Eksperimen Fisika: Interferometer Febry-Perot [PDF]

Citation preview

Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA



EKSPERIMEN INTERFEROMETER FEBRY-PEROT



LAPORAN EKSPERIMEN FISIKA II Diajukan guna memenuhi tugas praktikum Eksperimen Fisika II untuk Mahasiswa Fisika Semester VI



Oleh ABDUS SOLIHIN NIM 071810201067



LABORATORIUM OPTOELEKTRONIKA DAN FISIKA MODERN JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS JEMBER 2010



Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA



Kata Pengantar



Segala puji bagi Allah, Tuhan semesta alam yang telah memberi sangat banyak kenikmatan kepada makhluknya, sehingga dengankenikmatan itu hamba ini mampu menyelesaikan tulisan ini. Shalawat an salam tetap tercurahkan kepada Rasullullah Muhammad SAW yang telah menyampaikan risalah kebaikan akhlak, keobjektifan berpikir, dan kemaksimalan humanisme lewat ayat-ayat Qur’aniah yang dibawanya berupa Al-Qur’an, Al-Hadits, dan peluang kemajuan yang berupa ayat-ayat kauniah. Salah satu dari sedemikian banyaknya ayat kauniah tersebut adalah fenomena Interferensi pada Interferometer Febry-Perot. Dan demikianlah eksperimen ini dapat menambah kerangka filosofis bagi penulis, dan semoga juga bagi pembaca, guna kemaksimalan ilai-nilai kemanusiaan kita dihadapan sesama dan dihadapan Sang Pencipta. Demikian kami ucapkan terimakasih sebesar-besarnya kepada: 1. Ketua Jurusan Fisika: Bpk. Dr. Edy Sutrisno 2. Dosen pembimbing praktikum: Bpk. Supriadi, S.Si 3. Asisten pembimbing Sebagaimana pri-bahasa tak ada gading yang tak retak, maka penulis mengharapkan kritik dan saran guna penyempurnaan tulisan selanjutnya. Penulis ucapkan terimakasih banyak atas perhatiannya.



Penulis,



ABDUS SOLIHIN



Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA



ABDUS SOLIHIN Jurusan Fisika FMIPA Universitas Jember email: [email protected]



ABSTRAK



Interferometer adalah alat yang dipergunakan untuk mengetahui polapola interferensi suatu gelombang. Dalam eksperimen ini dilakukan percobaan dengan menggunakan desain Interferometer Febri-Perot. Percobaan Interferometer Febry-Perot dilakukan dengan meletakkan secara paralel (sejajar) posisi Movable mirror dan adjustable mirror. Dengan posisi demikian, akan terjadi perbedaan lintasan dari cahaya yang masuk melewati lens 1,8 nm tersebut yang diakibatkan oleh pola reflektansi dan tranmisivitas cahaya yang melewati kedua mirror yang bersangkutan. Selanjutnya, hal ini akan menyebabkan adanya beda fase dan penguatan fase (yang biasa disebut sebagai interferensi) yang selanjutnya menyebabkan munculnya pola-pola pada frinji. Hasil dari eksperimen ini membuktikan bahwa Penambahan dan banyaknya jumlah frinji (N) berbanding lurus dengan pergeseran Movable mirror 𝑑𝑚 yang dilakukan. Hal ini dapat terlihat dari semakin besarnya nilai N (banyaknya frinji), maka nilai 𝑑𝑚 (jarak pergeseran Movable mirror terhadap titik acuan) juga menunjukkan angka yang semakin besar. Dan dapat diketahui bahwa jenis desain interferometer ini jauh lebih smooth dari pada Interferometer Michelson.



