Interferometer Michelson Benahan.docx

INTERFEROMETER MICHELSON LAPORAN EKSPERIMEN FISIKA II

Oleh: Nama

: Maula Khitlana Sa’adah

NIM

: 161810201073

Kelompok

:B5

Nama Asisten : Siti Rohimah

LABORATORIUM FISIKA MODERN JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS JEMBER 2019

i

RINGKASAN Interferometer Michelson; Maula Khitlana Sa’adah, 161810201073; 23 halaman; Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Jember. Eksperimen kali ini berjudul interferometer michelson. Interferometer Michelson adalah salah satu jenis dari interferometer, yaitu suatu alat yang digunakan untuk menghasilkan suatu pola interferensi. Percobaan ini dilakukan dengan menembakkan laser HeNe yang nantinya cahayanya akan dipecah menjadi 2 agar muncul pola gelap terang. Dimana pada ekperimen ini bertujuan untuk melihat pengaruh pergeseran scrup mikrometer terhadap jumlah frinji yang dihasilkan, jumlah frinji dan jara antara gelap ke terang digunakan untuk menentukan Panjang gelombang dari laser HeNe. Eksperimen ini mencari besar ketetapan kalibrasi alat interferometer michelson. Percobaan interferometer michelson ini dilakukan di ruang gelap agar mudah melihat interferensi cahayanya. Langkah pertama yang dilakukan yaitu menyiapkan alat interferometer, lalu dihidupkan. Langkah kedua yaitu dilakukan dengan pemutaran micrometer skrup sehingga terjadi perubahan pola interferensi. Variasi yang dilakuan yaitu 3 kali pengulangan dengan tiap pengulangan yaitu kelipatan 25 jumlah frinji. Pergeseran moveble mirror memberi pengaruh terhadap pembacaan jumlah frinji pada pola interferensi Michelson. Berdasarkan hasil dapat di katakan bahwa semakin besar jumlah frinji maka akan semakin besar pula hasil pergeseran movable mirror yang terbaca. Menurut percobaan nilai kalibrasi yang di dapatkan setelah melalui perhitungan adalah 0,84 untuk interval 10 dan 0,82 untuk interval 15. Data tersebut dapat dikatakan cukup sesuai dengan literatur, karena nilai sudah hamper mendekati satu. Grafik hubungan antara jumlah frinji dan pergeseran movable mirror pada interval 10 maupun 15 menunjukan grafik linier ke atas. Semakin besar jumlah frinji maka semakin besar pula pergeseran moveble mirror yang dihasilkan.

ii

DAFTAR ISI

HALAMAN COVER ............................................................................................. i RINKGASAN ........................................................................................................ ii DAFTAR ISI ......................................................................................................... iii DAFTAR TABEL ..................................................................................................v DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ vi DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... vii BAB 1. PENDAHULUAN .....................................................................................1 1.1 Latar Belankang..............................................................................................1 1.2. Rumusan Masalah .........................................................................................1 1.3 Tujuan .............................................................................................................2 1.4 Manfaat ...........................................................................................................2 BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................3 2.1 Sejarah Interferometer Michelson ..................................................................3 2.2 Interferensi ......................................................................................................3 2.3 Koherensi ........................................................................................................5 2.4 Aplikasi Interferometer Michelson.................................................................6 BAB 3. METODE PENELITIAN .........................................................................8 3.1 Rancangan Penelitian .....................................................................................8 3.2 Jenis dan Sumber Data ...................................................................................8 3.3 Definisi Operasional Variabel ........................................................................9 3.3.1 Variabel Eksperimen ...............................................................................9 3.3.2 Skala Pengukuran ....................................................................................9 3.4 Kerangka Pemecahan Masalah .....................................................................11 3.4.1 Alat dan Bahan ......................................................................................11 3.4.2 Tata Laksana Eksperimen ......................................................................12 3.4.3 Langkah Kerja .......................................................................................13 3.4.4 Metode Analisis Data ............................................................................14 BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN ...............................................................15 4.1 Hasil ..............................................................................................................15

