunggal
dari
Y.Toloke’e.
bapak Penulis
berpendidikan sekolah dasar di SD GKST 1 Tentena pada tahun 2002 dan selesai
pada tahun
2008.
Setelah itu penulis melanjutkan pendidikan di SMP N 1 Pamona Utara pada tahun 2008 dan selesai pada tahun 2011. Setelah itu penulis melanjutkan pendidikan di SMA N 1 Pamona Utara pada tahun 2011 dan selesai pada tahun 2014. Setelah itu penulis melanjutakn pendidikan di perguruan tinggi Negeri di Universitas Tadulako dan dan mengambil kosentrasi di jurusan Fisika Fakultas Matematia Dan Ilmu Pengetahuan Alam.
24
