Senin, 19 Desember 2011

BAB I
PENDAHULUAN
1.1   LATAR BELAKANG

Interferensi merupakan perpaduan dua gelombang yang datang bersamaan pada suatu tempat. Interferensi terjadi ketika dua buah gelombang datang bersama pada suatu tempat. Interferensi oleh lapisan tipis merupakan dasar dari interferometer Michelson, Diciptakan oleh seorang Amerika, Albert A. Michelson.
Hasil karya Michelson yang sangat penting ini diperolehnya pada tahun 1887 sebagai hasil kerja sama dengan Edward Morley, yaitu eksperimen pengukuran gerak bumi melalui “eter”. percobaan Michelson Morley mengkonfirmasikan bahwa ini benar, dan bahwa cahaya memerlukan waktu yang sama untuk perjalanan setiap jalur. Ini adalah prinsip umum, dan merupakan penyebab prinsip Albert Einstein tentang relativitas khusus. Hal ini memungkinkan Albert Einstein untuk mendalilkan bahwa kecepatan cahaya selalu diukur akan sama, karena ini adalah benar.
Pada kesempatan ini dilakukan percobaan “Interferometer Michelson” guna untuk mengetahui cara kerja dari alat Inferometer, sekaligus dapat melihat bentuk princing yang terbentuk. Serta membandingkannya dengan hasil Teori yang ada. Dan yang paling penting adalah membuktikan hasil karya Michelson.

1.2   TUJUAN PERCOBAAN
1.      Dapat merangkai komponen interferometer dengan tepat sehingga menghasilkan sebuah perincing.
2      Mengamati princing-princing yang terbentuk.
3      Membandingkan bentuk princing yang terbentuk dengan teori.
BAB II
DASAR TEORI

PERCOBAAN MICHELSON-MORLEY







Gambar 1: Data dari percobaan the Michelson-Morley
Percobaan Michelson-Morley, salah satu percobaan paling penting dan masyhur dalam sejarah fisika, dilakukan pada tahun 1887 oleh Albert Michelson dan Edward Morley di tempat yang sekarang menjadi kampus Case Western Reserve University. Percobaan ini dianggap sebagai petunjuk pertama terkuat untuk menyangkal keberadaan ether sebagai medium gelombang cahaya. Percobaan ini juga telah disebut sebagai "titik tolak untuk aspek teoretis revolusi ilmiah kedua".  Albert Michelson dianugerahi hadiah Nobel fisika tahun 1907 terutama untuk melaksanakan percobaan ini.
Dalam percobaan ini Michelson dan Morley berusaha mengukur kecepatan planet Bumi terhadap ether, yang pada waktu itu dianggap sebagai medium perambatan gelombang cahaya. Analisis terhadap hasil percobaan menunjukkan kegagalan pengamatan pergerakan bumi terhadap ether.
Interferensi oleh film (lapisan) tipis merupakan dasar dari interferometer Michelson (gambar 2). Diciptakan oleh seorang Amerika, Albert A. Michelson. Cahaya monokromatik dari satu titik pada sumber yang dipanjangkan terlihat menimpa cermin yang setengahnya dilapisi perak Ms. Cermin pembagi berkas Ms ini memiliki lapisan perak yang hanya memantulkan setengah dari cahaya yang jatuh padanya, sehingga setengah berkas akan lewat ke cermin tetap M2, dimana berkas tersebut dipantulkan kembali. Pada saat kembalinya, sebagian berkas 1 melewati Ms dan mencapai mata; dan sebagian berkas 2, pada saat kembalinya, dipantulkan oleh Ms ke mata. Jika panjang kedua lintasan sama, kedua berkas koheren yang memasuki mata akan berinterferensi konstruktif dan akan terlihat terang.
Jika cermin yang dapat digerakkan dipindahkan sejauh λ/4 , satu berkas akan menempuh jarak ekstra yang sama dengan λ/2 (karena bergerak mundur maju sepanjang jarak λ/4). Dalam hal ini kedua berkas akan berinterferensi destruktif dan akan terlihat gelap. Sementara M1 bergerak menjauhi, akan terlihat terang (ketika perbedaan lintasan sebesar λ), kemudian gelap, dan seterusnya.















Gambar 2: Interferometer Michelson
Pengukuran panjang yang sangat tepat dapat dilakukan dengan inferometer. Gerakan cermin M1 menjauh λ/4 saja menghasilkan perbedaan yang jelas antara terang dan gelap. Untuk λ = 400 nm, ini berarti ketepatan 100 nm atau 10-4 mm. Jika cermin M1 dimiringkan sedikit, rangkaian titik terang dan gelap akan terlihat menggantikan serangkaian pinggiran. Dengan menghitung jumlah pinggiran, atau sebagiannya, pengukuran panjang yang sangat tepat dapat dilakukan.
Michelson melihat 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 pada batang platinum-iridium yang disimpan di Paris) dilakukan untuk menetukan 1 meter sebesar 1.650.763,73 panjang gelombang cahaya ini, yang didefinisikan sebagai meter. Pada tahun 1963, meter didefenisikan kembali dalam laju cahaya.