Kata Kunci: Interferometer Febry-Perot, Frinji, Movable Mirror, Adjustable Mirror, Inteferensi



Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA



BAB 1. PENDAHULUAN



1.1 Latar Belakang Interferometer adalah alat yang dipergunakan untuk mengetahui pola-pola interferensi suatu gelombang. Salah satu jenis interferometer tersebut adalah Interferometer Febry-Perot. Percobaan Interferometer Febry-Perot pertama kali dilakukan pada akhir abad ke-19 oleh C. Febry dan A. Perot untuk menggambarkan perbaikan yang signifikan dari Interferometer Michelson. Eksperimen Interferensi Febry-Perot menggunakan bidang permukaan yang keduanya membiaskan hanya sebagian cahaya sehingga memungkinkan adanya banyak sinar yang akan menciptakan pola interferensi. Dengan demikian, interferensi yang dihasilkan pada penampakan frinji lebih smooth. Percobaan Interferometer Febry-Perot dilakukan dengan meletakkan secara paralel (sejajar) posisi Movable mirror dan adjustable mirror. Dengan posisi demikian, akan terjadi perbedaan lintasan dari cahaya yang masuk melewati lens 1,8 nm tersebut yang diakibatkan oleh pola reflektansi dan tranmisivitas cahaya yang melewati kedua mirror tersebut. 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. Dalam perkembangan selanjutnya, Interferometer Febry-Perot tidak hanya dapat digunakan untuk memberikan efek smooth pada pola interferensi frinji dibandingkan Interferometer Michelson, akan tetapi dapat pula digunakan dalam penentuan sifat-sifat gelombang lebih lanjut, misalnya dalam penentuan panjang gelombang cahaya tertentu, pola penguatan interferensi yang terjadi, dan sebagainya. Sehingga, mengingat nilai guna dari eksperimen ini yang sedemikian luasnya, maka percobaan Interferensi Febry-Perot ini menjadi penting untuk dilakukan.



Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA



1.2 Rumusan Masalah 1. Bagaimana hubungan antara jumlah frinji (N) dengan pergeseran cermin 𝑑𝑚 pada eksperimen Interferometer Febry-Perot ini dilihat dari bentuk dan pola pengamatan grafik yang terbentuk? 2. Berapa nilai tetapan kalibrasi k1 dan k2 dari analisa grafik maupun penurunan kuantitatif yang dilakukan pada eksperimen Interferometer Febry-Perot ini dan bagaimana hubungan antar keduanya?



1.2 Tujuan Praktikum 1. Mengetahui hubungan antara jumlah frinji (N) dengan pergeseran cermin 𝑑𝑚 pada eksperimen Interferometer Febry-Perot dilihat dari bentuk dan pola pengamatan grafik yang terbentuk. 2. Mengetahui nilai tetapan kalibrasi k1 dan k2 dari analisa grafik maupun penurunan kuantitatif yang dilakukan pada eksperimen Interferometer Febry-Perot dan bagaimana hubungan antar keduanya.



1.3 Manfaat dan Kegunaan Dengan melakukan eksperimen ini, praktikan akan dapat mengetahui karakteristik Interferometer Febry-Perot yang memiliki nilai guna yang sedemikian luas meliputi ke-smooth-an visualisasi frinji yang terbentuk, 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.



Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA



BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA



Interferensi gelombang merupakan perpaduan antara dua gelombang atau lebih pada suatu daerah tertentu pada saat yang bersamaan. Interferensi dua gelombang yag mempunyai frekuensi, amplitude, dan arah getaran sama yang merambat menurut garis lurus dengan kecepatan yang sama tetapi berlawanan arahnya, menghasilkan gelombang stasioner atau 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-gelombang yang 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 dipegunakan untuk mengukur panjang gelombang atau perubahan panjang gelombang dengan ketelitian sangat tinggi berdasarkan penentuan garis-garis interferensi. Walaupun pada awal mula dibuatnya alat ini dipergunakan untuk membuktikan ada tidaknya eter. (Halliday,1994:715). Dalam interferometer ini, kedua gelombang yang berinterferensi diperoleh dengan jalan membagi intensitas gelombang semula. Contohnya adalah interferometer Febry-Perot yang merupakan perbaikan lebih lanjut dari Interferometer Michelson, interferometer ini juga sangat berguna dalam pengukuran indeks bias dan jarak. Prinsip kerja dari percobaan yang dilakukan oleh A. Perot telah menghasilkan beberapa variasi konfigurasi. Agar pola interferensi yang misalnya berwujud lingkaran-lingkaran gelap-terang dapat terjadi, hubungan fase antara gelombang-gelombang di sembarang titik pada pola interferensi haruslah koheren. (Tjia,1994: 181)



Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA



Interferometer Fabry-Perot dibangun dengan menggunakan dua plat sejajar yang permukaannya sangat reflektif dan pada umumnya dipisahkan oleh udara. Dua buah plat kaca dipisahkan oleh sebuah jarak d yang mempnyai sifat untuk memeantulkan



pada



permukaannya.Gelombang



keluar



dari



plat



setelah



mengalami banyak refleksi selanjutnya dikumpulkanoleh lensa dan gambar dapat diobservasi



pada sebuah layar. Keakurasian sebuah interferometer dapat



mengukur panjang gelombang dari cahaya yang disebut chromatic resolving power.(Robert Guenther,1990:111) Pada percobaan interferometer Febry-Perot ini menggunakan sebuah interferometer, dimana interferometer itu sendiri berasal dari kata interferensi dan meter yang berarti suatu alat yang digunakan unutuk mengukur panjang atau perubahan panjang dengan ketelitian yang sangat tinggi berdasarkan penentuan garis-garis interferensi. (Halliday, 1994 : 715)



θ 2d cos θ



2d



Gambar 2.1 Pola penampakan Frinji dalam hubungannya dengan sudut θ



Instrumen optika yang dikenal memanfaatkan sumber laser ini dan juga dikenal baik dalam penggunaanya adalah interferometer Fabry-Perot. Alat ini memanfaatkan interferensi dari banyak gelombang. Interferometer Fabry-Perot (IFP) didesain oleh C. Fabry dan A. Perot menggambarkan perbaikan yang signifikan terhadap interferometer Michelson (IM). Dibedakan dengan IM maka



Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA



desain IFP mengandung permukaan bidang yang keduanya membiaskan hnaya sebagian cahaya sehingga memungkinkan adanya banyak sinar yang menciptakan pola interferensi. Teori umum yang medasari ariinter ferometer Michelson masih dapat diterapkan untuk Interferometer Fabry-Perot, namun dengan adanya pemantulan berulang memperkuat area dimana efek interferensi konstruktif dan destruktif terjadi menyebabkan frinji-frinji hasil interferensi didefinisikan dengan lebih jelas. Ini mengijinkan lebih teliti untuk pengukuran panjang gelombang. (Arkundato dan Rohman,2007:4.39-4.41). Prinsip reflektansi dan transmisivitas pada eksperimen Interferometer Febry-Perot ini dapat dijelaskan sebagai berikut: sinar dikirim mundur maju melalui gas beberapa kali oleh sepasang cermin sejajar, sehingga seperti merangsang emisi berdasarkan sebanyak mungkin atom yang tereksitasi. Salah satu cermin itu adalh tembus cahaya sebagian, sehingga sebagian dari berkas sinar itu muncul sebagai berkas sinar ke luar. (Zemansky, 1994 : 1087-1088) Dengan menggerakkan micrometer secara perlahan-lahan sehingga pada jarak dm tertentu serta menghitung jumlah lingkaran N, berapa kali pola frinji kembali pada pola awal, maka panjang gelombang cahaya (λ) akan dapat ditentukan dengan menggunakan



 



persamaan:



2 .d m N



(2.1)



l = kdm



(2.2)



dimana k adalah tetapan kesebandingan (kalibrasi) yang dapat dicari dengan persamaan



k 



N 2d m



(2.3)



Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA



Dengan kalibrasi ini maka interferometer dapat digunakan untuk mengukur panjang gelombang. (Hariharan, 2007: 47)



