Laporan Praktikum Fisika Modern INTERFER

LAPORAN PRAKTIKUM
FISIKA MODERN
JUDUL PRAKTIKUM
INTERFEROMETER MICHELSON

OLEH:

NAMA
NIM
OFFERING
KELOMPOK
HARI/TANGGAL
PEMBIMBING

: THATHIT SUPRAYOGI
: 130322615513
: N-2
: 11
: 21 Oktober 2015
: Dr. HARI WISODO, M. Si

LABORATORIUM FISIKA MODERN
JURUSAN FISIKA FMIPA
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
2015

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA MODERN
INTERFEROMETER MICHELSON

A. TUJUAN
1. Memahami cara kerja interferometer Michelson
2. Mengukur panjang gelombang sinar Laser He-Ne
B. DASAR TEORI
Layar

A

Terang

B

Pusat

Pola Gelap-Terang-Gelap-Terang
Pada Layar

Interferensi terjadi dengan syarat ada dua sumber gelombang yang saling
kohoren. Pada gambar di atas, sumber gelombang A dan B mengalami interferensi,
apabila di depan kedua sumber gelombang yang berinterferensi tersebut diletakkan
layar, maka akan terbentuk pola gelap-terang-gelap-terang pada layar, yang
ditunjukkan gambar di samping. Fenomena inilah yang nantinya kita lihat pada
percobaan Michelson. Untuk menentukan berapa panjang gelombang sinar Laser HeNe, kita menghitung berapa perubahan pola gelap-terang. Alat yang digunakan
disebut Interferometer.

Set Percobaan Interferometer Michelson

Interferometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur panjang atau
perubahan panjang dengan ketelitian yang sangat tinggi berdasarkan garis-garis
interferensi.
Pada percobaan Interferometer Michelson cahaya dari sebuah Laser
dijatuhkan pada cermin separuh mengkilat M, cermin tersebut memiliki lapisan perak

yang tebalnya hanya cukup untuk merefleksikan sebagian cahaya yang datang dan
meneruskan sebagian lagi. Di M cahaya terbagi menjadi dua bagian. Yang satu oleh
transmisi menuju cermin M1, yang lain oleh refleksi menuju ke M2. Oleh masingmasing cermin kedua sinar ini direfleksikan kembali ke arah datangnya. dan akhirnya
masuk ke mata. Karena keduanya berasal dari satu sumber yaitu Laser, maka
keduanya saling koheren dan dapat berinterferensi.
Jika cermin M1 dan M2 benar-benar tegak lurus satu dengan lainnya, efeknya
sama saja dengan cahaya dari Laser jatuh pada lapisan udara yang tebal. Diantara
kaca, yang ketebalannya adalah d2 – d1. Garis-garis interferensi akan tampak, sebagai
akibat adanya perubahan sudut datang yang sangat kecil dari cahaya yang berasal dari
titik lain pada Laser dan jatuh pada lapisan udara yang sama. Untuk lapisan tebal,
selisih lintasan sebesar satu panjang gelombang dapat ditimbulkan oleh perubahan
sudut datang yang sangat kecil.
Pergeseran M2 ke belakang atau ke depan sama akibatnya dengan pengubahan
lapisan udara. Andaikari pusat dari pola garis interferensi yang terjadi kelihatan
terang. Bila M2 digeser sedemikian rupa sehingga cicin terang pertama menjadi pusat
pola, maka lintasan cahaya yang menumbuk M2 telah berubah sebesar satu panjang
gelombang. Karena cahaya dua kali (bolak-balik) melalui lapisan udara yang sama,
maka berarti cermin M2 mundur sejauh setengah panjang gelombang.
lnterferometer dapat digunakan mengukur selisih panjang gelombang dengan
menghitung banyaknya garis interferensi yang melalui medan pandangan ketika

cermin M2 digeser. Pengukuran panjang gelombang dengan cara ini akan sangat teliti,
jika jumlah garis yang dihitung sangat banyak. Syarat terang pada interferensi :
S  n ........................................ (1)
Dimana n = jumlah perubahan cincin terang-gelap (gelap-terang),  =
panjang gelombang Laser dan S  2 M 2  M 2 =perubahan panjang lintasan cahaya.
'

Dengan demikian,

2 M 2  M 2 =n  , Jadi:
'




2 M2  M2
n

……………………….. (2)

C. ALAT DAN DESAIN
Set alat lengkap seperti ditunjuk pada gambar
1. Set-up Interferometer Michelson
2. Laser He-Ne
3. Layar putih atau kertas

D. PROSEDUR
1) Meletakkan Laser pada posisi yang aman (tidak mudah goyang ) dan mengarahkan
cahaya Laser pada set-up percobaan Interferometer Michelson.
2) Menyalakan Laser, kemudian mengatur posisi cermin setengah mengkilat sampai
berkas Laser terbelah menjadi 2 bagian yang saling tegak lurus.
3) Mengatur cermin M2 sampai terjadi bayangan di layar berbentuk cincin lingkaran.
4) Mencatat posisi M2, kemudian menggerakkan perlahan-lahan dan menghitung
banyaknya perubahan pergeseran gelap-terang serta mencatat posisi M2'. Demikian
seterusnya sampai mendapatkan beberapa data.
E. DATA PENGAMATAN
No
Posisi M2
1
0