iii

4.2 Pembahasan ..................................................................................................16 BAB 5. PENUTUP................................................................................................18 5.1 Kesimpulan ...................................................................................................18 5.2 Saran .............................................................................................................18 DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................................19

iv

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Tabel Pengamatan ..................................................................................10 Tabel 4.1 Tabel hasil pengamatan pada interval 10 ...............................................15 Tabel 4.1 Tabel hasil pengamatan pada interval 15 ...............................................15

v

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Pola Interferensi cahaya pada interferometer Michelson .....................4 Gambar 2.2 Skema percobaan Interferoeter Michelson ...........................................4 Gambar 3.1 Rancangan penelitian dari eksperimen Interferoeter Michelson ..........8 Gambar 3.2 Grafik hubungan N dengan dm ..........................................................10 Gambar 3.3 Grafik hubungan N terhadap

2𝑑𝑚 .......................................................11 𝜆

Gambar 3.4 Tata laksana eksperimen Interferoeter Michelson .............................12 Gambar 3.5 Rangkaian Interferoeter Michelson ....................................................13 Gambar 4.1 Grafik hasil hubungan N dengan

2𝑑𝑚 𝜆

pada interval 10 .....................15

Gambar 4.2 Grafik hasil hubungan N dengan

2𝑑𝑚 𝜆

pada interval 15 ......................16

vi

DAFTAR LAMPIRAN

A. Tabel perhitungan pada pengamatan interval 10 ................................................ 20 B. Tabel perhitungan pada pengamatan interval 15 ................................................ 22

vii

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang 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. Interferensi adalah penggabungan superposisi dua gelombang atau lebih yang bertemu pada satu titik ruang (Halliday, 1978). 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. Aplikasi dari eksperimen interferometer michelson adalah penggunaan dalam mendeteksi gelombang gravitasi sebagai inti spektroskopi transformasi Fourier. Apliaksi lain yaitu sebagai instrumen nulling yang digunakan untuk mendeteksi planet di sekitar bintang-bintang terdekat. Interferometri astronomi pada prinsipnya menggunakan interferometer Michelson. Interferometer Michelson memiliki banyak aplikasi lain, sehingga eksperinmen ini sangat penting untuk dilakukan.

1.2 Rumusan Masalah Rumusan masalah yang terdapat pada eksperimen interferometer Michelson adalah sebagai berikut: 1. Bagaimana pengaruh pergeseran cermin atau moveble mirror (dm) terhadap jumlah frinji? 2. Bagaimana perbandingan nilai tetapan kalibrasi k1 dan k2 yang diperoleh dengan literatur?

1

3. Bagaiana grafik hubungan antara pergeseran moveble mirror (dm) dan jumlah frinji?

1.3 Tujuan Tujuan berdasarkan dengan rumusan masalah pada eksperimen interferometer Michelson adalah sebagai berikut: 1. Mengetahui bagaimana pengaruh pergeseran cermin atau moveble mirror (dm) terhadap jumlah frinji 2. Mengetahui bagaimana perbandingan nilai tetapan kalibrasi k1 dan k2 yang diperoleh dengan literatur 3. Mengetahui bagaimana grafik hubungan antara pergeseran moveble mirror (dm) dan jumlah frinji

1.4 Manfaat Manfaat yang terdapat pada eksperime inteferometer Michelson yaitu 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 bidang optika dan gelombang dalam keilmuan fisika.

2

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

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. Interferensi adalah penggabungan superposisi dua gelombang atau lebih yang bertemu pada satu titik ruang (Halliday, 1978).

2.1 Sejarah Interferometer Michelson Penemuan Interferometer Michelson ditemukan pada tahun 1881, 78 tahun setelah percobaan young tentang celah ganda. Michelson mendisain dan membuat seuah interferometer dengan prinsip kerja yang sama. Michelson membuat alat ini pertama yaitu bertujuan untuk mengetahui ether, ether yaitu medium yang dapat digunakan untuk penjalaran cahaya dan dapat menentukan panjang gelombang yang akhirnya ether tidak dapat dibuktikan. Perkembangan selanjutnya alat ini dapat digunakan untuk melihat panjang gelombang cahaya. Panjang gelombang jika sudah diketahui maka akan bisa melihat level yang sangat pendek sehingga mempermudah memahami sifat medium optic. Interferometer Michelson dapat menghasilkan sebuah pola interferensi dengan membagi seberkas cahaya menggunakan sebuah alat yang bernama pembagi sinar (beam splitter). Interferensi terjadi ketika dua buah cahaya yang telah dibagi digabungkan kembali. Interferensi Michelson menghasilkan interferensi dari pembelokkan sinar cahaya dalam dua bagian(Oktavia, 2006).

