BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangFisika adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari sifat dan fenomena yang terjadi di alam. Banyak fenomena-fenomana yang terjadi di alam semesta, banyak dari fenomena-fenomena ini yang bisa dibuktikan dengan percobaan ilmiah dan masih banyak juga yang belum bisa dibuktikan secara ilmiah. Seperti yang terjadi pada Sir Isccas Newton yang dapat membuktikan bahwa ketika apel yang jatuh dari pohonnya ada pengaruh gravitasi bumi yang menyebabkan benda selalu akan jatuh ke arah bawah. Hal ini tentu menjadi penemuan yang fenomena karena sebagian orang tentu tidak berpikir tentang hal itu, selain itu masih banyak penemuan-penemuan yang telah dicapai oleh para ilmuan pada zamannya, tetapi juga masih banyak fenomena-fenomena yang terjadi alam semesta yang sampai sekarang masih belum bisa dibuktikan secara ilmiah diantaranya adalah tentang black hole. Namun hal itu tentu tidak akan mengurangi kekaguman akan penemuan yang telah dihasilkan oleh para ilmuan pada zaman dahulu.Diantara penemuan-penemuan itu ada penemuan yang paling terkenal di tahun 1887 yang menyebabkan dia orang pertama Amerika yang mendapatkan hadiah nobel ilmiah berkat alat yang diciptakannya. Alat tersebut diberi nama interferometer Michelson. Untuk dapat memahami dan mengerti bagaimana alat ini berkerja maka dibuatlah makalah Eksperimen Fisika yang berjudul Interferometer Michelson.

1.2 Rumusan MasalahAdapun rumusan masalahnya adalah sebagai berikut :a. Bagaimana sejarah interferometer?b. Apa yang dimaksud dengan interferometer dan apa saja macam-macamnya?c. Apa saja bagian-bagian interferometer serta fungsinya?d. Bagaimana langkah-langkah menggunakan interferometer?e. Bagaimana prinsip kerja interferometer?f. Bagaimana data hasil percobaan menggunakan interferometer?

1.3 Tujuan Adapun tujuan dari pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut :a. Mengetahui sejarah interferometerb. Mengetahui pengertian interferometer dan macam-macam inteferometerc. Mengetahui bagian-bagian interferometer berserta fungsinyad. Mengetahui langkah-langkah menggunakan interferometere. Mengetahui prinsip kerja interferometerf. Mengetahui data hasil percobaan menggunakan interferometer

1.4 Batasan Masalah Adapun masalah yang dibahas di dalam makalah ini yaitu interferometer Michelson.

BAB IIPEMBAHASAN2.1 Sejarah InterferometerAlbert Michelson lahir di Strelno, Polandia pada tanggal 19 Desember 1852. Ketika baru berusia 2 tahun, ia dan keluarganya pindah ke Amerika Serikat, dan mengubah kewarganegaraan menjadi warga negara Amerika Serikat. Michelson dan keluarganya tinggal di San Fransisco. Ia adalah Fisikawan pertama dari Amerika Serikat yang menerima hadiah Nobel dalam bidang Sains. Michelson muda masuk sekolah menengah di San Fransisco pada tahun 1859. Setelah lulus, ia kemudian melanjutkan pendidikannya ke Akademi Kelautan Amerika Serikat. Pada tahun 1873 ia mengarungi Hindia Barat selama 2 tahun sebelum ia memutuskan menjadi dosen Fisika dan Kimia di Akademi di bawah Admiral Sampson.