Interferometer Febry-Pero menghasilkan lingkaran-lingkaran gelap terang yang amat kontras, yakni menampilkan pola interferensi yang sangat tajam dan banyak dipakai untuk menyelidiki panjang gelombang warna-warna suatu sumber cahaya. Garis-garis gelap – terang pola interferens yang sejajar itu terutama disebabkan oleh variasi ketebalan celah udara diantara kedua lempeng kaca tersebut.( Soedojo,1992:93) Sehingga dapat diketahui bahwa interferensi satu berkas cahayanya dapat dipandang sebagai sebuah gelombang dari medan listrik-magnetik yang berosilasi. Yaitu yang diperoleh dengan menjumlahkan gelombang-gelombang tersebut. Hasil penjumlahan itu akan memberikan intensitas yang maksimum disuatu titik, apabila di titik tersebut gelombang-gelombang itu selalu sefase. Agar pola interferensi yang misalnya berwujud lingkaran-lingkaran gelap-terang dapat terjadi, hubungan fase antara gelombang-gelombang di sembarang titik pada pola interferensi haruslaah tetap sepanjang waktu, atau dengan kata lain gelombanggelombang itu harus koheren. Syarat koheren tidak terpenuhi jika gelombanggelombang itu berasal dari sumber-sumber cahaya yang berlainan, sebab setiap sumber cahaya biasa tidak memancarkan gelombang cahaya secara kontinu, melainkan terputus-putus, gelombang elektromagnetik cahaya dipancarkan sewaktu terjadi dieksitasi atom. (Soedojo, 1992 : 78)



Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA



BAB 3. METODE PENELITIAN



3.1 Alat dan Bahan Alat dan bahan yang dipergunakan dalam eksprimen ini meliputi : 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. Viewing Screen (Layar Pengamatan) sebagai tempat visualisasi pola frinji yang merupakan interpretasi dari pola interferensi yang terjadi, berwana putih untuk lebih memperjelas penampakan cahaya laser. 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. 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 HeNe).



Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA



3.2 Langkah Kerja Langkah kerja dalam eksperimen interferometer Febry-Perot yaitu : 1. Peralatan disusun sedemikian rupa, dimana posisi adjustable mirror dan Movable mirror di posisikan parallel atau sejajar.



Gambar 3.1 Rangkaian Interferometer Febry-Perot 2. Laser He-Ne diletakkan tepat didepan lensa sejajar dengan meja interferometer Febry-Perot. 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 mikrometer 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).



Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA



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.



3.3 Metode Analisa Dari data yang telah diperoleh dapat di cari tetapan kalibrasinya



𝑘1 dari grafik



untuk 𝑁 = 𝑓 𝑑𝑚 dimana N adalah fungsi dari 𝑑𝑚 . Berdasarkan grafik hubungan antara jumlah yang dirumuskan, dapat diidentifikasi variable-variabel berikut: 3.3.1 Dari grafik diperoleh N 𝑦 = 𝑚𝑥 + 𝑐



dm Sehingga: 𝑁𝜆



𝑘1 = 2𝑑



𝑚



(3.1)



Kaitan antara 𝑘1 dengan 𝑘2 yaitu diberikan oleh persamaan dibawah ini : 𝜆



𝑘2 = 𝑘1 2 Dimana k1 = m Sedangkan kaitan antara 𝑘1 dengan 𝑘2 yaitu sebagai berikut :



(3.2)



Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA



𝑑𝑚



𝜆 = 2 𝑘2 𝜆=2



𝑁



𝑘2



(3.3)



𝑘1



Dimana: N = jumlah frinji λ = panjang gelombang laser HeNe 623,8 nm dm= pergeseran cermin ( meter ) Sehingga dapat diketahui ralatnya sebagai berikut: 𝜎2𝑦 =



𝜎2𝑚 = 𝜎2𝑐 =



1 𝑁



𝑁



𝑦𝑖 − 𝑐 − 𝑚𝑥 𝑁𝜎𝑦 2 𝑥𝑖 2 −



𝑥𝑖



2



2



𝜎 2 𝑦𝛴 𝑥 𝑖 2 𝑁



𝑥𝑖 2 −



(3.4)