2.2 Interferensi Interferensi adalah penggabungan superposisi dua gelombang atau lebih yang bertemu pada satu titik ruang. Hasil interfrensi 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. Untuk memahami fenomena interferensi harus berdasar pada

3

prinsip optika fisis, yaitu cahaya dipandang sebagai perambatan gelombang yang tiba pada suatu titik yang bergantung pada fase dan amplitude gelombang tersebut.

Gambar 2.1 Pola Interferensi Cahaya pada Interferometer Michelson (Sumber: Fallah, 2008)

Untuk memperoleh pola-pola interferensi cahaya haruslah bersifat koheren, yaitu gelombang-gelombang harus bersalah 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. Satu berkas cahaya dapat dipandang sebuah gelombang dari medan listrik magnetic yang berosilasi. Ketika dua berkas cahaya atau lebih bertemu dalam maka medan-medan tersebut akan saling menambahkan dengan mengikuti prinsip superposisi. (Setyaningsih, 2009).

Gambar 2.2 Skema Percobaan Interferometer Michelson (Sumber : Fallah, 2008)

4

Gambar di atas menggambarkan skema alat yang digunakan Michelson untuk mengadakan percobaan. Alat tersebut terdiri atas laser HeNe seagai sumber cahaya yang dilengkapi dengan lensa. permukaan beam splitter (pembagi berkas) cahaya laser, sebagian dipantulkan ke M1 dan sisanya ditransmisikan ke M2. Bagian yang dipantulkan ke M1 akan dipantulkan kembali ke beam splitter yang kemudian menuju ke layar. Adapun bagian yang ditransmisikan oleh M2 juga akan dipantulkan kembali ke beam splitter, kemudian bersatu dengan cahaya dari M1 menuju layar, sehingga kedua sinar akan berinterferensi yang ditunjukkan dengan adanya pola-pola cincin gelap terang. Pengukuran jarak yang tepat dapat diperoleh dengan menggerakkan M2 pada interferometer Michelson dan menghitung cincin yang bergerak atau berpindah, dengan acuan suatu titik pusat. Sehingga diperoleh jarak pergeseran yang berhubungan dengan perubahan cincin : ∆𝑑 =

ΔNλ

(2.1)

2

Keterangan : Δd = Perubahan lintasan optis λ = Panjang gelombang sumber cahaya ΔN= Peruabahan jumlah cincin 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 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. (Oktavia, 2006).

2.3 Koherensi Koherensi adalah salah satu sifat gelombang yang dapat menunjukkan sifat interferensi, yaitu gelombang tersebut selalu sefase maupun arah penjalarannya berbeda karena berasal dari sumber yang sama yang dibagi menjadi dua. Untuk menghasilkan cincin-cincin interferensi, sangat diperlukan syarat-syarat agar

5

gelombang-gelombang yang berinterferensi tersebut tetap koheren selama priode waktu tertentu. Salah satu gelombang jika berubah fasenya, cincin akan berubah menurut waktu. Laser merupakan contoh sumber cahaya tunggal dari radiasi tampak koheren. Pada panjang gelombang yang lebih panjang, mudah untuk menghasilkan gelombang koheren. Cahaya keluaran laser mempunyai koherensi terhadap waktu dan ruang sangat besar dibandingkan dengan sumber-sumber cahaya yang lain. Ada dua konsep koherensi yang tidak begantung satu sama lain, yaitu koherensi ruang dan koherensi waktu. 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. Koherensi waktu dari sebuah gelombang menyatakan kesempitan spectrum frekuensinya dan tingkat keteraturan dari barisan gelombang. Cahaya koheren sempurna ekivalen dengan sebuah barisan gelombang stu frekuensi dengan spectrum 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(Tippler,1991).