Gambar 1. Albert MichelsonSumber : http://pustakafisika.files.wordpress.com/2012/09/albert-abraham-michelson1.pngPada tahun 1879 ia ditempatkan di Kantor Penanggalan Laut, Washington. Setahun setelah itu, ia melanjutkan studinya ke Eropa. Ia masuk Universitas Berlin dan Heidelberg College of France, dan Politeknik Ecole di Paris. Pada tahun 1883, Michelson kembali ke Amerika Serikat dan menjadi professor di Sekolah Fisika Terapan, Cleveland, Ohio, dan Universitas Clark, Worcester, Massachusetts pada tahun 1890 serta dari Universitas Chicago pada tahun 1892. Di Chicago, Michelson adalah orang pertama yang menjabat sebagai ketua jurusan. Banyak tanda kehormatan yang telah diterima oleh Michelson. Di antaranya adalah Nobel Fisika yang ia dapatkan pada tahun 1907 untuk pengembangan instrumen. Ia juga terdaftar sebagai anggota perkumpulan cendekiawan bergengsi di beberapa universitas di Eropa dan Amerika. Ia dan istrinya Edna dikaruniai 4 orang anak, satu laki-laki dan tiga perempuan. Michelson tutup usia pada tanggal 9 Mei 1931.Sepanjang karier keilmuwannya, Michelson sudah banyak melakukan penelitian di bidang Fisika. Salah satunya adalah keberhasilannya dalam menentukan besar kecepatan cahaya dengan ketepatan yang tinggi menggunakan alat yang ia buat sendiri. Pada tahun 1887, Michelson menemukan alat Interferometer yang digunakan bersama kimiawan Amerika Edward Williams Morley. Eksperimen Michelson dan Morley menunjukkan bahwa 2 berkas cahaya dalam arah terpisah dari bumi dipantulkan dalam gelombang dengan kecepatan yang sama. Sesuai dengan teori eter, berkas cahaya dapat dipantulkan dalam gelombang dengan kecepatan yang berbeda dalam hubungannya dengan kecepatan bumi. Percobaan ini membuktikan bahwa ternyata eter itu tidak ada. Hasil ini selanjutnnya digunakan untuk perkembangan Teori Relativitas. Sebelumnya telah di lakukan percobaan oleh Thomas Young yang mendesain metode untuk menghasilkan pola interferensi. Thomas menggunakan sebuah berkas cahaya tunggal (monokromatis) dan celah sempit yang memancar menuju dua celah sempit atau sejajar dan jaraknya berdekatan, celah-celah Young dapat di gunakan untuk menentukan pola interferensi. Setelah itu 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. Di sini akan di peroleh perbedaan fasa relatif yang bergantung pada perbedaan panjang lintasan masing-masing berkas sebelum mencapai titik pertemuan.

Gambar 2. Alat Interferometer MichelsonSumber : http://pustakafisika.files.wordpress.com/2012/09/interferometer-michelson.jpgThe interferometer Michelson adalah contoh terbaik dari apa yang disebut interferometer amplitudo-membelah. 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.Interferometer umumnya digunakan untuk mengukur perpindahan yang sangat kecil dengan menggunakan sifat-sifat gelombang cahaya (atau radiasi misalnya neutron energi rendah lainnya). Mereka mengukur perubahan pola interferensi ketika gelombang dengan fase yang berbeda tumpang tindih . Sementara di spektrometer (lihat percobaan spektrum hidrogen) perpindahan antara sumber diketahui (misalnya dalam kisi-kisi) seseorang dapat menentukan sifat gelombang misalnya panjang gelombang. Jika, di sisi lain, panjang gelombang ini dikenal satu dapat menggunakan prinsip ini untuk mengukur perpindahan dari urutan panjang gelombang cahaya yang digunakan. Michelson Interferometer mungkin paling dikenal sehubungan dengan percobaan Michelson - Morley, dimana upaya gagal dilakukan untuk menunjukkan keberadaan "eter", media hipotetis seharusnya diperlukan untuk propagasi gelombang elektromagnetik.(http://www.phy.davidson.edu/stuhome/cabell_f/diffractionfinal/pages/michelson.htm)

2.2 Pengertian Interferometer dan Macam-macam interferometerInterferometer adalah alat yang di gunakan untuk mengukur panjang gelombang atau perubahan panjang gelombang dengan ketelitian yang sangat tinggi berdasarkan penentuan garis-garis interferensi. (Halliday, 1994:715)Interferensi itu sendiri 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. Adapun syarat-syarat terjadinya interferensi adalah 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.b. Kedua gelombang cahaya harus memiliki amplitudo yang hampir sama jika tidak interferensi yang di hasilkan kurang kontras.Untuk memahami fenomena interferensi harus berdasar pada prinsip optika fisis, yaitu cahaya dipandang sebagai perambatan gelombang yang tiba pada suatu titik yang bergantung pada fase dan amplitudo gelombang tersebut. Untuk memperoleh pola-pola interferensi cahaya haruslah bersifat koheren, yaitu gelombang-gelombang harus berasal dari satu sumber cahaya yang sama. Koherensi dalam optika sering dicapai dengan membagi cahaya dari sumber celah tunggal menjadi dua berkas atau lebih, yang kemudian dapat digabungkan untuk menghasilkan pola interferensi.Pada interferensi, apabila dua gelombang yang berfrekuensi dan berpanjang gelombang sama tapi berbeda fase bergabung, maka gelombang yang dihasilkan merupakan gelombang yang amplitudonya tergantung pada perbedaan fase. Perbedaan fase antara dua gelombang sering disebabkan oleh adanya perbedaan panjang lintasan yang ditempuh oleh kedua gelombang. Perbedaan lintasan satu panjang gelombang menghasilkan perbedaan fase 3600, yang ekivalen dengan tidak ada perbedaan fase sama sekali. Perbedaan lintasan setengah panjang gelombang menghasilkan perbedaan fase 1800.Interferensi gelombang merupakan perpaduan antara dua gelombang atau lebih pada suatu daerah tertentu pada saat yang bersamaan. Interferensi dua gelombang yang mempunyai frekuensi, amplitudo, dan arah getaran sama yang merambat menurut garis lurus dengan kecepatan yang sama tetapi berlawanan arahnya, menghasilkan gelombang stasioneratau 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-gelombangyang 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 digunakan untukmengukur panjang gelombang atau perubahan panjang gelombang dengan ketelitian sangat tinggi berdasarkan penentuan garis-garis interferensi. Walaupunpada awal mula dibuatnya alat ini dipergunakan untuk membuktikan ada tidaknya eter. (Halliday,1994:715)Setelah penemuan interferometer yang pertama kali ditemukan oleh Michelson, banyak ilmuan-ilmuan yang memodifikasi temuan yang dibuat oleh Michelson sehingga terciptalah macam-macam interferometer yaitua. Beam Splitter = BSInterferometer Michelson