𝑥𝑖 2



𝑘2 𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 =



𝑚𝜆



(3.5)



2



3.3.2 Tabel Pengamatan Jumlah frinji (N)



Posisi mikrometer (dm)



25



… Mikrometer



50



… Mikrometer



75



… Mikrometer



100



… Mikrometer



125



… Mikrometer



150



… Mikrometer



175



… Mikrometer



200



… Mikrometer



225



… Mikrometer



250



… Mikrometer



Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA



BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN



4.1 Hasil Data yang diperoleh dari hasil pengamatan ditunjukkan dengan tabel berikut: N



dm (m)



k2



XiYi 0.00000275



∑Xi∑Yi



Xi^2



0.006435



1.21E-14



25



0.00000011



72.5



50



0.00000019



83.947368



0.0000095



3.61E-14



75



0.00000027



88.611111



0.00002025



7.29E-14



100



0.00000034



93.823529



0.000034



1.156E-13



125



0.00000043



92.732558



0.00005375



1.849E-13



150



0.00000051



93.823529



0.0000765



2.601E-13



175



0.00000059



94.618644



0.00010325



3.481E-13



200



0.00000067



95.223881



0.000134



4.489E-13



225



0.00000075



95.7



0.00016875



5.625E-13



250



0.00000082



97.256098



0.000205



6.724E-13



(∑Xi)^2 2.1902E-11



Sedangkan hasil ploting grafik dari tabel diatas memberikan tampilan sebagai berikut:



Grafik Hubungan Antara Jumlah Frinji (N) dengan Pergeseran Cermin (dm) 300 250 Jumlah Frinji (N)



200 150 100



y = 313,837,511.46 x - 9.38



50 0 0



0.000000



0.000000



0.000000



0.000000



0.000001



Pergeseran Cermin (dm)



Grafik 4.1 Hubungan antara jumlah finji dan pergeseran cermin



Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA







Dari grafik tersebut dapat diketahui Tetapan kalibrasi



𝑘1



untuk 𝑁 =



𝑓 𝑑𝑚 yaitu N fungsi dari 𝑑𝑚 sebesar : k1 = 1,55 x 108 = 155.136.455 



Dari nilai 𝑘1 dapat diperoleh nilai k2 yang besarnya: k 2 = 49,47301538







Dari data hasil pengamatan diperoleh tetapan kalibrasinya (k2) adalah sebagai berikut : 𝑘2 = 90,823672 = 9,0823672 x 10−1







Sedangkan nilai Ralat Gradiennya adalah sebesar 3,138 x 108 dengan nilai



𝑣 2 adalah 1,3 x 1010 . Penjelasan mengenai hal-hal yang berkaitan dengan nilai-nilai kuantitatif tersebut akan dijelaskan pada sub-bab pembahasan berikutnya.



4.2 Pembahasan Dalam eksperimen ini, didapatkan data bahwa penambahan dan banyaknya jumlah frinji (N) berbanding lurus dengan pergeseran Movable mirror yang dilakukan. Hal ini dapat terlihat dari semakin besarnya nilai N (banyaknya frinji), maka nilai dm (jarak pergeseran Movable mirror terhadap titik acuan) juga menunjukkan angka yang semakin besar. Data tersebut didapat dengan melakukan pengamatan terhadap penambahan jumlah frinji dan pengamatan terhadap pergeseran Movable mirror dari titik acuan awal perhitungan. Pergeseran pada Movable mirror tersebut dilakukan dalam orde mikrometer. Sehingga guna kehati-hatian dalam mendapatkan data yang valid, selain melakukan pengamatan dan pencatatan terhadap mikrometer pada interferometer, pengamat juga melakukan perhitungan matematis terhadap penentuan nilai yang pasti dan pengkalibrasian titik awalnya. Misalnya saat N=25, pergeseran Movable mirror (dm) memberikan angka 0.00000011. Sedangkan saat N=50, pergeseran Movable mirror (dm) memberikan angka 0.00000019; saat N=75, pergeseran Movable mirror (dm) bernilai 0.00000027; dan demikian seterusnya hingga N=250, pergeseran Movable mirror (dm) menunjukkan angka 0.00000082. Sehingga, dari perlakuan penambahan nilai N yang berlipat 25 tersebut (dengan 10 sampel hingga nilai 250) dan pergeseran Movable mirror yang dalam eksperimen ini dibiarkan mengikuti pola nilai N, jika



Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA



dicoba ditelaah dari analisa uji deret, maka kedua hubungan antara (N) dan (dm) memberikan pola yang sama dalam merepresentasikan pola-pola deret aritmetika. Pola ini dapat terlihat dari penambahan dengan nilai yang mendekati sama pada satu pelakuan nilai N ke nilai N yang lain terhadap nilai 𝑑𝑚 ke nilai 𝑑𝑚 selanjutnya secara berurutan. Dimana, rata-rata panambahan nilai 𝑑𝑚 pada setiap perlakuan nilai N secara berurutan adalah 7 x 10−7 hingga 8 x 10−7 . Dengan demikian, semakin jelaslah bahwa grafik hubungan antara jumlah frinji dan pergeseran Movable mirror menunjukkan bahwa grafik yang terbentuk cenderung linear dan bahkan sangat mendekati smooth (linear sempurna). Dan, terbukti bahwa penambahan dan banyaknya jumlah frinji (N) berbanding lurus dengan pergeseran Movable mirror yang dilakukan. Sehingga, tampilan frinji yang merupakan interpretasi dari pola interferensi dengan menggunakan Interferometer Febri-Perot ini lebih smooth atau memiliki tampilan dan analisa yang lebih baik dari pada desain Interferometer Michelson. Dalam eksperimen ini juga dilakukan analisa grafik maupun matematis terhadap nilai 𝐾1 dan 𝐾2 . Pengertian kalibrasi yang dimaksud menurut ISO/IEC Guide 17025:2005 adalah serangkaian kegiatan yang membentuk hubungan antara nilai yang ditunjukkan oleh instrumen ukur atau sistem pengukuran, atau nilai yang diwakili oleh bahan ukur, dengan nilai-nilai yang sudah diketahui yang berkaitan dari besaran yang diukur dalam kondisi tertentu. Sehingga, dalam eksperimen ini, nilai 𝐾1 bergantung dari pemosisian Adjustable Mirror dan Movable Mirror. Pemosisian yang dimaksud berkaitan dengan jarak Adjustable Mirror maupun Movable Mirror dan posisi keparalelan (kesejajaran) kedua Mirror tersebut. Nilai 𝐾1 menunjukkan hipotesis tetapan kalibrasi awal yang dicoba ditentukan kepastian nilai kuantitatifnya dengan penurunan rumus (tentunya juga didasarkan pada data yang diperoleh). Sedangkan 𝐾2 menunjukkan kalibrasi olahan dalam bentuk setengah panjang gelombang dari nilai 𝐾1 untuk mempermudah analisa sehingga analisa dapat dimunculkan dalam bentuk sinusoidal.



Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA



Nilai 𝐾1 atau tetapan kalibrasi awal didapat dengan menganalogikan nilai tersebut dengan nilai gradient pada persamaan garis linear yang terbentuk. Penganalogian ini memberikan hasil perumusan matematis dari: 𝑦 = 𝑚𝑥 + 𝑐 Menjadi:



𝑁



𝑘1 = 𝑑



𝑚



(4.1) (4.2)