2.4 Aplikasi Interferensi Michelson Optical coherence tomography (OCT) adalah teknik pencitraan diagnostik medis yang memanfaatkan fotonik (photonics) dan serat optik untuk mendapatkan gambar dan karakterisasi jaringan mata. Pada tomografi baru ini, saraf optik dan struktur retina digambarkan pada tingkat resolusi yang sangat tinggi. Lapisan anatomiretina dapat dibedakan dan ketebalan retina dapat diukur. OCT merupakan alat diagnostik modern dengan teknik pencahayaan menggunakan resolusi tinggi untuk menvisualisasikan perubahan yang terjadi akibat suatu penyakit pada retina mata. Alat ini tidak kontak langsung dengan bola mata sehingga dapat mengurangi

6

efek samping yang merugikan mata. Manfaat penggunaan alat OCT dalam bidang kesehatan tentunya sebagai penunjang atau penegak diagnosa(Fallah, 2008).

7

BAB 3. METODE EKSPERIMEN

3.1 Rancangan Penelitian Penelitian dilakukan di laboratorium Fisika Modern, Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Jember. Pelaksanaan kegiatan penelitian dilakukan pada hari Senin, 18 Maret 2019. Penelitian yang dilakukan yaitu untuk menjawab sesuai dengan rumusan masalah di bab 1. Rancangan penelitian yang digunakan pada eksperimen inteferometer Michelson adalah sebagai berikut : Identifikasi

Kajian Pustaka

Variabel Penelitian Kegiatan Eksperimen

Data

Analisis

Kesimpulan

Gambar 3.1 Rancangan penelitian dari eksperimen interferometer Michelson

3.2 Jenis dan Sumber Data Jenis data dan sumber data pada eksperimen interferomete Michelson adalah bersifat kuantitatif karena berbentuk angka. Sumber data yang di ambil dari hasil eksperimen secara berlangsung sesuai dengan tahap pengukuran. Data yang dapat diukur diantaranya jumlah frinji (N), jarak mikrometer bergerak (dm), dan tetapan kesebandingan.

8

3.3 Definisi Operasional Variabel 3.3.1

Variabel Eksperimen Variabel pada eksperimen interferometer Michelson :

a. Variabel Bebas Variabel bebas yaitu variabel yang mempengaruhi atau yang menyebabkan terjadinya perubahan. Variabel bebas ini adalah jumlah frinji (N). b. Variabel Kontrol Variabel kontrol merupakan variabel yang diupayakan untuk dinetralisasi oleh sang peneliti dalam penelitiannya tersebut. Variabel yang menyebabkan hubungan di antara variabel bebas dan juga variabel terikat bisa tetap konstan yaitu teteapan kesebandingan (k). c. Variabel Terikat Variabel terikat merupakan faktor-faktor yang diamati dan diukur oleh peneliti dalam sebuah penelitian, untuk menentukan ada tidaknya pengaruh dari variabel bebas yaitu jarak mikrometer bergerak (𝑑𝑚 ). 3.3.2 Skala Pengukuran Skala Pengukuran dalam eksperimen interferometer Michelson adalah sebagai berikut : a. Perhitungan 𝑘1 =

𝑁𝜆 2𝑑𝑚

𝑘1 = 𝑘1

𝜆 2

𝑘1 = 𝑚 𝑑𝑚 𝑁 ̅̅̅ 𝑘2

̅̅̅2 𝜆 = 2𝑘 𝜆=2

𝑘1

Keterangan : N : Jumlah Finji 𝜆 : Panjang gelombang Laser HeNe 623,8 nm 𝑑𝑚 : Pergeseran cermin (meter)