Gambar 3. Interferometer MichelsonSumber : http://www.rp-photonics.com/interferometers.html. 31 maret 2014 pukul 20:03Interferometer ini menggunakan sinar splitter tunggal untuk memisahkan dan mengkombinasikan sumber cahaya. Jika dua cermin diselaraskan untuk kejadian tegak lurus yang tepat (lihat Gambar 3), hanya satu output dapat diakses, dan cahaya output lainnya kembali ke sumber cahaya.b. photodetectorsInterferometer Mach-Zehnder

photodectorsBeam Splitter = BSGambar 4. Interferometer Mach-ZehnderSumber : http://www.rp-photonics.com/interferometers.html. 31 maret 2014 pukul 20:03

Cermin 1Interferometer ini dikembangkan oleh fisikawan Ludwig Mach dan Ludwig Zehnder yang menggunakan dua splitter balok terpisah (BS) untuk membagi dan mengabungkan kembali balok tersebut, serta memiliki dua output, yang dapat dikirim ke photodetectors.c. Interferometer Fabry-Perot

Cermin 2Gambar 5. Interferometer Fabry-PerotSumber : http://www.rp-photonics.com/interferometers.html. 31 maret 2014 pukul 20:03Interferometer ini terdiri dari dua cermin paralel, memungkinkan untuk perjalanan beberapa putaran cahaya. Alat ini dapat memiliki resonansi yang sangat tajam yaitu menunjukkan transmisi tinggi, namun ini hanya untuk frekuensi optik yang cocok dengan nilai-nilai tertentu.d. Interferometer Sagnac

Gambar 6. Interferometer SagnacSumber : http://www.rp-photonics.com/interferometers.html. 31 maret 2014 pukul 20:03Interferometer Sagnac (dinamai fisikawan Perancis Georges Sagnac) menggunakan empat (4) cermin di setiap sudutnya (seperti pada Gambar 6) 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.

2.3 Bagian-Bagian Interferometer Berserta Fungsinyaa. Meja Interferometer (table optick)

Gambar 7. Meja Interferometer Sumber : http://supriantopalu.blogspot.com/2012/01/interferometer.htmlMeja interferometer adalah suatu alat yang digunakan dalam percobaan interferometer Michelson yang nantinya meja ini berfungsi untuk meletakkan alat-alat lain yang digunakan dalam percobaan interferometer. Meja interferometer berbentuk persegi panjang dengan permukaan datar yang bertujuan agar cahaya dari sumber dapat diarahkan sejajar terhadap permukaan meja sehingga dapat dipantulkan oleh cermin dengan sudut datang dan sudut pantul berimpitan (00), perlakuan tersebut bertujuan agar cahaya dari sumber berinterferensi dengan cahaya yang dipantulkan.b. Sumber Cahaya