2
0
3
0
4
0
5
0

Posisi M2’
2
3
4
5
6

N
6
8
12

14
18

F. ANALISIS DATA
Panjang gelombang dari cahaya Laser He-Ne pada percobaan Interferometer
Michelson dihitung dengan menggunakan metode kuadrat terkecil (Regresi linier). Sesuai

dengan persamaan (2) yaitu n 
y  a  bx sehingga n sebagai y ,

2


M2  M2

2

2




M M

dengan pemodelan persamaan linier

sebagai x, dan gradient garis/slope (b) adalah

2
  dengan a =0 adalah intercept. Sehingga didapat hasil sebagai berikut


Grafik hubungan antara Jumlah perubahan cincin terang-gelap-terang( n)
dengan Perbuahan panjang lintasan cahaya (|M2'-M2|)
18

16

|M2'-M2| m

14

12

|M2'-M2|
Linear Fit of |M2'-M2|

10
Equation
Adj. R-Square

8

6
2

3

y = a + b*x
0.98246

a

Intercept

b

Slope

4

5

Value
Standard Error
-0.4
0.84853
3

6

n
Ralat untuk gradient/slope
sb
R
 100%
b
0,2

 100%
3
 6,667% (3 Angka Penting)

Didapat nilai gradient/slope adalah 3,00  0,20  dengan ralat 6,667%

Menentukan Panjang gelombang (  ) dari Laser He-Ne, dihitung dari persamaan:
2
b

2

b
2

3,00
 0,6667 m

0.2

S 





.Sb
b

2

2
 Sb
b2
2

3,00 2

2

 0,20

2

 0,0444 m

Ralat Relatif:
S
R    100%




0,0444
x100%
0,6667
 6,6667 % (3 Angka Penting)

Jadi panjang gelombang (  ) dari Laser He-Ne dalam percobaan Interferometer
Michelson adalah   0,667  0,044 m dengan ralat relatif sebesar 6,6667%.
G. PEMBAHASAN
The key component of any interferometer is a beam splitter, allowing for propagation
of two separated beams over a defined path length, and finally their superposition on a
detector (Hilbert: 2013). Semua interferometer memiliki komponen kunci yaitu beam
spliter yang digunakan untuk memecah sinar, termasuk dalam interferometer Michelson
memiliki beam spliter ini. Sehingga ketika sinar sampai ke spliter akan dipecah dan
dipantulkan dengan cermin M1 dan M2 yang selanjutnya memasuki spliter lagi dan akan
dibelokkan menuju detector/ layar yang akan memunculkan pola gelap-terang karena
terjadi interferensi gelombang.
Interferometer Michelson dapat digunkan untuk menentukan besar panjang gelombang
sinar laser yang digunakan. Dalam percobaan ini digunakan sinar laser dari He-Ne
sehingga dengan percobaan ini didapat hasil panjang gelombangnya sebesar
  0,667  0,044 m dengan ralat relatif sebesar 6,6667%. Hasil ini memiliki perbedaan
dengan panjang gelombang laser He-Ne referensi yaitu sebesar   0,6329 m sehingga

memiliki selisih sebesar 0,0341m . Perbedaan hasil panjang gelombang ini disebabkan
oleh beberapa hal diantaranya sebagai berikut
1) Kurang cermat dalam menentukan n (jumlah pola gelap-terang-gelap)
2) Terlalu cepat berubah pola gelap-terang-gelap pada saat memutar Vernier sehingga
kurang teramati

H. KESIMPULAN
Berdasarkan percobaan Interferometer Michelson yang telah dilakukan dapat
ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut.
1) Pada percobaan Interferometer Michelson terjadi interferensi berkas cahaya yang
koheren dikarenakan adanya perbedaan lintasan perjalanan optik dua berkas cahaya

yang berinteraksi, sehingga membentuk pola gelap-terang-gelap-terang, apabila dua
berkas cahaya tersebut tepat berinterferensi.
2) Panjang gelombang sinar dari Laser He-Ne pada percobaan Interferometer Michelson
adalah   0,667  0,044 m dengan ralat relatif sebesar 6,6667%.
I. DAFTAR PUSTAKA
Halliday, David & Resnick, Robert. 1978. Fisika Edisi ke 3 jilid 2. Diterjemahkan oleh
Panthur Silaban & Erwin Sucipto. 1990. Jakarta: Erlangga
Hilbert, Vinzenz dkk. 2013. An extreme ultraviolet Michelson interferometer for
experiments at free-electron lasers. The Review Of Scientific Instruments DOI:
10.1063/1.4821146
Team Pembina Mata Kuliah Fisika Modern. 2015. Petunjuk Eksperimen Fisika
Modern. Malang : Jurusan Fisika FMIPA UM.