9

Ralat grafik 𝑦 = 𝑚𝑥 + 𝑐 𝑚= 𝑐=

Σ𝑋𝑖𝑌𝑖 − Σ𝑋𝑖Σ𝑌𝑖 𝑁Σ𝑋𝑖 2 − (Σ𝑋𝑖)2

Σ𝑌𝑖 − Σ𝑋𝑖 𝑁

𝜎𝑦 = √ 𝜎𝐴 =

1 (ΣYi2 − a ΣXiYi − b ΣYi) 𝑁−2

𝜎𝑦 𝑁 1/2 ⌈𝑁Σ𝑥𝑖 2 − (Σ𝑥𝑖)2 ⌉1/2

1 𝜎𝐵 = 𝜎𝐴 √ Σ𝑥𝑖 2 𝑁 (𝑦 ± 𝜎𝑦) = (𝐴 ± 𝜎𝐴)𝑥 + (𝐵 ± 𝜎𝐵)

b. Tabel Pengamatan Tabel 3.1 Tabel pengamatan ekspperimen interferometer Michelson

Jumlah Finji (N)

dm1

dm (mm) dm2

dm3

Tetapan Kesebandingan

25 50 75 100 125 150 c. Grafik pengamatan

N

dm mdm Gambar 3.2 Grafik hubungan N dengan

10

N

2𝑑𝑚 𝜆 Gambar 3.3 Grafik hubungan N terhadap

2𝑑𝑚 𝜆

3.4 Kerangka Pemecahan masalah Kerangka pemecahan masalah dari eksperimen interferometer Michelson adalah : 3.4.1

Alat dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan dalam eksperimen interferometer

Michelson adalah : 1.

Meja interferometer (precision interferometer, OS-2955A) yang berfungsi sebagai tempat meletakkan perlengkapan interferometer Michelson.

2.

Sumber laser He-Ne (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 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.

11

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 He-Ne).

3.4.2

Tata Laksana Eksperimen Tata laksana dari eksperimen interferometer Michelson adalah sebagai

berikut : Susun peralatan eksperimen Posisikan laser HeNe di depan lensa Dengan menututp M2, atur posisi M1 Atur posisi M2 sehingga cahaya dri M2 berimpit dengan cahaya dari M1 Putar secara perlahan skrup pengatur pada M2 (horizontal dan vetikal) Aturlah posisi mikrometer sekrup pada setengah skala utama Amati perubahan frinji yang terjadi Putar mikrometer satu putara penuh belawanan arah jarum jam Pada layar buat tanda garis batas yang berimpit pada salah satuu pinggir lingklaran frinji yang dipilih Dapatkan 10 data untuk kelipatan 25 dari jumlah frinji kemudiam catat dm, dengan skala mikrometer bersesuian dengan jarak ~1𝜇𝑚 Gambar 3.4 Tata laksana eksperimen interferometer Michleson

12

3.4.3

Langkah Kerja Langkah Kerja dalam ekspeimen ijnterferometer Michelson adalah sebagai

berikut : 1. Peralatan disusun sedemikian rupa sepeerti gamabar 3.4, dimana posisi adjustable mirror dan Movable mirror di posisikan tegak lurus dengan sudut 90 derajat dengan splitter diposisikan ditengah sebagai acuan.

Gambar 3.5 Rangkaian Interferometer Michelson (Sumber : Tim Penyusun, 2019)

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).

13

8.

Posisi awal mikrometer dicatat sebelum memulai melakukan penghitungan.

9.

Knop mikrometer diputar secara perlahan berlawanan dengan arah jarum jam, pada saat yang bersamaan banyaknya frinji yang melintasi batas tersebut dihitung. Knop diputar 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. 3.4.4

Metode Analisisi Data Eksperimen interferometer Michelson dilakukan dengan metode yaitu

mennyusun perlatan eksperimen, kemudian posisikan laser HeNe di depan lensa. Atur posisi M1 dengan menututp M2, kemudian atur posisi M2 sehingga cahayanya berimpit dengan cahaya dari M1. Putar secara perlahan sekrup pengatur pada M2 (horizontal dan vertikal). Mengatur posisi mikrometer sekrup pada setengah skala utama (dua kali putaran = 2 x 25 skala). Amati frinji yang terjadi. Membuat tanda garis batas pada layar yang berimpit pada salah satu pingir lingkaran frinji yang dipilih. Mencatat posisi awal mikrometer. Putar knob mikrometer perlahan berlawanan dengan arah jarum jam. Dapatkan 10 data untuk variasi jumlah frinji dengan kelipatan 25 dan catat jarak mikrometer bergerak (dm). Data yang diperoleh akan memebrikan informasi kepada praktikan tentang pengaruh jumla frinji terhadap jarak mikrometer bergerak.