Gambar 8. Sumber Cahaya (Laser)Sumber : http://supriantopalu.blogspot.com/2012/01/interferometer.htmlSumber cahaya yang digunakan dalam percobaan interferometer Michelson berupa cahaya monokromatik, salah satu yang adalah laser. Laser merupakan sumber cahaya tunggal dari radiasi tampak yang koheren. Pada panjang gelombang yang lebih panjang, mudah untuk menghasilkan gelombang koheren sehingga sering digunakan dalam percobaan interferometer Michelson. Selain itu juga cahaya keluaran laser mempunyai koherensi terhadap waktu dan ruang sangat besar dibandingkan dengan sumber cahaya lain.Koherensi ruang adalah sifat yang dimiliki dua gelombang yang berasal dari sumber yang sama, setelah menempuh lintasan yang berbeda akan tiba di dua titik yang sama jauhnya dari sumber dengan fase dan frekuensi yang sama. Sedangkan koherensi waktu adalah sifat yang dimiliki dua gelombang yang berasal dari sumber sama, yang setelah menempuh lintasan yang berbeda tiba di titik yang sama dengan beda fase tetap. Jika beda fase berubah beberapa kali dan secara tidak teratur selama periode pengamatan yang singkat, maka gelombang dikatakan tidak koheren. Koherensi waktu dari sebuah gelombang menyatakan kesempitan spektrum frekuensinya dan tingkat keteraturan dari barisan gelombang. Cahaya koheren sempurna ekivalen dengan sebuah barisan gelombang satu frekuensi dengan spektrum frekuensinya dapat dinyatakan hanya dengan satu garis, sehingga menunjukkan seberapa monokromais suatu sumber cahaya. Dengan kata lain, koherensi waktu mengkarakterisasi seberapa baik suatu gelombang dapat berinterferensi pada waktu yang berbeda. c. Bangku Sumber Cahaya

Gambar 9. Bangku Sumber Cahaya (Laser)Sumber : http://supriantopalu.blogspot.com/2012/01/interferometer.htmlBangku sumber cahaya adalah suatu alat yang digunakan untuk meletakkan sumber cahaya yang akan digunakan dalam percobaan nantinya. Bangku sumber cahaya ini berfungsi nantinya agar sumber cahaya yang digunakan tidak bergeser-geser artinya tetap pada posisinya.d. Pembagi Berkas (Beam Splitter)

Gambar 10. Pembagi Berkas (Beam Splitter)Sumber : http://supriantopalu.blogspot.com/2012/01/interferometer.htmlBeam Splitter dalam percobaan interferometer Michelson digunakan untuk membagi berkas cahaya. Dimana berkas cahaya nantinya sebagian akan dipantulkan pada adjustable mirror dan sebagian lagi akan ditranmisikan ke movable mirror. Beam Splitter berupa semi transprance mirror yang memiliki kemampuan transmisi dan juga refleksi dalam percobaan interferometer Michelson digunakan untuk membagi berkas cahaya dengan cara sebagian cahaya akan dipantulkan pada adjustable mirror dan sebagian lagi akan ditranmisikan ke movable mirror.e. Cermin (Mirror)

Gambar 11. Cermin (Mirror)Sumber : http://supriantopalu.blogspot.com/2012/01/interferometer.htmlDalam percobaan intererometer Michelson ada dua cermin yang digunakan dalam percobaan ini yaitu1. Adjustable Mirror (M1)Adjustable Mirror adalah cermin yang dipasang dengan posisi tetap. Cermin ini berfungsi untuk memantulkan sumber cahaya kembali ke beam splitter yang kemudian sumber cahaya ini akan menuju layar.2. Movable Mirror (M2)Movable Mirror adalah cermin yang bisa digerakan artinya cermin ini tidak dipasang dengan posisi tetap. Cermin ini juga berfungsi untuk memantulkan sumber cahaya kembali ke beam Splitter yang kemudian sumber cahaya ini akan menuju layar. Selain untuk memantulkan sumber cahaya kembali, cermin juga digunakan untuk menghitung jarak perubahan lintasan dengan menggerakan cermin ini.f. Lensa Konveks

Gambar 12. Lensa KonveksSumber : http://supriantopalu.blogspot.com/2012/01/interferometer.htmlLensa konveks dalam percobaan interferometer Michelson berfungsi untuk memfokuskan cahaya sehingga sumber cahaya yang melewati tepat terfokus pada beam Splitter. Lensa dipasang pada bagian ujung laser. Lensa konveks digunakan karena lensa konveks bersifat mengumpulkan cayaha sehingga cahaya dapat terfokuskan pada satu titik.g. Layar (Screen)

Gambar 13. Layar (Screen)Sumber : http://supriantopalu.blogspot.com/2012/01/interferometer.htmlLayar atau screen adalah alat yang digunakan untuk menangkap terjadinya peristiwa interferensi, dengan layar ini akan terlihat cincin-cincin yang berupa garis terang dan gelap yang merupakan hasil interferensi. Layar juga bersifat semi transaparan yang bertujuan agar peristiwa interferensi dapat dilihat dari sisi sebaliknya.h. Mikrometer SekrupMikrometer sekrup dalam percobaan interferensi Michelson digunakan untuk melihat pola interferensi. Mikrometer sekrup ini diputar searah jarum jam.