Sensor CCD dan Interferometer Michelson
Salah satu eksperimen yang penting untuk menentukan difusitas adalah teknik interferensi optis. Jenis interferometer yang cukup dikenal adalah interferometer Michelson. Interferometer Michelson merupakan contoh perangkat optic eksperimen interferensi yang bisa diaplikasikan untuk menentukan nilai koefisien difusi suatu larutan berdasarkan pengamatan pergeseran fase yang terekam pada rumbai, dengan menggunakan laser He Ne sebagai sumber cabaya. KeungguIan dari metode Interferometer Michelson ini adalah adanya basil pergeseran dua rumbai yang mengindikasikan pergeseran titik-titik ekstrim, yang dapat menunjukkan perbedaan beda lintasan optis. Dengan memperhatikan pergeseran rumbai terhadap fungsi waktu, maka nilai koefisien difusi larutan transparan dapat ditentukan. Pengukuran jarak pergeseran rumbai saat berlangsungnya proses difusi belum dapat diamati pada penelitian sebelumnya.
Salah satu aplikasi interferometer Michelson adalah untuk menentukan nilai koefisien difusi larutan transparan berdasarkan pengamatan pergeseran fase secara digital, yang dalam hal ini peneliti menggunakan sistem difusi ammonium dihidrogen phosphate (NH4)H2P04, dikarenakan sistem difusi tersebut lebih peka terhadap cahaya dibandingkan dengan penelitian sebelumnya, harga terjangkau serta sampel tidak rusak oleh laser He-Ne.
Dalam penelitian ini, pengamatan pergeseran rumbai memanfaatkan sensor CCD yang terdapat pada kamera digital merk PIXELS (6.6 Mpixels image files), dengan resolusi sebesar 2976 x 2232 pixels. Sensor CCD tersebut dapat menangkap fenomena yang terbentuk. Dari basil rumbai dapat diamati pergeseran rumbai, yang disebabkan karena perbedaan konsentrasi pada waktu-waktu tertentu. Perbedaan beda lintasan optis dapat dilihat dari selisih jarak pergeseran rumbai antara pusat dua rumbai pada waktu-waktu tertentu. Pergeseran rumbai tersebut eqivalen dengan pergeseran titik-titik ekstrim dari waktu ke waktu selama terjadinya proses difusi. Keunggulan dari sensor CCD pada kamera digital ini adalah dapat memberikan pengamatan dengan resolusi yang tinggi.
Penelitian tentang penentuan nilai koefisien difusi Iarutan sudah beberapa kali dilakukan, dengan metode lain dan jenis sampel yang lain, yaitu dengan metode interferometri holografi dengan sampel sistem terner. DaIam penelitian tersebut sistem difusi yang dipakai adalah system difusi telner yang kurang peka terhadap cahaya. Metode tersebut masih membutuhkan kerja maksimal di Iaboratorium untuk mendapatkan nilai koefisien difusi larutan transparan, kemudian muncul penyempurnaan untuk metode interferometri holografi tersebut dengan analisis rumbai secara digital dati rekonstruksi digital dengan bantuan teknik pemfilteran Sistem difusi yang digunakan adalah larutan encer, namun dalam perkembangannya dibutuhkan suatu larutan encer yang lebih peka terhadap cahaya seperti ammonium dihidrogen phosphate yang dipakai pada penelitian ini Dengan alasan yang telah disebutkan di atas, dibutuhkan suatu metode penentuan koefisien difusi larutan transparan yang Iebih sederhana, lebih mudah dilakukan, dengan menggunakan sensor kamera CCD yang terjangkau, dan bisa menentukan perbedaan lintasan optis yang disebabkan karena perbedaan konsentrasi pada waktu-waktu (t) tertentu. Selisih pergeseran rumbai yang eqivalen dengan pergeseran titik-titik ekstrim inilah yang sebenarnya diamati dalam penelitian ini, dan selanjutnya digunakan untuk menentukan nilai koefisien difusi larutan transparan.



BAB III
METODE EKSPERIMEN

3.1.       Waktu dan Tempat
Hari/Tanggal                           : Rabu/14 Desember 2011
Waktu                                       : 14:00 WITA - selesai
Tempat                                    : Laboratorium Eksperimen Fisika Dasar FMIPA                  UNTAD

3.2.       Alat dan Bahan
1.      Papan Optis.
2.       Laser Pointer.
3.    Permukaan bidang kaca permata.
4.    Permukaan bidang kaca kedua.
5.    Kaca pembagi sinar.
6.    Lensa divergen.
7.    Layar.





3.3.      Prosedur kerja
1.  Merangkai komponen interferometer seperti gambar dibawah ini :






              Keterangan gambar :  A. papan optik
                                           B. Laser poniler
                                           C. Permukaan bidang kaca pertama
                                           D. Permukaan bidang kaca kedua
                                           E. Kaca pembagi sinar
                                           D. Lensa divergen
                                           F. Layar
a.     Tabung laser pointer





b. Kaca pembagi sinar seperti gambar dibawah ini :




c.          Permukaan bidang kaca         





2.    Pengaturan interferometer
a.    Memasukkan laser pointer metrologik ke dalam tabung laser pointer, mengatur pisisi 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 45o 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 di pantulkan kembali oleh kaca pembagi sinar. Sinar akan diteruskan menembus pusat lensa divergenyang membentuk dua titik terang merah pada layar.
e.    Mengatur posisi sinar dari cermin pertama agar sinar yang menembus kaca pembagi sinar menghasilkan dua titik terang merah tepat pada pusat lensa divergen.
f.     Mengusahakan agar kedua titik terang merah dari kaca pertama dan kaca kedua tergabung menjadi satu pada layar sehingga akan terbentuk perincing-perincing pada layar.











BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.       Hasil pengamatan


4.2.       PEMBAHASAN
Interferensi merupakan perpaduan dua gelombang yang datang bersamaan pada suatu tempat. Interferensi terjadi ketika dua buah gelombang datang bersama pada suatu tempat.

DAFTAR PUSTAKA


LEMBAR ASISTENSI
Sukma
G 101 09 013
KELOMPOK III
HARI/TGL
CATATAN
PARAF





Tidak ada komentar:

Poskan Komentar