14

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Hasil yang didapatkan pada pratikum interferometer Michelson adalah sebagai berikut: Tabel 4.1 Hasil pengamatan dengan interval 10

No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 m=k 0,9

dm (µm)

N dm1 3,75 8,8 11,5 15,5 18,9 21,8 24,9 26 29 39,4

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

∆m 0,14

dm2 4 8,7 12 16 18,5 21,9 25 26 29,2 39 c -1,23

dm rata-rata ± Δdm

K2

K2 rata-rata ± ∆k2

0,07 0,07 0,07 0,06 0,05 0,04 0,04 0,03 0,02 0,01

0,74 0,74 0,79 0,80 0,85 0,86 0,88 0,97 0,97 0,80

0,84 ± 0,07 0,84 ± 0,07 0,84 ± 0,07 0,84 ± 0,06 0,84 ± 0,05 0,84 ± 0,04 0,84 ± 0,04 0,84 ± 0,03 0,84 ± 0,02 0,84 ± 0,01

Yi 63,94

∆Y 17,15

dm3 5 8 12,5 15,9 18,5 22 25 25,9 29,5 39,5 ∆c 1556,55

Y±∆Y 63,94 ± 17,15

120 100

N

80 60 40 20 0

2dm/λ

Gambar 4.1 Grafik hasil hubungan julah frinji terhadap pergeseran mirror pada interval 10

15

Tabel 4.2 Hasil pengamatan dengan interval 15

No.

N

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

15 30 45 60 75 90 105 120 135 150

m=k 0,90

dm (µm) dm1 dm2 dm3 7 6,9 6,5 12 12,5 13 20 19 20 25 24,2 24 30 29 29 35 33 34 38 38,5 37 39 40 39 46 46 47 53 52 53

∆m 0,11

dm rata-rata ± Δdm

K2

0,07 0,07 0,06 0,06 0,05 0,04 0,04 0,03 0,02 0,01

0,69 0,76 0,72 0,77 0,81 0,83 0,87 0,96 0,92 0,90

c ∆c Y -0,05 2795,44 94,75

∆Y 17,93

K2 rata-rata ± ∆k2 0,82 ± 0,07 0,82 ± 0,07 0,82 ± 0,06 0,82 ± 0,06 0,82 ± 0,05 0,82 ± 0,04 0,82 ± 0,04 0,82 ± 0,03 0,82 ± 0,02 0,82 ± 0,01 Y ± ∆Y 94,75 ± 17,93

160 140 120 100 80 60 40 20 0

Gambar 4.2 Grafik hubungan antara jumlah frinji dengan pergeseran mirror pada interval 15

4.2 Pembahasan Berdasarkan hasil pengamatan didapatkan hasil yang berupa data yang tertera pada table hasil. Data yang di dapatkan yaitu salah satunya adalah jumlah frinji pada setiap pergeseran moveble mirror. Pergeseran moveble mirror memberi pengaruh terhadap pembacaan jumlah frinji pada pola interferensi Michelson. Berdasarkan hasil dapat di katakan bahwa semakin besar jumlah frinji maka akan semakin besar pula hasil pergeseran movable mirror yang terbaca. Hal tersebut sesuai dengan teori yang ada bahwa dm berbanding lurus dengan jumlah frinji.