2.4 Langkah-Langkah Menggunakan InterferometerSebelum mengetahui langkah-langkah dalam menggunakan interferometer maka diperlukan alat dan bahan yang akan digunakan dalam menyusun interferometer. Adapun alat dan bahan dalam menyusun interferometer adalah1. Meja interferometer5. Movable mirror (cermin yang digeser)2. Sumber cahaya 6. Adjustable mirror (cermin dengan posisi tetap)3. Bangku sumber cahaya7. Lensa konveks4. Beam splitter8. layarSetelah semua alat dan bahan telah lengkap maka langkah-langkah dalam menggunakan interferometer adalah sebagai berikut :1. 116Merangkai alat seperti gambar 13 yaitu :

324587Gambar 14. Sistematika Percobaan Interferometer MichelsonSumber : Maretasari, Pradana, Purwanti, Rofiqoh. 2010 : 72. Menghidupkan laser 3. Mengatur laser agar tepat melewati lensa hingga terfokus ke beam spliiter. 4. Menutup M2 (movable mirror) dan mengatur posisi M1 (adjustable mirror) sehingga berkas sinar pantul dapat dilihat di layar. 5. Mengatur posisi M2 (movable mirror), sehingga cahaya dari M2 (movable mirror), berhimpit dengan cahaya dari M1 (movable mirror) di layar. 6. Menghitung jumlah frinji sebagai titik acuan perhitungan jumlah frinji awal. 7. Memutar sekrup M2 (movable mirror) berlawanan dengan arah jarum jam sehingga pola interferensi dapat dilihat. 8. Menghitung jumlah frinji sebanyak 25 kali. 9. Mencatat perubahan lintasan optis. 10. Mengulangi semua langkah di atas dengan variasi sumber cahaya. Ini merupakan langkah-langkah dalam menggunakan alat interferometer yang akan digunakan dalam melakukan percobaan. (Maretasari, Pradana, Purwanti, Rofiqoh. 2010)

2.5 Prinsip Kerja InterferometerSeperti 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 cepat (atau lebih jauh) daripada yang lain, kedua sinar yang tumpang tindih itu menghasilkan pola bidang gelap dan terang pada layar karena proses interferensi. Ini dapat digunakan untuk melakukan pengukuran yang tepat dari perbedaan kecepatan kedua berkas cahaya atau perbedaan jarak yang diempuh kedua berkas cahaya itu.Percobaan Michelson-Morley juga membuktikan hal lain: bahwa kecepatan cahaya selalu sama, siapapun yang mengukurnya atau bagimana mereka mengukurnya. Ketika kecepatan cahaya bergerak melalui ruang hampa (ruang kosong), kecepatannya adalah 300.000 km per detik. Menurut para astronom mengukur jarak yang sangat jauh tergantung pada seberapa jauh cahaya 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. (Woodford.24-26)Ketika cahaya monokromatik dari satu titik pada sumber yang dipanjangkan pada percobaan Michelson maka akan terlihat menimpa cermin yang setengahnya dilapisi perak . Cermin pembagi berkas ini memiliki lapisan tipis perak yang hanya memantulkan setengah dari cahaya yang jatuh padanya, sehingga setengah berkas akan lewat ke cermin tetap , dimana berkas tersebut dipantulkan kembali. Pada saat kembalinya, dipantulkan oleh ke mata. Jika panjang koheren yang memasuki mata akan berinterferensi konstruktif dan akan terlihat terang. Jika cermin yang daat digerakkan dipndahkan sejauh , satu berkas akan menempuh jarak ekstra yang sama dengan (karena bergerak mundur maju sepanjang jarak ). Dalam hal ini, kedua berkas akan berinterferensi destruktif dan akan terlihat gelap. Sementara bergerak menjauhi, akan terlihat terang (ketika perbedaan lintasan sebesar ), kemudian gelap, dan seterusnya.Pengukuran panjang gelombang yang sangat tepat dapat dilakukan dengan interferometer. Gerakan cermin sejauh saja menghasilkan perbedaan yang jelas antara terang dang gelap. Untuk = 400 nm, ini berarti ketepatan 100 nm atau 10-4 mm. Jika cermin dimiringkan, rangkaian titik terang dan gelap akan terlihat menggantikan serangkaian pinggiran. Dengan menghitung jumlah pinggiran, atau sebagainya, pengukuran panjang yang sangat tepat dapat dilakukan.