Sehingga dari perhitungan matematis yang dilakukan didapatkan nilai k1 = 1,55 x 108 = 155.136.455 dan dari nilai 𝑘1 dapat diperoleh nilai k2 yang besarnya k 2 = 49,47301538. Sehingga dari data hasil pengamatan diperoleh tetapan kalibrasinya 𝑘2 = 90,823672 = 9,0823672 x 10−1 . Dimana nilai Ralat Gradiennya adalah sebesar 3,138 x 108 dan nilai 𝑣 2 adalah 1,3 x 1010 . Dengan demikian, dalam analisa kuantitatif dari perhitungan matematis tersebut tidak begitu ditemukan kendala, sehingga nilai tersebut dapat dikatagorikan nilai yang cukup valid. Dengan demikian, dapat diketahui bahwa nilai 𝐾2 memiliki hubungan yang spesifik terhadap nilai 𝐾1 . Secara teoritis, hubungan tersebut bergantung dari jenis warna gelombang cahaya masukan. Jenis warna gelombang cahaya masukan tersebut berkaitan dengan panjang gelombang maupun frekuensinya. Dari data yang diperoleh, didapatkan adanya keselarasan antara nilai 𝐾2 dengan nilai setengah panjang gelombang dari kalibrasi awal 𝐾1 . Sehingga, sebagaimana penurunan yang telah dilakukan pada sub-bab Metode Analisa (lihat halaman 9-10 untuk lebih jelas), secara matematis hubungan tersebut dapat dituliskan sebagai: 𝜆



𝑘2 = 𝑘1 2



(4.3)



Dari pembahasan dan analisa diatas, maka dapat ditentukanlah hubungan antara jumlah frinji (N) dengan pergeseran cermin 𝑑𝑚 dilihat dari bentuk dan pola pengamatan grafik yang terbentuk, serta nilai tetapan kalibrasi dan hubungan antara 𝐾1 dan 𝐾2 dari analisa grafik maupun penurunan kuantitatif yang dilakukan.



Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA



BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN



5.1 kesimpulan 1. Penambahan dan banyaknya jumlah frinji (N) berbanding lurus dengan pergeseran Movable mirror 𝑑𝑚 yang dilakukan. Hal ini dapat terlihat dari semakin besarnya nilai N (banyaknya frinji), maka nilai 𝑑𝑚 (jarak pergeseran Movable mirror terhadap titik acuan) juga menunjukkan angka yang semakin besar. 2. Pola visualisasi frinji yang merupakan interpretasi dari interferensi yang terbentuk dalam eksperimen Interferometer Febry-Perot ini memberikan gambaran yang smooth. 3. Nilai tetapan kalibrasi k1 dan k2 dari analisa grafik maupun penurunan kuantitatif yang dilakukan berturut-turut adalah: k1 = 1,55 x 108 = 155.136.455



dan



k 2 = 49,47301538 dengan



𝑘2 = 90,823672 =



9,0823672 x 10−1 dimana nilai Ralat Gradiennya adalah sebesar 3,138 x 108 dengan 𝑣 2 adalah 1,3 x 1010 𝜆



4. Hubungan antara nilai k1 dan k 2 dapat dirumuskan sebagai: 𝑘2 = 𝑘1 2



5.2 Saran Kevalidan data sangat dipengaruhi oleh kalibrasi awal yang dilakukan, yaitu pengentrian posisi adjustable mirror, Movable mirror, dan sumber cahaya masuk yang harus ada pada posisi sesuai. Sehingga, penulis menyarankan agar kalibrasi awal ini sangat diperhatikan guna memperoleh data yang lebih akurat.



Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA



DAFTAR PUSTAKA



Jurusan Fisika Fakultas FMIPA Universitas Jember. 2006. Buku Panduan Eksperimen Fisika II (MAF 325). Lab Optoelektronik Fisika FMIPA UNEJ: Jember Bahrudin, Drs. MM. 2006. Kamus Fisika Plus. Epsilon Group: Bandung Halliday, Resnick.1986. Fisika jilid 2 edisi ketiga. Erlangga: Jakarta Hariharan, P. 2007. Basic Of Interferometry. Academic Press: Sydney, Australia Soedojo, P. 1992. Azas-azas Ilmu Fisika Jilid 3 Optika. Gadjah Mada University Press: Yogyakarta Zemansky, Sears. 1994. Fisika untuk Universitas 3 Optika Fisika Modern. Binacipta: Bandung.



Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA



Download Free e-books Fisika di http://www.elhobela.co.cc Persembahan Web-Blog Edukasi ELHOBELA