16

Percobaan yang dilakukan juga menghasilkan nilai tetapan kesebandingan (kalibrasi). Nilai kalibrasi menurut teori adalah perkalian jumlah frinji dengan Panjang gelombang dibagi dengan dua kali pergeseran movable mirror. Pada perhitungan kaitan antar jarak mirror seharusnya nilai sama dengan satu supaya gerakan cermin adalah juga gerakan micrometer. Hal itu akan membuat perhitungan kalibrasi menjadi benar. Sedangkan menurut percobaan nilai kalibrasi yang di dapatkan setelah melalui perhitungan adalah 0,84 untuk interval 10 dan 0,82 untuk interval 15. Data tersebut dapat dikatakan cukup sesuai dengan literatur, karena nilai sudah hamper mendekati satu. Percobaan yang telah dilakukan telah melalui proses perhitungan sehingga mendapat grafik sebagaimana pada hasil. Grafik hubungan antara jumlah frinji dan pergeseran movable mirror pada interval 10 maupun 15 menunjukan grafik linier ke atas. Semakin besar jumlah frinji maka semakin besar pula pergeseran moveble mirror yang dihasilkan. Hal tersebut telah sesuai dengan teori yang ada dimana jumlah frinji berbanding lurus dengan pergeseran moveble mirror.

17

BAB 5. PENUTUP

5.1 Kesimpulan Kesimpulan dari pratikum interferometer Michelson adalah sebagai berikut: 1. Pergeseran moveble mirror memberi pengaruh terhadap pembacaan jumlah frinji pada pola interferensi Michelson. Berdasarkan hasil dapat di katakan bahwa semakin besar jumlah frinji maka akan semakin besar pula hasil pergeseran movable mirror yang terbaca. 2. Menurut percobaan nilai kalibrasi yang di dapatkan setelah melalui perhitungan adalah 0,84 untuk interval 10 dan 0,82 untuk interval 15. Data tersebut dapat dikatakan cukup sesuai dengan literatur, karena nilai sudah hamper mendekati satu. 3. Grafik hubungan antara jumlah frinji dan pergeseran movable mirror pada interval 10 maupun 15 menunjukan grafik linier ke atas. Semakin besar jumlah frinji maka semakin besar pula pergeseran moveble mirror yang dihasilkan.

5.2 Saran Hal utama yang perlu diperhatikan adalah praktikan diharuskan tepat untuk meletakkan laser agar laser yang digunakan tepat mengenai beam spliter. Pratikan harusnya berhati-hati pada saat laser dalam keadaan hidup, karena laser yang digunakan jika mengenai mata akan menyebabkan buta, hindari kontak langsung dengan mata.pergeseran moveble mirror harus dilaukan dengan berhati-hati pula karena alat sangat sensitive.

18

DAFTAR PUSTAKA

Falah, M. 2008. Analisis Pola Interferensi pada Interferometer Michelson Untuk Menentukan Panjang Gelombang Sumber Cahaya. Semarang: Skripsi S1 FMIPA UNDIP. Halliday. 1978. Fisika Edisi 3 Jilid 2. Jakarta: Erlangga. Oktavia, A. 2006. Penggunaan Interferometer Michelson Untuk Menentukan Panjang Gelombang Laser Dioda dan Indeks Bias Bahan Transparan. Semarang: Skripsi S1 FMIPA UNDIP. Setyaningsih, Agustina. 2009. Penentuan Nilai Panjang Koherensi Laser Menggunakan Interferometer Michelson. Semarang: Skripsi S1 FMIPA UNDIP. Tim Penyusun. 2019. Buku Panduan Praktikum Eksperimen Fisika II. Jember: Universitas Jember Tippler, P.A. 1991. Fisika Untuk Sains dan Teknik Jilid 2. Jakarta: Erlangga.

19

LAMPIRAN

A. Tabel perhitungan pada pengmatan interval 10 No.

N

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

dm1 3,75 8,8 11,5 15,5 18,9 21,8 24,9 26 29 39,4

dm (µm) dm2 dm3 4 5 8,7 8 12 12,5 16 15,9 18,5 18,5 21,9 22 25 25 26 25,9 29,2 29,5 39 39,5

λ (µm)