Gambar 14. Sistematika Percobaan Interferometer MichelsonSumber : Maretasari, Pradana, Purwanti, Rofiqoh. 2010 : 7Hal ini oleh 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, 310-313)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 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 maka akan terjadi interferensi konstruktif yaitu terlihat pola terang, namun bila pergeserannya hanya sejauh /4 yang sama artinya dengan berkas menempuh lintasan /2 maka akan terlihat pola gelap. (Maretasari, Pradana, Purwanti, Rofiqoh. 2010 : 1-13)

2.6 Data Hasil Percobaan Menggunakan InterferometerSebagai contoh bagaimana cara mengambil data dalam percobaan interferometer Michelson, yang bertujuan untuk menentukan nilai panjang gelombang laser, data diambil dari journal yang berjudul Analisis Pola Interferensi Pada Interferometer Michelson untuk Menentukan Panjang Gelombang Sumber Cahaya yang di susun oleh Falah yang di akses pada hari rabu tanggal 2 April 2014 jam 12.14 WIB.Pada penelitian ini, laser yang digunakan adalah laser dioda merah I dengan panjang gelombang 650 nm, laser dioda merah II dengan panjang gelombang 635 nm ~ 670 nm dan laser dioda hijau. Metode yang digunakan adalah interferometer Michelson. Untuk menentukan nilai panjang gelombang laser dioda merah dan laser dioda hijau, dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:

Dimana :adalah perubahan pergeseran movable mirror dalam skala m adalah nilai panjang gelombang sumber cahaya adalah perubahan jumlah frinji Perubahan jumlah frinji yaitu dengan menghitung perubahan frinji akibat adanya pergeseran lintasan optis pada berkas laser yang berinterferensi. Dengan mengetahui perubahan frinji untuk tiap pergeseran skala mikrometer, maka dapat diperoleh grafik hubungan jumlah pergeseran frinji terhadap pergeseran skala seperti pada gambar 15.

Gambar 15. Grafik pengukuran panjang gelombang laser dioda merah I (650 nm)Sumber : Fatah. 2008. Tanggal diakses 2 April 1024 jam 12.14 WIB

Gambar 16. Grafik pengukuran panjang gelombang laser dioda merah II (635 nm ~ 670 nm)Sumber : Fatah. 2008. Tanggal diakses 2 April 1024 jam 12.14 WIB Gambar 17. Grafik pengukuran panjang gelombang laser dioda hijauSumber : Fatah. 2008. Tanggal diakses 2 April 1024 jam 12.14 WIBGambar 15, gambar 16 dan gambar 17 menunjukan bahwa perubahan jumlah frinji linier terhadap pergeseran lintasan optis yang dilalui oleh berkas cahaya laser dioda. Dan dari nilai kemiringan grafik, dapat ditentukan nilai panjang gelombang laser diodamerah I, laser dioda merah II dan laser dioda hijau. Nilai panjang gelombang yang diperoleh pada penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 1.Tabel 1. Nilai panjang gelombang yang diperoleh pada penelitian

Dari grafik pengukuran nilai panjang gelombang laser dioda secara keseluruhan dapat disimpulkan bahwa, bila salah satu lintasan optis dari kedua berkas lintasan mengalami pergeseran, walaupun dalam orde beberapa mikro, maka akan terjadi pergeseran gelombang cahaya monokromatik sumber tersebut. Hal ini berpengaruh pada pola frinji yang dihasilkan, sehingga pada layar akan nampak pergerakan frinji (transisi frinji) dengan arah masuk pusat pola interferensi jika lintasan optisnya dibuat lebih panjang. Variabel yang digunakan dalam penelitian ini adalah d (perubahan lintasan optis), d (beda lintasan optis), N (perubahan frinji), N (jumlah perubahan frinji), 0 (panjang gelombang laser He-Ne pada referensi = 632,8 nm). Penelitian interferometer Michelson dengan berbagai sumber cahaya menghasilkan pola interferensi yang tajam, jelas dan jarak antar pola frinjinya lebih sempit. Pola interferensi untuk berbagai sumber cahaya yang dihasilkan dari penelitian ini dapat dilihat pada gambar 17.

