ANALISIS POLA INTERFERENSI PADA INTERFEROMETER MICHELSON UNTUK MENENTUKAN PANJANG GELOMBANG LASER GUNA MENGUKUR
KETEBALAN RAMBUT DENGAN DIFRAKSI BABINET
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Fenomena interferensi selalu berkaitan dengan teori gelombang cahaya. Pengukuran panjang gelombang cahaya dapat dilakukan dengan cara interferensi. Untuk mendapatkan pola interferensi ada berbagai metode, antara lain dengan interforemeter Michelson, interferometer Fabry Perot dan interferometer Twymen Green.
Dalam penelitian ini yang diamati adalah perubahan pola dan jumlah frinji interferensi pada Interferometer Michelson, sehingga dari perubahan pola frinji tersebut dapat dihitung nilai panjang gelombang laser dioda merah. Selanjutnya hasil dari perhitungan panjang gelombang tersebut dengan Prinsip Babinet (Menurut Prinsip Babinet, pola difraksi yang sama terjadi jika satu atau sekelompok celah diganti dengan komplemennya) kemudian digunakan untuk mengukur ketebalan suatu benda yang sangat tipis (dalam percobaan ini menggunakan rambut) atau mengetahui ketajaman sisi suatu lapisan.
B. Rumusan Masalah
1. Bagaimana pola interferensi interferometer michelson dengan sumber laser dioda merah ?
2. Bagaimana menentukan panjang gelombang laser dioda dengan interferometer michelson?
3. Dengan memanfaatkan Prinsip Babinet pada difraksi, bagaimana menentukan ketebalan benda yang sangat tipis (misalkan rambut) ?
C. Tujuan
1. Mengetahui pola interferensi interferometer michelson dengan sumber laser dioda merah.
2. Menentukan panjang gelombang laser dioda dengan interferometer michelson.
BAB II
METODE PENELITIAN
A. Alat dan Bahan
1. Satu set Interferometer Michelson 2. Laser pointer merah
3. Multimeter
4. Light Dependent Resistor (LDR) 5. Penggaris
6. Kamera
7. Rambut dan Serat kabel 8. Milimeter Block
B. Prosedur Percobaan
1. Kalibrasi Interferometer Michelson
Langkah pertama yang harus dilakukan dalam penelitian ini adalah mengkalibrasi interferometer Michelson dengan cara mengatur posisi laser, beam splitter, kedua cermin dan lensa agar sinar laser yang melewati semua peralatan tersebut tepat segaris. Kemudian mencari pola interferensi dengan cara menggeser-geser salah satu cermin sampaidihasilkan pola gelap terang (frinji) pada layar.
2. Menentukan Panjang Gelombang Laser
Untuk menentukan nilai panjang gelombang
laser dioda merah dengan interferometer michelson dapat dihitung dengan menggunakan persamaan :ℷ=2∆ x N
Yaitu dengan cara, menggeser movable mirror sehingga panjang lintasan optis ikut bergeser sejauh x. Akibat pergeseran tersebut maka pada layar akan tampak perubahan jumlah frinji (frinji masuk ke pusat interferensi) sebesar N dan akhirnya dapat diperoleh nilai . Pergeseran dilakukan setiap perubahan satu frinji sebanyak 20 kali, sehingga dapat dilihat besar pergeseran x.
3. Mengukur Ketebalan Rambut (Dif raksi dengan prinsip Babinet)
Langkah pertama yang harus dilakukan dalam percobaan ini adalah menyiapkan sehelai rambut dan menyisipkan rambut tersebut pada sebuah penyangga agar rambut terbentang vertikal, kemudian sinar laser dinyalakan dan dipancarkan tepat mengenai rambut. Langkah selanjutnya adalah mengamati pola difraksi yang muncul pada layar, kemudian mengukur jarak antara sinar terang dan gelapnya ( ∆ x ) dan jarak antara bayangan dan rambut ( L ).
Tebal rambut ( d ) dapat dihitung dengan persamaan :
BAB III
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Pola Interferensi Interferometer Michelson dengan Sumber Laser Dioda Merah
Gambar 1 Gambar 2
B. Menentukan Panjang Gelombang Laser Dioda 1. Data hasil percobaan
No Jumlah Frinji
(N) Pergeseran (Δx) 2.Δx
1 20 7,5 x 10-6 m 15 x 10-6 m 2 40 14 x 10-6 m 28 x 10-6 m 3 60 21 x 10-6 m 42 x 10-6 m 4 80 28 x 10-6 m 56 x 10-6 m 5 100 34 x 10-6 m 68 x 10-6 m 6 120 41 x 10-6 m 82 x 10-6 m 7 140 50 x 10-6 m 100 x 10-6 m 8 160 55 x 10-6 m 110 x 10-6 m 9 180 62 x 10-6 m 124 x 10-6 m 10 200 70,5 x 10-6 m 141 x 10-6 m
3. Menentukan panjang gelombang Laser
Panjang gelombang laser dioda dapat dihitung dengan persamaan :
ℷ=2∆ d N
Dimana jika dilihat pada grafik, nilai panjang gelombang dapat diperoleh dari nilai gradien garis tersebut.
Jadi nilai panjang gelombang dari sinar laser dioda merah adalah : ℷ=(694±8)×10−9 nm.
C. Menentukan Ketebalan Benda yang sangat Tipis dengan Prinsip Babinet 1. Rambut
b. Data hasil percobaan
c. Rumus untuk menghitung tebal rambut ( d ) Tebal rambut ( d ) : L=¿ jarak celah (benda yang akan dihitung ketebalannya)
694 x 10-9 m 3,223 m -3 9,30 cm 7,22 x 10-5 m 0,09x 10-5 m
Dari data tersebut, diperoleh nilai rata-rata dari tebal rambut (d), yaitu :
d = (7,32 ± 0,04) x 10-5 m
BAB IV
KESIMPULAN
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, dapat diambil kesimpulan bahwa :
1. Panjang gelombang suatu sumber cahaya dapat dicari dengan melihat interferensi dari sumber cahaya tersebut pada interferometer michelson.
2. Panjang gelombang dari laser dioda merah yang digunakan praktikan untuk percobaan adalah ( 694 ± 8 )x 10-9 m.
3. Aplikasi dari peristiwa interferensi dan difraksi salah satunya adalah pada difraksi dengan prinsip Babinet dapat digunakan untuk mengukur ketebalan suatu benda yang sangat tipis. Pada percobaan ini, praktikan melakukan pengukuran ketebalan rambut. Tebal rambut yang berhasil dicari dengan pola difraksi tersebut adalah
d = (7,32 ± 0,04) x 10-5 m = 0,0732 mm.
Berdasarkan literatur, ketebalan rambut manusia adalah sekitar 0,017-0,18 mm.
DAFTAR PUSTAKA
Sarojo, Ganijati Aby. Gelombang dan Optika.2011.Jakarta : Salemba Teknika.
Falah, Masroatul. Analisis Pola Interferensi pada Interferometer Michelson.2010. Semarang : Universitas Diponegoro.