2dm/λ

k2

0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63

13,49 26,98 38,10 50,16 59,15 69,52 79,26 82,43 92,80 124,76

0,74 0,74 0,79 0,80 0,85 0,86 0,88 0,97 0,97 0,80

N0 1 2 3 4 5 6 7

X 13,49 26,98 38,10 50,16 59,15 69,52 79,26

Y 10 20 30 40 50 60 70

dm rata-rata

Σ(dmdmbar)^2

4,25 8,50 12,00 15,80 18,63 21,90 24,97 25,97 29,23 39,30

Δ dm

0,88 0,38 0,50 0,14 0,11 0,02 0,01 0,01 0,13 0,14

0,10 0,06 0,07 0,04 0,03 0,01 0,01 0,01 0,04 0,04

k2 bar

∆k2

(k2k2bar)^2

Ʃ(k2k2bar)^2

0,84

0,07 0,07 0,07 0,06 0,05 0,04 0,04 0,03 0,02 0,01

0,01 0,55 0,62 0,64 0,71 0,74 0,78 0,94 0,94 0,64

6,58 6,57 6,02 5,40 4,76 4,05 3,30 2,52 1,58 0,64

X^2 182,04 728,14 1451,25 2515,90 3499,13 4833,56 6282,03 20

Y^2 100 400 900 1600 2500 3600 4900

XY 134,92 539,68 1142,86 2006,35 2957,67 4171,43 5548,15

8 9 10 total

82,43 92,80 124,76 636,67 ∆m

m=k

0,9 0,144908

80 6795,34 90 8612,63 100 15565,53 550 50465,54 c

∆c

6400 8100 10000 38500

6594,71 8352,38 12476,19 43924,34

Y

∆Y

-1,22857 1556,553 63,94024

17,15128761

N

Hubungan antara Jumlah Frinji dengan Pergeseran Frinji 120 100 80 60 40 20 0

2dm/λ

Grafik Error Bar antara Jumlah Frinji dengan Pergeseran Frinji y = 10x R² = 1

120 100 80 60 40 20 0

Series1 Linear (Series1)

21

B. Tabel perhitungan pada pengamatan interval 15 No.

N

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

15 30 45 60 75 90 105 120 135 150

dm (µm) dm1 dm2 dm3 7 6,9 6,5 12 12,5 13 20 19 20 25 24,2 24 30 29 29 35 33 34 38 38,5 37 39 40 39 46 46 47 53 52 53

λ (µm)

2dm/λ

k2

0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63

21,59 39,68 62,43 77,46 93,12 107,94 120,11 124,87 147,09 167,20

0,69 0,76 0,72 0,77 0,81 0,83 0,87 0,96 0,92 0,90

No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

X 21,59 39,68 62,43 77,46 93,12 107,94 120,11 124,87 147,09 167,20

Y 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150

dm ratarata 6,80 12,50 19,67 24,40 29,33 34,00 37,83 39,33 46,33 52,67

Σ(dmdmbar)^2

Δ dm

0,14 0,50 0,67 0,56 0,67 2,00 1,17 0,67 0,67 0,67

0,04 0,07 0,09 0,08 0,09 0,15 0,11 0,09 0,09 0,09

k2 bar

∆k2

(k2k2bar)^2

Ʃ(k2k2bar)^2

0,82

0,07 0,07 0,06 0,06 0,05 0,04 0,04 0,03 0,02 0,01

0,02 0,57 0,52 0,60 0,65 0,70 0,76 0,92 0,84 0,80

6,39 6,37 5,80 5,28 4,68 4,03 3,34 2,57 1,65 0,80

X^2 466,01 1574,70 3897,99 6000,10 8671,65 11650,29 14425,41 15591,95 21635,45 27954,42

Y^2 225 900 2025 3600 5625 8100 11025 14400 18225 22500

22

XY 323,81 1190,48 2809,52 4647,62 6984,13 9714,29 12611,11 14984,13 19857,14 25079,37

m=k ∆m 0,9 0,113048

c ∆c Y ∆Y -0,04762 2795,442 94,75354 17,93119566

Hubungan antara Jumlah Frinji dengan Pergeseran Frinji 200 150 100 50 0 21.59 39.68 62.43 77.46 93.12 107.94 120.11 124.87 147.09 167.20

Grafik Error Bar antara Jumlah Frinji dengan Pergeseran Frinji 160 140 120 100 80 60 40 20 0

y = 15x R² = 1

Series1 Linear (Series1)

23