Gambar 18. Pola interferensi (a) dengan sumber laser He-Ne (b) sumber laser dioda merah I (c) sumber laser dioda merah II dan (d) sumber laser dioda hijauSumber : Fatah. 2008. Tanggal diakses 2 April 1024 jam 12.14 WIBPada gambar 18.a dapat dilihat bahwa pola interferensi yang dihasilkan oleh laser He-Ne mempunyai pola interferensi berupa lingkaran yang membentuk cincin interferensi dan memiliki pusat pola di tengah cincin yang lebih tajam dibandingkan dengan laser dioda merah dan laser dioda hijau. Ketika sumber berupa laser dioda merah (18.b) dan (18.c) pola interferensi gelap dan terangnya terpisah dengan jelas dan bisa diamati dengan baik sehingga jarak antar frinji gelap maupun terangnya dapat diukur. Sedangkan untuk pola interferensi yang dibentuk oleh laser dioda hijau, pola yang diperoleh lebih rapat dan tajam dari pola interferensi pada sumber laser dioda merah. Hal ini disebabkan karena panjang gelombang laser dioda hijau lebih pendek. Hal ini sesuai dengan yang dinyatakan oleh Soedojo (1992) semakin pendek panjang gelombang suatu sumber cahaya, maka semakin pendek pula jarak pemisahan antara pola-pola terang yang terjadi. Gambar 19 menunjukan lebar interferensi gelap-terang yang terjadi pada masing-masing laser dalam kondisi yang sama, yaitu jarak laser ke lensa 7 cm, jarak beam splitter ke layar 53 cm dan skala mikrometer menunjukkan nilai 3 m.

Gambar 19. Lebar interferensi (a) dengan sumber laser He-Ne (b) sumber laser dioda merah I (c) sumber laser dioda merah II dan (d) sumber laser dioda hijauSumber : Fatah. 2008. Tanggal diakses 2 April 1024 jam 12.14 WIBPada gambar 19 dapat dilihat bahwa pola interferensi yang terbentuk untuk laser yang panjang gelombangnya besar memiliki jumlah frinji yang lebih sedikit dibanding pada laser dengan panjang gelombang yang lebih kecil. Dapat dilihat pada laser He-Ne (19.a) bahwa jumlah frinji yang terbentuk lebih sedikit dibandingkan dengan laser merah I dan II. Lebar frinji terang yang terbentuk lebih lebar dan lebih tajam dibanding dengan laser dioda merah dan laser dioda hijau. Untuk laser diode merah I (19.b) jarak antar pola terang pertama dengan pola terang kedua adalah lebih lebar dan jumlah frinji yang terbentuk pada layar juga lebih sedikit dibanding dengan laser dioda merah II. Pada gambar (19.c) tampak bahwa jarak antar frinjinya lebih sempit dan jumlah frinji yang terbentuk lebih banyak dibanding dengan laser dioda merah I. Sedangkan untuk laser dioda hijau (19.d), pola interferensinya tampak berhimpit dan frinji yang terbentuk pada layar lebih banyak dibandingkan dengan laser yang lainnya. Banyak atau sedikitnya jumlah frinji yang terbentuk tergantung pada beda lintasan optik antara kedua cahaya yang saling berinterferensi. Semakin besar beda lintasan optik antara kedua cahaya akan menyebabkan pola-pola interferensi (frinji) semakin banyak. Demikian pula sebaliknya semakin kecil beda lintasan optik akan mengakibatkan jumlah frinji semakin sedikit. Hal ini sesuai dengan yang dinyatakan Soedojo(1992) bahwa banyak atau sedikitnya jumlah frinji yang terbentuk tergantung pada beda lintasan optik antara kedua cahaya yang saling berinterferensi.Contoh lain dalam menentukan panjang gelombang sumber cahaya laser He-Ne adalah terdapat pada Tabel 2.Tabel 2. Data percobaan menentukan panjang gelombang sumber cahaya laser He-NeNoNNdm (m)dm (m)

1201.60 10-6

22553.20 10-61.6 10-6

33054.70 10-61.5 10-6

43556.40 10-61.7 10-6

54057.80 10-61.4 10-6

64559.20 10-61.4 10-6

75051.08 10-61.6 10-6

Keterangan N= jumlah frinji pada layarN = perubahan jumlah frinjidm = pergeseran movable mirror dalam skala mAnalisis Data Percobaan Data dianalisis dengan persamaan : d = 2. d/ N = 6,4 x 10-7 m = 6,0 x 10-7 m = 6,8 x 10-7 m = 5,6 x 10-7 m = 5,6 x 10-7 m = 6,4 x 10-7 m-7m = = = 6,13 x 10-7 mDari hasil percobaan ini didapatkan bahwa nilai panjang gelombang laser He-Ne adalah 632,86 nm. Hasil ini tidak jauh berbeda dengan nilai panjang gelombang laser He-Ne sebenarnya yaitu 632,8 nm. (Maretasari, Pradana, Purwanti, Rofiqoh. 2010 : 1-13)

BAB IIIPENUTUP3.1 KesimpulanBerdasarkan tujuan yang telah dibuat maka dapat disimpulkan bahwa:a. Sejarah interferometerPada tahun 1887, Michelson menemukan alat Interferometer yang digunakan bersama kimiawan Amerika Edward Williams Morley. Interferometer umumnya digunakan untuk mengukur perpindahan yang sangat kecil dengan menggunakan properti gelombang cahaya (atau radiasi misalnya neutron energi rendah lainnya).b. Pengertian interferometer dan macam-macam inteferometerInterferometer adalah alat yang dipergunakan untuk mengetahui pola-pola interferensi suatu gelombang. Setiap interferometer memiliki bentuk interferensi gelombang yang berbeda-beda. Hal ini karena setiap interferometer memiliki karakteristik yang berbeda-beda.c. Bagian-bagian interferometer berserta fungsinyaInterferometer terdiri atas beberapa bagian yaitu meja interferometer, sumber cahaya (laser), bangku sumber cahaya, lensa konveks, beam splitter, cermin yang terdiri dari adjustable mirror dan movable mirror, layar dan mikrometer sekrup.d. Langkah-langkah menggunakan interferometerAturlah letak alat interferometer sesuai modul/referensi. Hal yang pertama yang dilakukan adalah mengatur pola gelap terang frinji pada layar dengan mengatur posisi movable mirror untuk menhasilkan inteferensi. Kemudian lihatlah skala yang terbaca pada mikrometer.e. Prinsip kerja interferometerInterferometer berkerja jika ada dua sumber cahaya yang koheren. Dua sumber cahaya yang koheren akan menimbulkan beda fase sehingga menimbulkan pola interferensi pada layar interferometer.f. Data hasil percobaan menggunakan interferometerData yang didapatkan dari hasil percobaan ini adalah panjang gelombang sinar sumber berdasarkan pola interferensi.

3.2 Sarana. Pada saat menggunakan alat interferometer sebaiknya pratikan sabar pada saat melakukan percobaan karena percobaan interferometer membutuhkan pengkalibrasian dengan cara mengatur posisi laser, beam spliter, kedua cermin, dan lensa agar sinar laser yang melewati semua peralatan tersebut tepat segaris.b. Sebaiknya pada saat melakukan percobaan interferometer ini perlu hati-hati pada saat melakukan pergeseran pada movable mirror karena ordenya dalam skala mikrometer.

DAFTAR PUSTAKA

Bahrudin. 2006. Kamus Fisika Plus. Epsilon Group: Bandung

Davison. The Michelson Interferometer. http://www.phy.davidson.edu/stuhome/cabell_f/diffractionfinal/pages/michelson.htm. Diakses tanggal 2 April 2014

Falah, M. 2008. Analisis Pola Interferensi pada Interferometer Michelson UntukMenentukan Panjang Gelombang Sumber Cahaya. Semarang : Skripsi S1 FMIPAUNDIPGiancoli, D C. 2001. Fisika Edisi Ke Lima. Erlangga: JakartaHalliday, R.1986. Fisika jilid 2 edisi ketiga. Erlangga: Jakarta

Maretasari, Pradana, Purwanti, Rofiqoh. 2010. Laporan Praktikum Gelombang :Interferometer Michelson. Semarang : FMIPA UNS

Paschotta, R. Optical devices utilizing the phenomenon of Interference. http://www.rpphotonics.com/interferometers.html. Diakses tanggal : 31 maret 2014 pukul 20:03

Palu, S. 2012. Interferometer. http://www.interferometer suprianto palu.htm. Diaksestanggal 2 April 2014.

Solihin, Abdus. 2010. Eksperimen interferometer Febry-Perot Laporan EksperimenFisika II. Jember : Laboraturium Optoelektronika dan Fisika Modern Jurusan FisikaUniversitas Negeri Jember

Solihin, Abdus. 2010. Eksperimen Interferometer Michelson Laporan Eksperimen FisikaII. Jember : Laboraturium Optoelektronika dan Fisika Modern Jurusan FisikaUniversitas Negeri Jember.

Woodford , C. 2006. Jejak Sejarah Sains Cahaya. Pakar Raya: BandungEksperimen Fisika (Interferometer)Page 1